JPH09250911A - 画像からの寸法測定方法 - Google Patents

画像からの寸法測定方法

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JPH09250911A
JPH09250911A JP8084491A JP8449196A JPH09250911A JP H09250911 A JPH09250911 A JP H09250911A JP 8084491 A JP8084491 A JP 8084491A JP 8449196 A JP8449196 A JP 8449196A JP H09250911 A JPH09250911 A JP H09250911A
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JP
Japan
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image
distance
measured
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article
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Application number
JP8084491A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Takihara
和彦 瀧原
Ikuo Fujita
郁夫 藤田
Kenichi Kushibiki
賢一 櫛引
Toshiyuki Naoi
利幸 直井
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルトその他の測定物の画像認識に失敗し寸
法自動測定ができない測定物に対しオペレータが簡便に
測定作業を実施できる画像からの寸法測定方法。 【解決手段】 測定物1の画像を表示する表示手段6を
有する寸法測定装置において、画像入力手段3により取
得した画像上で2点以上の任意位置を指定する位置指定
手段5と、位置指定手段により指定入力した複数点間画
素距離を算出する画素距離算出手段7と、距離計測手段
4により計測した測定物までの距離と指定点間画素距離
を基に画像上の複数点間の実距離を演算する実距離演算
手段8と、実寸法変換手段を有する画像処理手段によっ
て測定物を画像認識して寸法測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力手段と画
像処理手段を用いて物体の寸法を測定する寸法測定方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、カメラ等の入力手段によって
取り込んだ画像中から、角度や位置ズレに関係なく被測
定物の特定形状を認識する画像認識装置は既存であり、
特開平6−307833号の「凹凸形状認識装置」が良
く知られている。
【0003】図6はその凹凸形状認識装置の構成を示す
ブロック図である。図5の装置では、3個の照明灯17
a,17b,17cをテレビカメラ16の周囲に、それ
ぞれ120°程度の中心角で配置した撮像ユニット18
を用いて、先ず無照明の状態で、入力制御部19は認識
対象の六角ボルト24、ボルト穴25を撮像し図7のよ
うな平面画像を得る。また処理画像は全て同時にCRT
(図示していない)等の表示手段に表示する。この六角
ボルトの画像29、ボルト穴の画像30は濃淡画像であ
って輪郭や稜線はハッキリしていない。この画を画像メ
モリ20に格納し、次に照明灯17aのみを点灯して撮
像し、影領域抽出部21で画像メモリ20の画像と比較
して図8(a)のような影領域31a,32aを抽出す
る。同様にして順に照明灯17b,17cを点灯させて
撮像処理して、図8(b),(c)に示す影領域31
b,32bと31c,32Cを抽出して記憶する。
【0004】特徴抽出部22および形状認識部23で
は、3つの影領域データの論理和をとり、反転演算とい
うような画像処理を行って図9に示すように、六角ボル
ト14の凸部の形状を完全に抽出した図形45を得てい
る。なお、対象が正六角形のような輪郭形状に規則性や
対象性がある場合は、必ずしも3つの照明は必要無く、
エッジ情報に基づく画像解析用として1つ又は2つの影
領域で十分である。例えば図10に示すように、照明灯
17aによる影領域31aより輪郭線の座標点列を求
め、連続する4つの頂点42a〜42dの間の外角12
0°と辺の長さを求めて形状を特定し認識することが可
能である。このように測定物(六角ボルト)の特定形状
が抽出できれば、カメラレンズの特性、倍率や、カメラ
16と六角ボルト24間の距離情報等から寸法の自動測
定が可能になり、これによって形状認識装置が組込まれ
る作業ロボットのツールユニット等の使用工具の選定条
件が得られたことになり、作業ロボットによるボルトの
緩め締め作業等の自動化も可能になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、六角ボルト等の測定物を特定する際、輪郭線
を抽出して120°外角の照合により判定を行っている
ので、塗装劣化や損傷等によって測定物の表面形状のバ
ラツキが激しく、例えば、六角ボルトの角が磨耗して丸
くなる等で外角120°の検出や、パターンマッチング
ができないような状態になると、いわゆる全自動計測モ
ードで測定物の形状認識を行っている測定装置側は、画
像から測定物の抽出が不可能になって形状認識ができず
処理を飛ばしてしまうことになる。このような状況にな
ると、肉眼では画像から測定物の特定が可能であるにも
関わらず、測定装置による自動寸法測定の処理数が減少
し、逆にシステムの作業効率が低下してしまうという問
題がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、いわゆるオンラ
インの全自動計測モードで処理を行っている測定装置
が、画像からの形状認識に失敗して特定できないような
測定物に対し、測定物の状況に対応して特定処理が可能
な計測モード、例えば、半自動計測モードあるいはマニ
ュアル計測モード等のオフライン処理による計測モード
に切換えて測定を可能にする画像からの寸法測定方法を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、表示手段上の測定物画像に対し、マウス
等の位置指定手段による位置指定入力によって形状の補
正整形を行って、測定物を寸法測定装置による寸法測定
作業に組み込むように構成している。
【0008】本出願に係る発明の目的を実現する構成
は、請求項1に記載のように、ボルトその他の測定物の
画像を得る画像入力手段、該画像入力手段から測定物ま
での距離を計測する距離計測手段、該画像入力手段より
得た画像中から特定形状を抽出する画像処理手段および
該画像入力手段より得た画像を表示する画像表示手段を
有する寸法測定装置を用いる、画像からの寸法測定方法
において、前記画像入力手段により取得した画像上にお
いて2点以上の任意位置を指定する位置指定手段と、前
記位置指定手段により指定した複数の指定点間画素距離
を算出する画素距離算出手段と、前記距離計測手段より
得た前記画像入力手段と測定物までの距離および前記画
素距離算出手段より得た指定点間画素距離を基に、前記
位置指定手段により指定した複数点間の実距離を演算す
る実距離演算手段と、前記画素距離算出手段により算出
した図形の画像上寸法を実寸法に変換する寸法変換手段
を有する画像処理手段によって測定物を画像認識して寸
法測定を行うことを特徴とする画像からの寸法測定方法
にある。
【0009】この方法によれば、カメラで撮像した画像
上で測定物が原形に復すると予想される位置を、マウス
で複数点指定入力し、入力した入力点を結ぶ図形の寸法
を実寸法に変換するので、寸法測定装置が形状認識に失
敗した該測定物を別モードで認識して復帰させ、ロボッ
トの自動分解・組立作業等に組み込むことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態に係
る画像処理装置のブロック図である。図2は図1に示す
位置指定手段による指定入力の1例を示す図である。図
3は図1に示す実距離演算手段による演算処理の説明図
である。
【0011】図1は寸法測定装置内の画像処理装置のブ
ロックであり、1はボルトその他の測定物であり、2は
測定物1の位置確認用に貼付したマーキングである。ビ
ジョンカメラ3a、照明灯3b及び入力制御回路(図示
していない)等で構成する画像入力手段3によって、測
定物1を撮像して表示手段6に表示し、ビジョンカメラ
3aによるマーキング2の画像より距離計測手段4によ
ってカメラ3aとマーキング2間の距離を測定する。
【0012】寸法測定装置による形状認識が失敗した測
定物1を表示する表示手段6の画像上で、モード切換ボ
タン9を切換えマウス等のポインティングデバイスによ
る位置指定手段5から位置指定入力を行って、指定入力
した画素間の距離を画素距離算出手段7により算出し、
その画面上の寸法を実距離演算手段8によって実距離に
演算し直して、同時にcm等の実寸法に変換する。
【0013】つぎに動作について説明する。先ず、距離
計測手段4によってカメラから測定物1までの距離測定
を行うが、測定原理は図4の距離測定原理の説明図に示
すように、距離Lだけ離れた2台のカメラa、bでマー
キング2を撮影し、三角測量法によりマーキング2の図
心位置P(X,Y,Z)を求める公知の手法である。
【0014】図5はカメラa、bによるマーキング2の
撮影画像であり、それぞれ、2a:マーキングの図心P
a(Xa,Ya)、2b:マーキングの図心Pb(X
b,Yb)、1a:カメラaの画像中心、1b:カメラ
bの画像中心、とすれば、マーキング図心位置P(X,
Y,Z)は、 P(X,Y,Z)=(Xa・L/Xa−Xb,f・L/
Xa−Xb,Ya・L/Xa−Xb) 但し、L:カメラa、bの光軸間距離 f:カメラa、bのレンズ焦点距離 として、マーキング2までの距離を測定できる。なお原
理説明ではカメラa、b2台による撮影として説明した
が、同一カメラ3aで距離L間を移動すれば実際上は1
台で済む。
【0015】距離測定が済み位置データが得られたら、
次に寸法測定装置による自動寸法測定として、コンピュ
ータ制御による全自動計測モードでの測定物1の形状、
サイズの認識処理に移る。これは従来例で説明した画像
入力・画像処理と全く同じ処理であって、無照明の測定
物1の画像と照明灯3bを点灯した影領域付き画像の照
合を行われるが、この場合の測定物は劣化、損傷等によ
って測定物1の抽出が不可能であるから、全自動計測モ
ードによる測定物1の画像認識は失敗となる。
【0016】そこで、オペレータは表示手段6上で測定
物1の画像を肉眼で確認しながら、認識可能かどうかを
判断して可能の場合にはモード切換ボタン9を全自動計
測モードAから、半自動計測モードB又はマニュアル計
測モードCに切換えて、オフライン(コンピュータに依
存しない)制御により再度認識処理を行い、全自動計測
では認識不能として棄てた測定物1の復活を図る。
【0017】このオフラインでの認識処理は、図2に示
す測定物1の画像を基にオペレータは、損傷した測定物
(例、六角ボルト)1の原形を復活させるような予想位
置を求める、この場合は正六角形の上下頂点の10、1
1点がこれに該当し、これを指定位置として位置指定手
段5よりてマウス入力する。なお、指定点10、11を
正確に求めるために、ISO、JIS規格サイズデータ
を基にしたボルト図形を重ね合わせることもできる。
【0018】こうして表示手段6上で画像整形により原
形に復した六角ボルトの画像より、画素距離算出手段7
は図3に示すように、画像上での指定点10〜11の画
素間距離L1を求める。いま、画素点10を測定開始点
として座標はm1(X1,Y1)、画素点11を測定終
了点として座標をm2(X2,Y2)とすれば、画素間
のm1〜m2間距離L1は、 L1={(X1−X2)2+(Y1−Y2)21/2 として得られる。
【0019】次に、実距離演算手段8は距離計測手段2
により計測したカメラ3aと六角ボルト間の実距離を基
に、カメラ倍率とマーキング2のY座標より現在表示手
段6上の画像との実物拡縮率Zrを算出する。最終的
に、m1〜m2間の実距離は、 L0=Zr・L1 として求めることができ、これを実寸法単位に変換すれ
ば最終の寸法データが得られる。
【0020】こうして、全自動計測モードで撥ねられて
しまった、六角ホルト1を計測モードを切換えることで
同一工程内で復活させ、位置、形状、サイズのデータが
揃うので、寸法測定装置が使用される作業ロボツトのボ
ルトの緩め締め自動作業に組み込むことが可能になる。
すなわち、角が丸く磨耗した六角ボルトでも六角の対辺
同志の直線部分が残存していれば、十分にツールユニッ
トのネジ回し用ソケットにフィットして緩め締めが可能
である。
【0021】このような、本実施の形態において、コン
ピュータによる高度なシステム化の流れに対して、突
然、オフラインで手動計測に戻るといった行動は逆行し
ているようにも見えるが、当提案は装置自体の機能拡大
というカテゴリーよりも、作業ロボットというコンピュ
ータ・システムが、常に予期しない事態が発生する現実
の状況に如何に最適に対応して、システム全体としての
作業効率の低下を防ぐかというテーマの方であって、そ
のために全自動計測モードに対し半自動計測モード、あ
るいはマニュアル計測モードを追加して、装置自体の高
度システム化という面ではあまり寄与しないかもしれな
いが、システム全体としてはモード拡張によって各種の
状況に対して最適な対応が可能になり作業効率が向上す
る。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、寸法測定装置が測定物の画像認識に失敗してオンラ
インの寸法自動測定が出来ない測定物に対して、測定モ
ードを切換えて画像上に指定入力手段より位置指定する
ことにより簡便に画像認識ができるように構成したの
で、ボルトその他の測定物の形状、予想外な状況等に関
わり無く簡便な寸法測定が可能になり、システムのオフ
ライン状態下におけるボルトの不特定多品種の寸法測定
作業が可能になり、且つ、それらの測定作業が画面上で
マウスにより点入力するだけという簡便で熟練を要しな
い操作で行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る画像処理装置のブ
ロック図である。
【図2】図1に示す位置指定手段による位置指定入力の
1例を示す図である。
【図3】図1に示す実距離演算手段による演算処理の説
明図である。
【図4】図1に示す距離計測手段における計測原理の説
明図である。
【図5】図4に示すカメラの撮像画面を示す図である。
【図6】従来の凹凸形状認識装置の構成を示すブロック
図である。
【図7】図6に示す撮像ユニットによる無照明の撮像画
像を示す図である。
【図8】図6に示す撮像ユニットによる影領域付き撮像
画像を示す図である。
【図9】図6に示す特徴領域抽出部による処理画像を示
す図である。
【図10】図6に示す形状認識部による正六角形の認識
を示す説明図である。
【符号の説明】
1 測定物 2 マーキング 3 画像入力手段 4 距離計測手段 5 位置指定手段 6 表示手段 7 画素距離算出手段 8 実距離演算手段 9 モード切換ボタン 10,11 指定点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 直井 利幸 君津市人見1421−5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボルトその他の測定物の画像を得る画像
    入力手段、該画像入力手段から測定物までの距離を計測
    する距離計測手段、該画像入力手段より得た画像中から
    特定形状を抽出する画像処理手段および該画像入力手段
    より得た画像を表示する画像表示手段を有する寸法測定
    装置を用いる、画像からの寸法測定方法において、 前記画像入力手段により取得した画像上において2点以
    上の任意位置を指定する位置指定手段と、前記位置指定
    手段により指定した複数の指定点間画素距離を算出する
    画素距離算出手段と、前記距離計測手段より得た前記画
    像入力手段と測定物までの距離および前記画素距離算出
    手段より得た指定点間画素距離を基に、前記位置指定手
    段により画像上で指定した複数点間の実距離を演算する
    実距離演算手段と、前記画素距離算出手段により算出し
    た図形の画像上寸法を実寸法に変換する寸法変換手段を
    有する画像処理手段によって測定物を画像認識して寸法
    測定を行うことを特徴とする画像からの寸法測定方法。
JP8084491A 1996-03-14 1996-03-14 画像からの寸法測定方法 Pending JPH09250911A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135908A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Bridgestone Sports Co Ltd ゴルフクラブの性能測定装置および測定方法
JP2010117211A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 East Japan Railway Co レーザレーダ用設置位置検証装置、レーザレーダ用設置位置の検証方法及びレーザレーダ用設置位置検証装置用プログラム
CN110426018A (zh) * 2019-08-07 2019-11-08 江苏汇博机器人技术股份有限公司 基于相机的实训测量方法和装置
EP3610223A4 (en) * 2017-04-13 2021-01-06 Joy Global Underground Mining LLC ROOF BOLT MEASUREMENT AND ALIGNMENT SYSTEM AND METHOD

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135908A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Bridgestone Sports Co Ltd ゴルフクラブの性能測定装置および測定方法
JP2010117211A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 East Japan Railway Co レーザレーダ用設置位置検証装置、レーザレーダ用設置位置の検証方法及びレーザレーダ用設置位置検証装置用プログラム
EP3610223A4 (en) * 2017-04-13 2021-01-06 Joy Global Underground Mining LLC ROOF BOLT MEASUREMENT AND ALIGNMENT SYSTEM AND METHOD
US11174731B2 (en) 2017-04-13 2021-11-16 Joy Global Underground Mining Llc System and method for measuring and aligning roof bolts
CN110426018A (zh) * 2019-08-07 2019-11-08 江苏汇博机器人技术股份有限公司 基于相机的实训测量方法和装置

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