JPS61122509A - 複合視覚装置 - Google Patents
複合視覚装置Info
- Publication number
- JPS61122509A JPS61122509A JP59246768A JP24676884A JPS61122509A JP S61122509 A JPS61122509 A JP S61122509A JP 59246768 A JP59246768 A JP 59246768A JP 24676884 A JP24676884 A JP 24676884A JP S61122509 A JPS61122509 A JP S61122509A
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- JP
- Japan
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- dimensional
- image
- controller
- image processing
- processor
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の技術分野〉
この発明は、Ｆ Ｍ Ｓ （Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍａｎ
ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ ）に代表される多
種少量生産ライン等に適用される視覚システムに関連し
、殊にこの発明は、肉厚が大きい３次元的形状の物体（
以下、３次元物体という）および肉厚が小さし）２次元
的形状の物体（以下、２次元物体とし）う）の認識が可
能な複合視覚装置を提供するものである。
ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ ）に代表される多
種少量生産ライン等に適用される視覚システムに関連し
、殊にこの発明は、肉厚が大きい３次元的形状の物体（
以下、３次元物体という）および肉厚が小さし）２次元
的形状の物体（以下、２次元物体とし）う）の認識が可
能な複合視覚装置を提供するものである。
〈発明の概要〉
この発明の複合視覚装置は、２以上の撮像手段で得た物
体の画像入力を、一方で２次元処理して認識し、他方で
３次元処理して認識すると共に、その物体が立体的か否
かにより、し１ずれか認識結果を選択して出力するもの
であり、これにより、肉厚が小さい２次元物体、肉厚が
大きい３次元物体を問わず、高速且つ安定して物体認識
を行なうようにした。
体の画像入力を、一方で２次元処理して認識し、他方で
３次元処理して認識すると共に、その物体が立体的か否
かにより、し１ずれか認識結果を選択して出力するもの
であり、これにより、肉厚が小さい２次元物体、肉厚が
大きい３次元物体を問わず、高速且つ安定して物体認識
を行なうようにした。
〈発明の背景〉
一般に多種少量生産ラインでは、肉厚が大小異なる各種
の物体を取り扱っている。そしてこれら物体を認識する
のに、物体を上方より垂直視し、その画像入力を平面図
形として２次元処理する視覚システムが実用化されてい
る。ところがこの種システムでは、物体が３次元物体の
場合、これを垂直視すると、視野内の位置によっては物
体の側面も含めて撮像されるため、画像入力に差異が生
じ、２次元処理結果がばらつく等の問題があった。
の物体を取り扱っている。そしてこれら物体を認識する
のに、物体を上方より垂直視し、その画像入力を平面図
形として２次元処理する視覚システムが実用化されてい
る。ところがこの種システムでは、物体が３次元物体の
場合、これを垂直視すると、視野内の位置によっては物
体の側面も含めて撮像されるため、画像入力に差異が生
じ、２次元処理結果がばらつく等の問題があった。
このため近年、複数の撮像手段を用いて得だ複数の物体
画像を３次元処理することによって、上記問題を解消し
得る視覚システムが提案された（日経メカニカル、１９
８４年１−２号８２〜８６頁）。ところがこの種３次元
処理力式の場合、３次元物体の認識が可能な反面、複数
の画像を処理するので、従前の２次元処理の方式と比較
して処理時間が長くなる。従って３次元処理方式を前記
多種少量生産ラインに適用実施した場合、取り扱う物体
全てが３次元物体でないにも拘らず、常に３次元処理が
実施されることになり、生産性の著しい低下を招く等の
不利へ かある。
画像を３次元処理することによって、上記問題を解消し
得る視覚システムが提案された（日経メカニカル、１９
８４年１−２号８２〜８６頁）。ところがこの種３次元
処理力式の場合、３次元物体の認識が可能な反面、複数
の画像を処理するので、従前の２次元処理の方式と比較
して処理時間が長くなる。従って３次元処理方式を前記
多種少量生産ラインに適用実施した場合、取り扱う物体
全てが３次元物体でないにも拘らず、常に３次元処理が
実施されることになり、生産性の著しい低下を招く等の
不利へ かある。
〈発明の目的〉
この発明は、上記問題を解消するためのもので、２次元
画像処理と３次元画像処理とを組合せることによって、
物体の種類を問わず、高速且つ安定した物体認識を行な
い得る複合視覚装置を提供することを目的とする。
画像処理と３次元画像処理とを組合せることによって、
物体の種類を問わず、高速且つ安定した物体認識を行な
い得る複合視覚装置を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、この発明では、第１図に示す
如く、物体を撮像するための２以上の撮像手段と、撮像
手段からの画像入力を２次元処理する２次元画像処理手
段と、撮像手段からの画像入力を３次元処理する３次元
画像処理手段と、前記物体の立体性を判定していずれか
画像処理手段の認識結果を出力させる全体制御手段とで
複合視覚装置を構成することにした。
如く、物体を撮像するための２以上の撮像手段と、撮像
手段からの画像入力を２次元処理する２次元画像処理手
段と、撮像手段からの画像入力を３次元処理する３次元
画像処理手段と、前記物体の立体性を判定していずれか
画像処理手段の認識結果を出力させる全体制御手段とで
複合視覚装置を構成することにした。
この発明によれば、物体が２次元物体であれば２次元画
像処理手段の認識結果を、また物体が３次元物体であれ
ば３次元画像処理手段の認識結果を夫々出力させるから
、全ての物体を３次元画像処理する従来方式に比較して
処理の高速化をはかることができ、多種少量生産ライン
での生産性向上に貢献すると共Ｋ、全ての物体を２次元
画像処理する従来方式のように処理結果のばらつきがな
く、安定した物体認識を行な、い得る等、発明目的を達
成した顕著な効果を奏する。
像処理手段の認識結果を、また物体が３次元物体であれ
ば３次元画像処理手段の認識結果を夫々出力させるから
、全ての物体を３次元画像処理する従来方式に比較して
処理の高速化をはかることができ、多種少量生産ライン
での生産性向上に貢献すると共Ｋ、全ての物体を２次元
画像処理する従来方式のように処理結果のばらつきがな
く、安定した物体認識を行な、い得る等、発明目的を達
成した顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第２図はこの発明にかかる複合視覚装置の一実施例を示
す。図示例の装置は、３台のテレビカメラ１． ２．
３（以下、第１カメラ１、第２カメラ２、第３カメラ３
という）を物体７の上方に配置し、このうち第１．第２
カメラ１，２は物体１を垂直視する姿勢で固定され、ま
だ第３カメラ３は物体１を斜視する姿勢で固定される。
す。図示例の装置は、３台のテレビカメラ１． ２．
３（以下、第１カメラ１、第２カメラ２、第３カメラ３
という）を物体７の上方に配置し、このうち第１．第２
カメラ１，２は物体１を垂直視する姿勢で固定され、ま
だ第３カメラ３は物体１を斜視する姿勢で固定される。
第１．第２の各カメラ１，２は、２次元画像処理装置４
と３次元画像処理装置５とに接続されるが゛、第３カメ
ラ３は３次元画像処理装置５にのみ接続されている。第
１〜第３の各カメラ１〜３および両方の画像処理装置４
．５には全体制御装置６が接続され、この全体制御装置
６が送出する制御信号Ｊにより、第１．第２カメラ１．
２からの画像入力Ｇ１． Ｇ２が両画像処理装置４，５
に送られると共に、第３カメラ３からの画像人力Ｇ３が
３次元画像処理装置５に送られる。
と３次元画像処理装置５とに接続されるが゛、第３カメ
ラ３は３次元画像処理装置５にのみ接続されている。第
１〜第３の各カメラ１〜３および両方の画像処理装置４
．５には全体制御装置６が接続され、この全体制御装置
６が送出する制御信号Ｊにより、第１．第２カメラ１．
２からの画像入力Ｇ１． Ｇ２が両画像処理装置４，５
に送られると共に、第３カメラ３からの画像人力Ｇ３が
３次元画像処理装置５に送られる。
２次元画像処理装置４は、２つの画像人力Ｇｌ、 Ｇ２
を同時に並行処理して、各画像中の物体部分の面積およ
び周囲長さを求めると共に、画像人力Ｇ１について２次
元画像処理を実施して、物体７の位置や形状を認識する
。画像入力Ｇ１より得た面積データＳｌおよび周囲長デ
ータＬ！、画像人力Ｇ２より得た面積データＳ２および
周囲長データＬ２は、物体認識結果Ａとともに全体制御
装置６へ送出される。
を同時に並行処理して、各画像中の物体部分の面積およ
び周囲長さを求めると共に、画像人力Ｇ１について２次
元画像処理を実施して、物体７の位置や形状を認識する
。画像入力Ｇ１より得た面積データＳｌおよび周囲長デ
ータＬ！、画像人力Ｇ２より得た面積データＳ２および
周囲長データＬ２は、物体認識結果Ａとともに全体制御
装置６へ送出される。
全体制御装置６は、前記の面積データＳ１，５２および
周囲長データＬ１ ＋ ”２につき夫々の大小を比較し
、両者の差Ｉ Ｓｌ−５２１、Ｉ Ｌｌ−Ｌ２ ｌ カ
所定のしきい値ＴＨ，，ＴＨ２以下がどうかを判定する
。これは物体７が肉厚の小さい２次元物体である場合、
垂直視用の第１．第２のカメラｌ。
周囲長データＬ１ ＋ ”２につき夫々の大小を比較し
、両者の差Ｉ Ｓｌ−５２１、Ｉ Ｌｌ−Ｌ２ ｌ カ
所定のしきい値ＴＨ，，ＴＨ２以下がどうかを判定する
。これは物体７が肉厚の小さい２次元物体である場合、
垂直視用の第１．第２のカメラｌ。
２からの物体７の見え方に差異がなく（物体側面の画像
への影響が少ない）、両画像についての面積および周囲
長の各データがともに近接した値をとることに着目した
ものであり、その結果、つぎのｆｉｌ （２１式の関係
がともに成立するとき、物体７は２次元物体であると判
断される。
への影響が少ない）、両画像についての面積および周囲
長の各データがともに近接した値をとることに着目した
ものであり、その結果、つぎのｆｉｌ （２１式の関係
がともに成立するとき、物体７は２次元物体であると判
断される。
＋５１−５２１≦ＴＨ１・・・・・・・・・は）ＩＬＬ
−Ｌ２１≦ＴＨ，・・・・・・・・・（２）この場合、
全体制御装置６は、２次元画像処理装置４における認識
結果Ａを最終結果として出力すると共に、３次元処理装
置５の処理を中止させる。
−Ｌ２１≦ＴＨ，・・・・・・・・・（２）この場合、
全体制御装置６は、２次元画像処理装置４における認識
結果Ａを最終結果として出力すると共に、３次元処理装
置５の処理を中止させる。
これに対し上記（１１（２１式のいずれか一方でも成立
しないときは、第１．第２のカメラ１．２からの物体７
の見え方に差異があシ（物体側面の画像への影響が大き
い）、物体７は３次元物体であると判断される。この場
合、全体制御装置６は、３次元画像処理装置５による認
識結果Ｂの出力を待ち、これを最終結果として外部へ出
５ カする。
しないときは、第１．第２のカメラ１．２からの物体７
の見え方に差異があシ（物体側面の画像への影響が大き
い）、物体７は３次元物体であると判断される。この場
合、全体制御装置６は、３次元画像処理装置５による認
識結果Ｂの出力を待ち、これを最終結果として外部へ出
５ カする。
本実施例の場合、３次元画像処理装置５はエピポーララ
インを用いた３ｍ立体視方法を実施して、各物点間の対
応付けを行ない且つ各物点の３次元座標を算出して、３
次元物体の認識処理を行なっている。
インを用いた３ｍ立体視方法を実施して、各物点間の対
応付けを行ない且つ各物点の３次元座標を算出して、３
次元物体の認識処理を行なっている。
第３図は各画像間における物点像の対応付は方法を示す
原理図であり、各テレビカメラ１〜３の画像１０．２０
．３０（以下、第１画像１０、第２画像２０、第３画像
３０という）上に物点Ｐについての物点像ＰＩ Ｈ’２
＋ Ｆ３が表われている。
原理図であり、各テレビカメラ１〜３の画像１０．２０
．３０（以下、第１画像１０、第２画像２０、第３画像
３０という）上に物点Ｐについての物点像ＰＩ Ｈ’２
＋ Ｆ３が表われている。
また第２画像２０上には、第１カメラ１の焦点Ｆ１と物
点像Ｐ１とを結ぶ直線ＦＩＰ１の像（この直線像をエピ
ポーララインという）ｌ！２が設定され、同様に第３画
像３０上には、直線ＦＩＰ、および直線Ｆ２ Ｆ２の各
エピポーラライン１３ 、 ｆｎ３が設定される。
点像Ｐ１とを結ぶ直線ＦＩＰ１の像（この直線像をエピ
ポーララインという）ｌ！２が設定され、同様に第３画
像３０上には、直線ＦＩＰ、および直線Ｆ２ Ｆ２の各
エピポーラライン１３ 、 ｆｎ３が設定される。
第４図ｔｌ） （２＋ １３１は上記各画像１０ 、２
０ 、３０を示す。同図によれば、第２画像２０におけ
る物点像Ｐ２はエピポーラライン１２上に位置し、第３
画像３０における物点像Ｐ３はエピポーラライン１３
、 ｔｎ３の交点上に位置する。このことから物点像Ｐ
１ ｒ Ｆ２ ｐ Ｆ３は物点、Ｐの画像として相互に
対応する点であることが理解され、従って物点Ｐ、−の
３次元座標は直線ＦＩ Ｐｌ ｒ Ｆ２ Ｆ２１Ｆ３Ｐ
３の交点として求めることができる。尚第４図ｆ２＋
＋３１には、第３図の直線ＦＩＰの延長線上に位置する
他の物点・ｋの物点像Ｒ２＋ ’３ を併せて示してお
り、この場合物点像Ｒ３はエピポーララインｌ ３ ｔ
ｎ３の交点上に位置しない。
０ 、３０を示す。同図によれば、第２画像２０におけ
る物点像Ｐ２はエピポーラライン１２上に位置し、第３
画像３０における物点像Ｐ３はエピポーラライン１３
、 ｔｎ３の交点上に位置する。このことから物点像Ｐ
１ ｒ Ｆ２ ｐ Ｆ３は物点、Ｐの画像として相互に
対応する点であることが理解され、従って物点Ｐ、−の
３次元座標は直線ＦＩ Ｐｌ ｒ Ｆ２ Ｆ２１Ｆ３Ｐ
３の交点として求めることができる。尚第４図ｆ２＋
＋３１には、第３図の直線ＦＩＰの延長線上に位置する
他の物点・ｋの物点像Ｒ２＋ ’３ を併せて示してお
り、この場合物点像Ｒ３はエピポーララインｌ ３ ｔ
ｎ３の交点上に位置しない。
尚上記実施例では３次元物体の認識に３眼立体視方法を
用いているが、これに限らず、画像の明るさの類似度に
基づく両眼立体、視力法を用いることも可能であり、こ
の場合第３カメラ３を省略することができる。
用いているが、これに限らず、画像の明るさの類似度に
基づく両眼立体、視力法を用いることも可能であり、こ
の場合第３カメラ３を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例を示すブロック図、第３図および第４
図は３眼立体視方法の原理を説明するための図である。 １．２．３・・・・・・テレビカメラ ４・・・・・・２次元画像処理装置 ５・・・・・・３次元画像処理装置 ６・・・・・・全体制御装置
の発明の一実施例を示すブロック図、第３図および第４
図は３眼立体視方法の原理を説明するための図である。 １．２．３・・・・・・テレビカメラ ４・・・・・・２次元画像処理装置 ５・・・・・・３次元画像処理装置 ６・・・・・・全体制御装置
Claims (2)
- （１）物体を撮像するための２以上の撮像手段と、撮像
手段からの画像入力を２次元処理する２次元画像処理手
段と、撮像手段からの画像入力を３次元処理する３次元
画像処理手段と、前記物体の立体性を判定して前記いず
れか画像処理手段の認識結果を出力させる全体制御手段
とを具備して成る複合視覚装置。 - （２）前記物体の立体性は、２台の撮像手段によつて同
時に得た物体画像の面積および周囲長さを比較して判定
するようにした特許請求の範囲第１項記載の複合視覚装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246768A JPH061171B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 複合視覚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246768A JPH061171B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 複合視覚装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122509A true JPS61122509A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH061171B2 JPH061171B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17153375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246768A Expired - Lifetime JPH061171B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 複合視覚装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061171B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6310280A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Omron Tateisi Electronics Co | ３眼立体視装置 |
| FR2621999A1 (fr) * | 1987-10-20 | 1989-04-21 | Annoni Henri | Procede de determination des coordonnees des points du contour d'un objet dans l'espace |
| JPH01242907A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-27 | Nippon Steel Corp | 光切断法における断面形状測定方法 |
| JPH01250709A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-05 | Kinki Nippon Tetsudo Kk | 三次元物体の判別方法およびその装置 |
| US5692061A (en) * | 1994-02-23 | 1997-11-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method of utilizing a two-dimensional image for detecting the position, posture, and shape of a three-dimensional objective |
| US11584016B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-02-21 | Fanuc Corporation | Robot controller and system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048856A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-05-01 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59246768A patent/JPH061171B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5048856A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-05-01 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6310280A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Omron Tateisi Electronics Co | ３眼立体視装置 |
| FR2621999A1 (fr) * | 1987-10-20 | 1989-04-21 | Annoni Henri | Procede de determination des coordonnees des points du contour d'un objet dans l'espace |
| JPH01242907A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-27 | Nippon Steel Corp | 光切断法における断面形状測定方法 |
| JPH01250709A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-05 | Kinki Nippon Tetsudo Kk | 三次元物体の判別方法およびその装置 |
| US5692061A (en) * | 1994-02-23 | 1997-11-25 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method of utilizing a two-dimensional image for detecting the position, posture, and shape of a three-dimensional objective |
| US11584016B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-02-21 | Fanuc Corporation | Robot controller and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061171B2 (ja) | 1994-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |