JPS6235213A - 姿勢決定方式 - Google Patents
姿勢決定方式Info
- Publication number
- JPS6235213A JPS6235213A JP17414885A JP17414885A JPS6235213A JP S6235213 A JPS6235213 A JP S6235213A JP 17414885 A JP17414885 A JP 17414885A JP 17414885 A JP17414885 A JP 17414885A JP S6235213 A JPS6235213 A JP S6235213A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- inertia
- memory
- position vector
- attitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、撮像した部品の姿勢を決定する方式に係り、
特に、撮像した部品の姿勢を１方向に限定するのに好適
な、姿勢決定方式に関する。
特に、撮像した部品の姿勢を１方向に限定するのに好適
な、姿勢決定方式に関する。
従来の方式として、・・・・・・
（１）慣性主軸による姿勢決定方式
（２）位置ベクトル（ある２つの特徴点をそれぞれ、始
点、終点とするベクトル）による姿勢決定方式 が存在するが、（１）の方式では主軸方向と、主軸方向
＋１８０°の方゛向の２方向の区別が困難であり、また
（２）の方式では、位置ベクトルが、方向としである範
囲を持つ場合があり、姿勢を１方向に限定する点につい
ては配慮されていなかりた。
点、終点とするベクトル）による姿勢決定方式 が存在するが、（１）の方式では主軸方向と、主軸方向
＋１８０°の方゛向の２方向の区別が困難であり、また
（２）の方式では、位置ベクトルが、方向としである範
囲を持つ場合があり、姿勢を１方向に限定する点につい
ては配慮されていなかりた。
本発明の目的は、慣性主軸の方向精度を持って撮像した
部品の姿勢を１方向に限定する機能を提供することにあ
る。
部品の姿勢を１方向に限定する機能を提供することにあ
る。
本発明は、撮像した画像データに対して、この画像デー
タの輪郭形状情報より、慣性主軸を算出する。さらに２
つの特徴点（部品重心、穴重心最遠点など）をそれぞれ
、始点、終点とする位置ベクトルを求める。この際、位
置ベクトルの方向は、１方向に限定する必要はなく・１
８０゜未満の方向分布であれば、慣性主軸の方向との組
合せにより、最終的に１方向に限定可能である。上記慣
性主軸方向、及び、位置ベクトル方向分布範囲の相対位
置関係を辞書パターンとして登録しておく。撮像した画
像データより、姿勢を決定する時点においては、撮像し
た画像データの慣性主軸を基準に、上記、辞書パターン
の相対位置関係より、撮像パターン上に位置ベクトル、
方向分布範囲を設定する。この場合、。
タの輪郭形状情報より、慣性主軸を算出する。さらに２
つの特徴点（部品重心、穴重心最遠点など）をそれぞれ
、始点、終点とする位置ベクトルを求める。この際、位
置ベクトルの方向は、１方向に限定する必要はなく・１
８０゜未満の方向分布であれば、慣性主軸の方向との組
合せにより、最終的に１方向に限定可能である。上記慣
性主軸方向、及び、位置ベクトル方向分布範囲の相対位
置関係を辞書パターンとして登録しておく。撮像した画
像データより、姿勢を決定する時点においては、撮像し
た画像データの慣性主軸を基準に、上記、辞書パターン
の相対位置関係より、撮像パターン上に位置ベクトル、
方向分布範囲を設定する。この場合、。
対称な位置において、２方向の方向分布範囲が設定され
るため、撮像パターンより算出した位置ベクトルが、ど
ちらの分布に属するかにより、１つの範囲に限定し、こ
の範囲の代表方向により、姿勢を定義する。
るため、撮像パターンより算出した位置ベクトルが、ど
ちらの分布に属するかにより、１つの範囲に限定し、こ
の範囲の代表方向により、姿勢を定義する。
上記、代表方向と主軸方向の相対位置は、固定であるこ
とから、姿勢は、主軸の精度を持って決定可能である。
とから、姿勢は、主軸の精度を持って決定可能である。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図に画像データ処理装置を示す。１は撮像装置であ
り、側転対象物の撮像を行う。２は、画像データ入力装
置であり、１の撮像装置が送信するアナログ信号を受信
し、このアナログ信号をデジタルの多値画像データに変
換し、乙に示す多伎製像メモリ±に格納する。４は３の
多値画像メモリに格納された画像データを２値化する機
能を有するコンパレータを示す。このコンパレータは、
５に示す閾値レジスタの値と、多値画像メモリの値を比
較し、多値画像メモリの値が閾値以上の場合を１、閾値
未満の場合を０と２値化する。このように２値化した画
像データを、６に示す２値画像メモリに格納する。
り、側転対象物の撮像を行う。２は、画像データ入力装
置であり、１の撮像装置が送信するアナログ信号を受信
し、このアナログ信号をデジタルの多値画像データに変
換し、乙に示す多伎製像メモリ±に格納する。４は３の
多値画像メモリに格納された画像データを２値化する機
能を有するコンパレータを示す。このコンパレータは、
５に示す閾値レジスタの値と、多値画像メモリの値を比
較し、多値画像メモリの値が閾値以上の場合を１、閾値
未満の場合を０と２値化する。このように２値化した画
像データを、６に示す２値画像メモリに格納する。
７は、レジスタを示し、閾値レジスタに値を設定する機
能、及び、画像データを処理する機能を有する。８は、
このレジスタの処理結果として円方するデータを格納す
るワークメモリを示す０ 以下、第２図、第３図に示すフローチャートに従って、
本方式のアルゴリズムを説明する。
能、及び、画像データを処理する機能を有する。８は、
このレジスタの処理結果として円方するデータを格納す
るワークメモリを示す０ 以下、第２図、第３図に示すフローチャートに従って、
本方式のアルゴリズムを説明する。
本姿勢決定方式は、第２図に示す辞書パターンの作成、
及び第３図に示す姿勢決定処理より構成される。
及び第３図に示す姿勢決定処理より構成される。
１）：辞書パターンの作成、
ここで行う処理は、実際に撮像した画像から姿勢を決定
する前段階として、予め、対象となる部品の方向情報を
抽出し、メモリに登録するｐ以下に処理内容を示す。
する前段階として、予め、対象となる部品の方向情報を
抽出し、メモリに登録するｐ以下に処理内容を示す。
１．１２値メモリ（第１図）に取込まれた画像データよ
り、部品の輪郭部分を抽出し１さらに輪郭部分を、多角
形の頂点列に近似する。（第４図）。この頂点列の座標
値に基づき、慣性主軸を計算するが、慣性主軸には長軸
と短軸が存在し、方向を定餞するためには、どちらか一
方でよいので、以下、長軸を使った計算例を示す。
り、部品の輪郭部分を抽出し１さらに輪郭部分を、多角
形の頂点列に近似する。（第４図）。この頂点列の座標
値に基づき、慣性主軸を計算するが、慣性主軸には長軸
と短軸が存在し、方向を定餞するためには、どちらか一
方でよいので、以下、長軸を使った計算例を示す。
長軸方向θは次式で求められる。
θ＝＝ ｔａｎ （２Ｍ１１ ／ ｌ Ｍ２Ｏ−ＭＯ
２ｌ ）ここで Ｍ２Ｏ−Ｍ２Ｙ−ＭＩＹ−ＭＩＹ／Ａ ＭＯ２−Ｍ２Ｘ−ＭＩＸ−ＭｊＸ／Ａ Ｍ１１−ＭＸＹ−ＭＩＸ −ＭＩＹ／Ａ＋Ｙ′Ｌ／ （
”〜１ ＋Ｙ＝ ） ） ＤＹ Ｉ（Ｘμ、＜ＸＬのと
き） ＋−！−（ＸＬ−ｘμｊ）Ｙ、、／（Ｙμ＋＋Ｙ＝）（
ＸＬ−１≧Ｘ＝のとき） ＤＹＩ−ＸＬ＋−！−（Ｘμ＋ ＋Ｘ＝ ）１．２
部品重心、穴重心、最遠点などの特徴点を抽出し、２つ
の特徴点をそれぞれ始点、終点とする位置ベクトルを抽
出する。
２ｌ ）ここで Ｍ２Ｏ−Ｍ２Ｙ−ＭＩＹ−ＭＩＹ／Ａ ＭＯ２−Ｍ２Ｘ−ＭＩＸ−ＭｊＸ／Ａ Ｍ１１−ＭＸＹ−ＭＩＸ −ＭＩＹ／Ａ＋Ｙ′Ｌ／ （
”〜１ ＋Ｙ＝ ） ） ＤＹ Ｉ（Ｘμ、＜ＸＬのと
き） ＋−！−（ＸＬ−ｘμｊ）Ｙ、、／（Ｙμ＋＋Ｙ＝）（
ＸＬ−１≧Ｘ＝のとき） ＤＹＩ−ＸＬ＋−！−（Ｘμ＋ ＋Ｘ＝ ）１．２
部品重心、穴重心、最遠点などの特徴点を抽出し、２つ
の特徴点をそれぞれ始点、終点とする位置ベクトルを抽
出する。
第５図に、部品重心１０を始点、穴重心９を終点とする
位置ベクトルを示す。第６図は、部品重心１２を始点、
１２からの最遠点１１を終点とする位置ベクトル。
位置ベクトルを示す。第６図は、部品重心１２を始点、
１２からの最遠点１１を終点とする位置ベクトル。
第７図は、穴重心１３を始点、１３からの最遠点１４を
終点とする位置ベクトルである。これらの位置ベクトル
は、１つの部品に対して１つに定まるとは限らず１ベク
トル方向にある範囲を持つ場合がある。第８図に、部品
重心を始点、穴重心を終点とした位置ベクトルを示すが
、この位置ベクトルは、穴重心がｖＩ微存在するため、
ベクトル方向として範＠１５を持つ。第９図は、部品重
心からの最遠点が複数個あり、位置ベクトル分布範囲１
７を持った例である。ここでの処理は、この位置ベクト
ル分布範囲を、各位置ベクトルのなす角をθＬとしたと
き、 （位置ベクトル分布範囲）−キθ＝−ＭＡＸｏＡで求め
る。ｚｉｏ図の場合 （位置ベクトル分布範囲）−（θ什θ２＋θＳ＋０４）
−θ４−θ、十θ２＋θ。
終点とする位置ベクトルである。これらの位置ベクトル
は、１つの部品に対して１つに定まるとは限らず１ベク
トル方向にある範囲を持つ場合がある。第８図に、部品
重心を始点、穴重心を終点とした位置ベクトルを示すが
、この位置ベクトルは、穴重心がｖＩ微存在するため、
ベクトル方向として範＠１５を持つ。第９図は、部品重
心からの最遠点が複数個あり、位置ベクトル分布範囲１
７を持った例である。ここでの処理は、この位置ベクト
ル分布範囲を、各位置ベクトルのなす角をθＬとしたと
き、 （位置ベクトル分布範囲）−キθ＝−ＭＡＸｏＡで求め
る。ｚｉｏ図の場合 （位置ベクトル分布範囲）−（θ什θ２＋θＳ＋０４）
−θ４−θ、十θ２＋θ。
となる。
ｔ３ 位置ベクトル分布範囲が１８０°以上の場合本
方式は適用できないため、エラー処理を行い終了する。
方式は適用できないため、エラー処理を行い終了する。
１８０°未満の場合、ｔ４の処理を行う。
１．４ 位置ベクトル分布範囲（第１１図１９）、及
び慣性主軸（長軸）との相対角度（第１１１２０ ）を
ワークメモリ８に辞書ノぐターンとして登録する。
び慣性主軸（長軸）との相対角度（第１１１２０ ）を
ワークメモリ８に辞書ノぐターンとして登録する。
２）姿勢決定処理
辞書パターンとして登録した位置ベクトル分布範囲を、
撮像データ上に再現し、撮像データの位置ベクトルと、
この分布範囲を比較することにより姿勢を決定する。以
下に処理内容を示す。
撮像データ上に再現し、撮像データの位置ベクトルと、
この分布範囲を比較することにより姿勢を決定する。以
下に処理内容を示す。
２．１ 撮像した部品の画像データに対して、慣性
主軸（長軸）２６、及びその方向を算出する。
主軸（長軸）２６、及びその方向を算出する。
２．２ 慣性主軸（長＠）方向を基準に、辞書パター
ンとして登録した相対角度２０、及び、位置ベクトル分
布範囲１９を、撮像パターン上に、相対角度２２、分布
範囲２３として、それぞれ、再現する。
ンとして登録した相対角度２０、及び、位置ベクトル分
布範囲１９を、撮像パターン上に、相対角度２２、分布
範囲２３として、それぞれ、再現する。
ｚ３撮像パターンの位置ベクトルを１つだけ計算する。
含まれた場合、２６の処理を行う。
２．５ 位置ベクトルの方向が設定した分布範圀外
の場合、１８０°反対方向に分布範囲を設定しなおす。
の場合、１８０°反対方向に分布範囲を設定しなおす。
（第１２図２５）
２−６ 位置ベクトルの方向が、分布範囲内番こ含
まれた場合、２６の処理を行う。含まれない場合は、エ
ラー処理を行い終了する。
まれた場合、２６の処理を行う。含まれない場合は、エ
ラー処理を行い終了する。
２．７ 位置ベクトルの含まれた範囲２７における
位置ベクトル２８から見て右まわりの最端方向をもりて
、撮像した部品の姿勢２９を定義する。
位置ベクトル２８から見て右まわりの最端方向をもりて
、撮像した部品の姿勢２９を定義する。
本発明によれば、慣性主軸方向、及び、位置ベクトルの
分布範囲をもって撮像した部品の姿勢を決定するため、
位置ベクトルが限定されず、方向の範囲を持つ場合にお
いても、慣性主軸の精度を持って姿勢を１つに限定でき
るので、安定した部品の姿勢を得る効果がある。
分布範囲をもって撮像した部品の姿勢を決定するため、
位置ベクトルが限定されず、方向の範囲を持つ場合にお
いても、慣性主軸の精度を持って姿勢を１つに限定でき
るので、安定した部品の姿勢を得る効果がある。
図はいずれも本発明に係る。
第１図 画像データ処理装置構成図
第２図 辞ｉｔ ハターン作成フローチャート第３図
姿勢決定処理フローチャート 第４図 多角形点列データ説明図 第５図 位置ベクトル説明図 第６図 〃 第７図 第８図 位置ベクトル方向分布範囲説明図第９図 位置
ベークトル方向分布範囲説明図第１０図 方向分布範囲
設定説明図 第１１図 相対角度説明図 第１２図 方向範囲チェック説明図 第１３図 姿勢定ｔＡ説明図 符号の説明 １ 撮像装置 ２ 画像データ入力装置 ３ 多値画像メモリ ４ コンパレータ ５ 閾値レジスタ ６２値画俟メモリ ７ レジスタ ８ ワークメモリ ９ 六重心 １０ 部品重心 １１ Ｒ遠点 １２ 部品重心 １３ 六重心 １４ 最遠点 １５ 位置ベクトル分布範囲 １６ 慣性主軸（長軸） １７ 位置ベクトル分布範囲 １日 慣性主軸（長軸） １９ 位置ベクトル分布範囲 ２０ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２１ 慣性主
軸（長軸） ２２ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２３ 位置ベ
クトル分布範囲 ２４ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２５ 位置ベ
クトル分布範囲 ２６ 慣性主軸（長軸） ２７ 位置ベクトル分布範囲 ２８ 位置ベクトル ２９ 姿勢 身（図 ＄ ４ 図 第 ５ 回 ＄ ８ 閏 ＄ ｑ 図 ＄ｌｌ 図 第 １２ 図
姿勢決定処理フローチャート 第４図 多角形点列データ説明図 第５図 位置ベクトル説明図 第６図 〃 第７図 第８図 位置ベクトル方向分布範囲説明図第９図 位置
ベークトル方向分布範囲説明図第１０図 方向分布範囲
設定説明図 第１１図 相対角度説明図 第１２図 方向範囲チェック説明図 第１３図 姿勢定ｔＡ説明図 符号の説明 １ 撮像装置 ２ 画像データ入力装置 ３ 多値画像メモリ ４ コンパレータ ５ 閾値レジスタ ６２値画俟メモリ ７ レジスタ ８ ワークメモリ ９ 六重心 １０ 部品重心 １１ Ｒ遠点 １２ 部品重心 １３ 六重心 １４ 最遠点 １５ 位置ベクトル分布範囲 １６ 慣性主軸（長軸） １７ 位置ベクトル分布範囲 １日 慣性主軸（長軸） １９ 位置ベクトル分布範囲 ２０ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２１ 慣性主
軸（長軸） ２２ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２３ 位置ベ
クトル分布範囲 ２４ 慣性主軸−分布範囲、相対角度２５ 位置ベ
クトル分布範囲 ２６ 慣性主軸（長軸） ２７ 位置ベクトル分布範囲 ２８ 位置ベクトル ２９ 姿勢 身（図 ＄ ４ 図 第 ５ 回 ＄ ８ 閏 ＄ ｑ 図 ＄ｌｌ 図 第 １２ 図
Claims (1)
- 画像データ入力装置と、この画像データ入力装置によっ
て取込まれる多値画像データを格納する多値画像メモリ
と、この多値画像データを閾値と比較し２値化するコン
パレータと、このコンパレータにより２値化したデータ
を格納する２値画像メモリと、画像データを処理するレ
ジスタと、このレジスタの処理結果を格納するワークメ
モリにより成る画像処理装置において、位置ベクトルの
分布範囲、及び、慣性主軸方向によって、撮像した部品
の姿勢を決定する機能を設けたことを特徴とする姿勢決
定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17414885A JPS6235213A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 姿勢決定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17414885A JPS6235213A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 姿勢決定方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235213A true JPS6235213A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15973512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17414885A Pending JPS6235213A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 姿勢決定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235213A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123629A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-11 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 漏電遮断器 |
| JP2010008074A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Yazaki Corp | 指針指示角度算出装置、指針指示角度評価システム、及び、指針指示角度算出プログラム |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17414885A patent/JPS6235213A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02123629A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-11 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 漏電遮断器 |
| JP2010008074A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Yazaki Corp | 指針指示角度算出装置、指針指示角度評価システム、及び、指針指示角度算出プログラム |
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