JPS6146567A - 表裏判定装置 - Google Patents

表裏判定装置

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JPS6146567A
JPS6146567A JP59168032A JP16803284A JPS6146567A JP S6146567 A JPS6146567 A JP S6146567A JP 59168032 A JP59168032 A JP 59168032A JP 16803284 A JP16803284 A JP 16803284A JP S6146567 A JPS6146567 A JP S6146567A
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JP
Japan
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contour
characteristic
circuit
pixel
round
Prior art date
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Pending
Application number
JP59168032A
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English (en)
Inventor
Masao Nito
正夫 仁藤
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS6146567A publication Critical patent/JPS6146567A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、例えば組立ロボット等に設けられ整列せずに
供給される被撮像物体としての部品等の姿勢情報(すな
わち輪郭形状を代表する点(例えば重心など)の位置、
輪郭形状の回転角、表裏などの情報)を得る手段のうち
、特に表、裏の輪郭形状が鏡面対称の関係をもって重ね
合わせ得る形状(以下表、裏同じ輪郭形状という)を有
する被判定物(部品等)の表裏の判定を行う装置に関す
る。
〔従来技術とその問題点〕
以下各図の説明において同一の符号は同−又は相当部分
を示す。
従来、部品の表、裏を判定する手段としては、第3図に
示すような構成の装置があった。以下簡単にこの装置の
構成を説明する。100は表裏を判定する例えば平面状
の被判定部品であり、101はこれを2次元的画像信号
に変換する2次元撮像装置である。102は、部品10
0の表面における、明るさや色相によって変化する撮像
装置101からのアナログの映像信号を、適当な87N
比を得るレベル、または被判定部品に応じたレベルでデ
ジタル化(2値化)し、背景及び被判定部品の領域(輪
郭内)の2値化画像を得るA/D変換器テアル。103
〜107ハA/DfJ[102(7)出力信号から、被
判定部品100の画像特徴な計数する手段であり、この
例では以下のようになっている。103は被判定部品の
面積を計数する面積計数器である。104は被判定部品
の周囲長を計数する局長計数器である。105は被判定
部品の穴の数(被判定部品の画像のオイラー数など)を
計数する穴計数器である。106は被判定部品のモーメ
ントを計数する、モーメント計数器である。107は被
判定部品の画像の各色相ごとの濃淡分布を計数するヒス
トグラム計数器である。
108は種々の部品忙ついての前記画像特徴の標準値と
許容値tあらかじめの登録によって記憶するメモリであ
る。109は計数器103〜107によって卦だ画像特
徴と、メモリ108内に登録された前記データ(標準値
、許容値)とを比較し、総合的に判断して被判定部品1
00の種類、表裏を判定する総合判定回路である。
表裏を判定させるには表と裏の画像特徴の登録を行ない
1判定させることになる。ところでこの種の装置は、表
、裏の輪郭形状が異なる部品の表、裏の判定はできても
第4図に示すような表、裏同じ輪郭形状を持つ部品の表
裏判定は不可能である。
(なお同図において図(A)の10 OAは部品100
0表側の画像、図(B)の100Bは同じ(裏側の画像
、両図(A) 、 (B)のHは同じ穴Hである。)こ
れは計数器103〜107の計数する画像特徴は被判定
部品の画像の各々の画素相互間の配置を表わす位相情報
(jなわち画素の出現順序、画素間の距離など)’&無
視した特徴であるからである。しかも第4図で示す例は
、平面状の部品では、特殊な例ではない。
〔発明の目的〕
この発明は前記の欠点を除き面積、局長、穴数、モーメ
ント、濃淡ヒストグラムなどの画像特徴量では差異が生
じない、部品の表、裏の判定を可能とする装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明の要点は、被判定物を表側と裏側とから撮像した
とき、該被判定物の輪郭形状が互に鏡面対称の関係で重
なる性質を持つ前記被判定物(例えば平面状の部品など
)の表又は裏側の画像な2値化し、この2値化画像の輪
郭画素を順次該2値化画像Y1周するように追跡し、こ
のとき得られる各輪郭画素の座標値と、隣接する輪郭画
素への追跡方向を示す追跡方向コードとから、1周の輪
郭上の突起又は(ぼみ等、所定の特徴部分を代表する輪
郭画素(角点又は谷点なと、以下特徴部輪郭画素と呼ぶ
)の位置を求め、被判定物の種類、表裏等を判定する装
置において、 順次輪郭を1周するように追跡しつつ隣接する前記特徴
部輪郭画素間の距離(以下辺長と呼ぶ)を順次算出する
辺長算出手段(角・谷点ラベル付回路又は辺長配列回路
など)と、1周分の前記特徴部輪郭画素のうちの1つ(
以下先頭・特徴部輪郭画素(先頭頂点など)と呼ぶ)′
4を所定の演算に基づいて決定する先頭・特徴部輪郭画
素決定手段(角・谷点ラベル付回路など)と、前記の先
頭・特徴部輪郭画素を起点として順次輪郭を所定方向に
1周するように前記特徴部輪郭画素を追跡しつつ、隣接
する特徴部輪郭画素間の辺長な順次配列記憶する辺長配
列手段(辺長配列回路など)と、この順次配列記憶され
た1周分の前記辺長のデータに対応する、1周分の基準
の辺長データケ被判定物の種類と表裏ごとに記憶する記
憶手段(メモリなど)と、前記辺長配列手段に配列記憶
された前記の1周分の辺長データを、前記記憶手段内の
各一周分の基準の辺長データと前記の配列順に比較し、
当該被判定物の種類、表裏等を判定する手段(総合判定
回路など)とからなるようにした点、もしくはさらに前
記先頭・特徴部輪郭画素決定手段は1周分の各辺長のう
ち最大辺長となるものの両端に位する特徴部輪郭画素の
所定の一方(例えば時計方向@)の輪郭画素を先頭・特
徴部輪郭面 素として決定する手段であるようにした点
、又はさらに前記先頭・特徴部輪郭画素決定手段は(重
心算出回路などを介し)1周分の特徴部輪郭画素の重心
を求め、該重心と1周分の前記特徴部輪郭画素との距離
のうち最大又は最小距離に該当する特徴部・輪郭画素を
先頭・特徴部輪郭画素として決定する手段であるように
した点にある。
〔発明の実施例〕
以下第1図、第2図に基づいて本発明な説明する。第1
図は本発明の実施例を示す構成図、第2図は第1図に基
づく表裏判定例を説明する図で、図(A)は表、図(B
)は裏の各輪郭形状における後述の角・谷点多角形を、
図(C)は図(A) 、 (B)の角・谷点多角形間の
辺長の出現順序の差を示す図である。次に第1図におけ
る各構成部の説明をする。100〜102は第3図と同
じものである。303は輪郭追跡回路であり、部品の画
像の輪郭を一定方向(例えば反時計方向)に追跡し、こ
の1周の間に、各輪郭点の座標値と、当該輪郭点から隣
接する次輪郭点へ向−かう方向を示すコード(方向コー
ド)を算出記憶するものである。この追跡方法の詳細は
本出願人による特願昭58−9108号「パターンの輪
郭追跡方法」を参照されたい。
304は角・谷点検出回路で、輪郭追跡方法表する点(
それぞれ角点、谷点と呼ぶ)を検出し、各自、谷点の座
標値を求める。各自、谷点は輪郭追跡の方向に関する順
序は保存された形で検出される。この角、谷点の検出方
法の詳細は、本出願人による特願昭58−’16771
号「輪郭特徴検出方式」を参照されたい。
305は角・谷点ラベル付回路で、角・谷点検出回路3
04によって得た角、谷点について、所定の規則にもと
すき、ラベル(振号)を付ける回路である。このラベル
付は画面の中で被判定部品の姿勢(位置、回転角)が変
わってもいつも同じラベル付になるようにする。所定の
規則とは、例えば前記角又は谷点を順次輪郭に沿って結
ぶことによって得られる角・谷点多角形内の、各辺の長
さを求め、その中で最大長をもつものを選び、さらに当
該辺の両端のうち、時計方向の点(先頭頂点と呼ぶ)1
!を角点であればPl、谷点であればN1とし、反時計
方向に各々の角点又は谷点な順にP2゜P3・・・又は
N2 、N3・・・とラベルづけを行なう。
306は辺j話路で前記のような所定の規則でラベル付
された角点、谷点を前記先頭頂点より順次反時計方向に
たどりつつ、各辺長を配列し、この配列順の各辺111
.12・・・に対応する辺長として記憶する回路である
ここで第2図に基づき前記のラベル付は及び辺長配列の
例を説明すると、表側輪郭形状から得られた第2図(A
)の角・谷点多角形において最大辺長を持つ辺aKおけ
る時計方向の点P1が先頭頂点に選ばれ、以下反時計方
向に各々の角点又は谷点をたどることによりP2 、N
i 、P3 、P4 、N2゜P5の順序で角点又は谷
点のラベル付が行われる。
同様に裏側輪郭形状から得られた第2図(B)の角・谷
点多角形においては、辺aにおいて前記と同様に選ばれ
た先頭頂点P1から順次反時計方向にP2゜P3 、N
l 、P4 、P5 、N2の順序でラベル付が行われ
る。
このラベル付の順序に対応して順次出現し配列される辺
I11,12・・・、17の各辺長を第2図(A)にお
いてはa、b、c・・・gとすると、第2図(B)にお
いてはa、g、f、e、d、c、bとなり、こ郭形状に
基づく角・谷点多角形の前記の辺ノ1,12゜・・・に
対応する辺長の標準値と許容変動範囲製判定らの被判定
部品の各辺長と、メモリ307内の対応する辺長の標準
値、許容値との比較により、登録されていたものか否か
の照合を行い、登録部品及びその表裏を判定する回路で
ある。
309.310はそれぞれ重心算出回路、他画像特徴計
数器で本発明に必須の構成要素ではないが、装置の汎用
性を考えたとき備えることが望ましい回路である。すな
わち他画像特徴計数器309は、第3図で説明した計数
器103〜1070機能に同じである。すなわち位相情
報を含まない画像特徴量を計数する回路である。この他
画像特徴計数器309Y加えることによりさらに精度の
高い総合的判定が実現できる。
310は重心(図心)算出回路である。これは角、谷点
のラベル付の別の規則を実施するのに必要なものである
。たとえば角・谷点検出回路304によって得られた各
自、谷点と角・谷点多角形の重心との距離を算出し、最
も距離大の角点又は谷点をPl又はN1とラベル付して
先頭頂点とし、反時計方向に角・谷点多角形をたどりつ
つ、出現する角点には順次P2.P3・・・と、また谷
点にはNl 、N2・・・とラベル付するような規則に
よっても、被判定部品の姿勢と無関係に安定したラベル
付を行うことができる。なおこの場合には辺−長配列回
路306は順次辺長を算出しつつ前記と同様な辺長の配
列記憶を行うこととなる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、被判
定部品画像の輪郭点を追跡することにより、上記画像の
輪郭部における各画素相互間の方 □向、距離等を抽出
し、さらにこれらの輪郭点データより角点、谷点を検出
することにより、輪郭点データ量の圧縮をはかり、多角
形(角・谷点多角形)への近似を可能とし、さらに各自
、谷点なラベル付することにより、部品の位置や回転と
無関係になるように各自・谷点の正規化を行い、角・谷
点多角形の各辺を所定の順に標準値と照合することによ
り、被判定部品の種類とその表裏を判定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第2
図は第1図の要部の動作を説明する図、第3図は従来装
置の構成例を示すブロック図、第4図は被判定部品の例
を示す図である。 100・・・・・・被判定部品、101・・・・・・2
次元撮像装置、102・・・・・・A/D変換器、30
3・・・・・・輪郭回路、307・・・・・・メモリ、
308・・・・・・総合刊定回(A)(B) CC”) 牙2図 、t3図 00B (B) 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)被判定物を表側と裏側とから撮像したとき、該被判
    定物の輪郭形状が互に鏡面対称の関係で重なる性質を持
    つ前記被判定物の表又は裏側の画像を2値化し、この2
    値化画像の輪郭画素を順次該2値化画像を1周するよう
    に追跡し、このとき得られる各輪郭画素の座標値と、隣
    接する輪郭画素への追跡方向を示す追跡方向コードとか
    ら、1周の輪郭上の突起又はくぼみ等、所定の特徴部分
    を代表する輪郭画素(以下特徴部輪郭画素と呼ぶ)の位
    置を求め、被判定物の種類、表裏等を判定する装置にお
    いて、 順次輪郭を1周するように追跡しつつ隣接する前記特徴
    部輪郭画素間の距離(以下辺長と呼ぶ)を順次算出する
    辺長算出手段と、1周分の前記特徴部輪郭画素のうちの
    1つ(以下先頭・特徴部輪郭画素と呼ぶ)を所定の演算
    に基づいて決定する先頭・特徴部輪郭画素決定手段と、
    前記の先頭・特徴部輪郭画素を起点として順次輪郭を所
    定方向に1周するように前記特徴部輪郭画素を追跡しつ
    つ、隣接する特徴部輪郭画素間の辺長を順次配列記憶す
    る辺長配列手段と、この順次配列記憶された1周分の前
    記辺長のデータに対応する、1周分の基準の辺長データ
    を被判定物の種類と表裏ごとに記憶する記憶手段と、前
    記辺長配列手段に配列記憶された前記の1周分の辺長デ
    ータを、前記記憶手段内の各一周分の基準の辺長データ
    と前記の配列順に比較し、当該被判定物の種類、表裏等
    を判定する手段とからなることを特徴とする表裏判定装
    置。 2)特許請求範囲第1項に記載の表裏判定装置において
    、前記先頭・特徴部輪郭画素決定手段は1周分の各辺長
    のうち最大辺長となるものの両端に位する特徴部輪郭画
    素の所定の一方の輪郭画素を先頭・特徴部輪郭画素とし
    て決定する手段であることを特徴とする表裏判定装置。 3)特許請求範囲第1項に記載の表裏判定装置において
    、前記先頭・特徴部輪郭画素決定手段は1周分の特徴部
    輪郭画素の重心を求め、該重心と1周分の前記特徴部輪
    郭画素との距離のうち最大又は最小距離に該当する特徴
    部・輪郭画素を先頭・特徴部輪郭画素として決定する手
    段であることを特徴とする裏表表裏判定装置。
JP59168032A 1984-08-10 1984-08-10 表裏判定装置 Pending JPS6146567A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS647298U (ja) * 1987-06-26 1989-01-17

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5866175A (ja) * 1981-10-16 1983-04-20 Toshiba Corp 図形認識装置
JPS59109977A (ja) * 1982-12-15 1984-06-25 Omron Tateisi Electronics Co 図形の表裏判別方法

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