JPS6260075A - Shape recognizing device - Google Patents
Shape recognizing deviceInfo
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- JPS6260075A JPS6260075A JP60200074A JP20007485A JPS6260075A JP S6260075 A JPS6260075 A JP S6260075A JP 60200074 A JP60200074 A JP 60200074A JP 20007485 A JP20007485 A JP 20007485A JP S6260075 A JPS6260075 A JP S6260075A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は物体の面の形状を認識することのできる形状認
識装置に係り、特に圧延された鋼板の形状や、ＩＣチッ
プのピン等、背景との区別がしにくく、２値化による抽
出が難しい物体の形状を高速に認識するに好適な形状認
識装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a shape recognition device that can recognize the shape of the surface of an object, and in particular recognizes the shape of a rolled steel plate, the pin of an IC chip, etc. The present invention relates to a shape recognition device suitable for quickly recognizing the shapes of objects that are difficult to distinguish and are difficult to extract by binarization.
従来よシ圧延された鋼板の形状？、ＩＣチップのピン等
の如く背景との区別がしにくい物体の形状を認識する形
状認識装置としては、第１３図に示すように、伸状光＃
２によシ鋼板３に映し田された軌跡４を視覚入力装置１
に取シ込み、視覚入力装置１で検出した信号を処理装置
５に与えてこの処理装置５によシ処理するようにしたも
のがある。ま・た、この揮の形状認識装置の他の例とし
ては、第１５図に示すように、光源８よ多発光した光を
スリット９を通し、レンズ１０によりテーブル１２上の
物体１１に照写され、視覚入力装置１３によ多入力しそ
の信号を処理装置１４によシ処理するものがあるノ （
特開昭５５−３６００４号）。What is the shape of conventionally rolled steel plates? As shown in FIG.
2, the trajectory 4 projected on the steel plate 3 is transmitted to the visual input device 1.
There is a system in which the signals received by the visual input device 1 and detected by the visual input device 1 are fed to the processing device 5 and processed by the processing device 5. As another example of this type of shape recognition device, as shown in FIG. There are devices that input multiple signals to the visual input device 13 and process the signals in the processing device 14.
JP-A No. 55-36004).
前者の形状認識装置による形状認識方式では、視覚入力
装置１によって得られる像７は、第１４図に示すように
なり、特に軌跡４の像は、軌跡像６の如くなる。このと
き、視覚入力装置が一画面像を入力するのに必要な時間
をＴとすると、ＴＩの間に、４〜口まで人力され、この
とき、軌跡像６を１本得ることができることになる。さ
らに、処理装置５が軌跡像６を処理する時間を１１とす
ると、鋼板３の移動速度がＶｌのとき、軌跡４を１本処
理する間に、
ｘｌ ＝ （Ｔ＋ ｔ １ ン × ｖ１疋け、
鋼板が移動してしまうことになる。従って、Ｘｉ よシ
検出分解能を上げることは不可能となる。In the former shape recognition method using the shape recognition device, the image 7 obtained by the visual input device 1 becomes as shown in FIG. 14, and in particular, the image of the trajectory 4 becomes like the trajectory image 6. At this time, if the time required for the visual input device to input one screen image is T, then during TI, 4 to 4 mouths are manually input, and at this time, one trajectory image 6 can be obtained. . Furthermore, assuming that the processing time for the processing device 5 to process the trajectory image 6 is 11, when the moving speed of the steel plate 3 is Vl, while processing one trajectory 4,
This will cause the steel plate to move. Therefore, it is impossible to increase the detection resolution compared to Xi.
また、後者の形状認識装置による形状認識方式では視覚
入力装置１３によって得られる像１５が、第１６図の如
くなる。このとき、物体１１の像は、物体像１６の如く
なる。像１５は、処理装置１４によってデータ処理され
る。Furthermore, in the latter shape recognition method using the shape recognition device, the image 15 obtained by the visual input device 13 is as shown in FIG. At this time, the image of the object 11 becomes an object image 16. The image 15 is data processed by a processing device 14 .
このように、前者の形状認識方式においては、−一面入
力しても軌跡１本しか処理できないため、相対的に分解
能が低下し、また後者の形状認識方式では、データ量が
美大となり、処理時間が大きくなるという欠点があった
。In this way, the former shape recognition method can only process one trajectory even if one plane is input, resulting in a relatively low resolution, while the latter shape recognition method requires a large amount of data, making it difficult to process. The drawback was that it took a long time.
本発明は、前述した点に鑑みてなされたもので、その目
的は形状の認識分解能を上げると共に抽出の難かしい物
体の形状を認識できる形状認識装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its purpose is to provide a shape recognition device that can increase shape recognition resolution and recognize shapes of objects that are difficult to extract.
本発明の概要は視覚入力装置の平面処理性を利用し、多
数のスポット光を一画面の像としてとらえ５セグメンテ
一シヨン回路と呼ばれる領域番号付は回路を用いること
によシ、画像を入力と同時Ｉｃ認識することを可能とし
たものである。The outline of the present invention is to take advantage of the flat processing ability of a visual input device, and to input an image by using a region numbering circuit called a 5-segmentation circuit that captures a large number of spot lights as a single screen image. This enables simultaneous Ic recognition.
本発明によればスポット光の行故分、前述の装置よシ処
理能力（速度）が増大することになる。According to the present invention, the processing capacity (speed) of the above-mentioned apparatus is increased due to the misalignment of the spot light.
また、前述の如く、濃度の２値化により物体の抽出が困
難な場合、本装置を用いることによシ、スポット光の位
置ずれ情報として、物体の形状を認識するため、確実に
、物体の形状を認識することができる。In addition, as mentioned above, when it is difficult to extract an object due to density binarization, this device allows the shape of the object to be recognized as information on the positional deviation of the spot light. Can recognize shapes.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図は本発明に係る形状認識装置の実施例を示す構成
図である。図において符号２２は鋼板であり、鋼板２２
は、図中矢印Ａの方向に移動するものとする。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a shape recognition device according to the present invention. In the figure, the reference numeral 22 is a steel plate, and the steel plate 22
is assumed to move in the direction of arrow A in the figure.
また、図中符号１７は視覚入力装置、１８は処理装置、
１９は格子スリット、２０は点光源、２１はミラーであ
る。Further, in the figure, reference numeral 17 is a visual input device, 18 is a processing device,
19 is a grating slit, 20 is a point light source, and 21 is a mirror.
点光源２０よ多発光された光は、ミラー２１によって平
行光線２４となシ格子スリツ）１９を通過する。格子ス
リット１９を通過した平行線２４は。Light emitted multiple times from the point light source 20 passes through the grid slits 19 into parallel light rays 24 by the mirror 21. The parallel lines 24 passing through the lattice slit 19 are.
スポット光２３となり、鋼板２２に映し出される。The light becomes a spot light 23 and is projected onto the steel plate 22.
スポット光２３は、銅板２２の表面で乱反射し、その反
射光の中で特定のものが、視覚入力装置１７に入力され
る。視覚入力装置１７で入力された光信号は、処理装置
１８によって処理される。The spot light 23 is diffusely reflected on the surface of the copper plate 22, and a specific part of the reflected light is input to the visual input device 17. The optical signal input by the visual input device 17 is processed by the processing device 18 .
第２図には、スポット光２３による像２５が示されてい
る。像２５は、視覚入力装置１７による一画面の像であ
るが、視覚入力装置１７が１イ”→１０”と一画面入力
する期間内に、多数のスポット像２６を同時にとらえる
ことができる。In FIG. 2, an image 25 created by the spot light 23 is shown. The image 25 is an image of one screen by the visual input device 17, but a large number of spot images 26 can be captured simultaneously within the period in which the visual input device 17 inputs one screen from 1" to 10".
第３図、第４図１１スポツト像２６の詳細を示す説明図
である。FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams showing details of the spot image 26. FIG.
第４図は、−走査ラインにおける１スポツト像２６の濃
度信号を示したもので、その濃度信号はある定められた
スレッシュ（ＴＨＤ）レベルにょシ２値信号′″０″、
”１”化される。すなわち各画素に対して、ＴＨＤレベ
ル以上であれば１１”以下であれば”０”と対応させる
。このようにして第２図に示すスポット像２６は、第３
図に示す如く“１”のかたまシと０”の背景となる。い
ま、第３図の如く得られた像２５にナンバリング処理す
る作用を説明する。ナンバリング処理をする上では、第
５図のアルゴリズムを適用することが必要である。第５
図（ａ）において、６個の隣接画素Ｐ１〜Ｐ６のうち、
下列中の画素Ｐ５を注目画素Ｐｏとし、注目ＵＭ素Ｐｏ
に、ナンバリングすることを考える。このナンバリング
を領域番号付け（セグメンテーション）と呼ぶことにす
る。セグメンテ−ジョンには第５図に示す（ｂ）〜（ロ
）のパターンが考えられ、（ｂ）、 （Ｃ）は新しい番
号（Ｎ）をＰａ位置付けるパターン、（ａ）、←ンは下
列左の位ｉｔ Ｐ ４の番号（Ｘ）をＰｏ位置付けるパ
ターン、（ｆ）、（ｇンは上列中の番号（Ｖ）をＰｏ位
置に付けるパターンである。FIG. 4 shows the density signal of the one-spot image 26 in the -scanning line, and the density signal is at a certain threshold (THD) level, is a binary signal ``0'',
It is set to “1”. That is, for each pixel, if it is equal to or higher than the THD level, if it is equal to or less than 11", it corresponds to "0". In this way, the spot image 26 shown in FIG.
As shown in the figure, the background is a block of "1" and a background of "0".Now, the operation of numbering the image 25 obtained as shown in FIG. 3 will be explained. It is necessary to apply the algorithm. Fifth
In figure (a), among the six adjacent pixels P1 to P6,
The pixel P5 in the lower row is set as the pixel of interest Po, and the pixel of interest Po
Think about numbering. This numbering will be referred to as area numbering (segmentation). Patterns (b) to (b) shown in Figure 5 are considered for segmentation, and (b) and (C) are patterns that position the new number (N) as Pa, (a) and ← are on the left of the bottom row. (f), (g) is a pattern that places the number (V) in the upper row at the Po position.
（ｂ）〜位）のパターンに対応する画素の＠ｌ”。(b) @l'' of the pixel corresponding to the pattern of ~).
“Ｏ＃倍信号第５図に示されている。“O# times signal” is shown in FIG.
このようなセグメンテーションにより、 第３図の像が
ナンバリングされた結果を第６図に示してる。Through such segmentation, the images in Figure 3 are numbered and the results are shown in Figure 6.
第６図において、ナンバリング１よシ開始されたセグメ
ンテーションは、各スポット像２６毎にナンバリングさ
れる。（この時の順序は、視覚入力装置１７のスキャニ
ング方式によシ、座標（０，０）より０≦Ｘ≦２５５．
０≦ｙ≦２３９の間となる。）第１０図の場合、スポッ
ト像２６の′１”の大きさを５×５画素、スポット像２
６間の画素数を５としている。In FIG. 6, the segmentation starts with numbering 1, and each spot image 26 is numbered. (The order at this time is 0≦X≦255 from the coordinates (0,0), depending on the scanning method of the visual input device 17.
It is between 0≦y≦239. ) In the case of Fig. 10, the size of spot image 26 '1'' is 5 x 5 pixels, spot image 2
The number of pixels between 6 and 6 is set to 5.
以上のようにして、スポット像２６が得られるがこのス
ポット像２６は、視覚入力装置１が像２５を入力するの
と同期して行なわれるだめ、像２５を入力する時間内で
得ることができる。In the above manner, the spot image 26 is obtained, but this spot image 26 can be obtained within the time it takes to input the image 25 since it is performed in synchronization with the input of the image 25 by the visual input device 1. .
第７図、第８図に形状認識方式の基本原理を示す。第７
図に示す如く、平行光線２４は、鋼板２２で乱反射する
が、その中で視覚人力装置１７によってとられられる像
は規則正しく第２図の如くなっている。The basic principle of the shape recognition method is shown in FIGS. 7 and 8. 7th
As shown in the figure, the parallel light rays 24 are diffusely reflected by the steel plate 22, but the image taken by the visual human power device 17 is regular as shown in FIG.
一方、第８図の如く、鋼板２２０表面に歪みがある場合
、スポット像２６がずれることになる。On the other hand, if the surface of the steel plate 220 is distorted as shown in FIG. 8, the spot image 26 will be shifted.
ｇ９図は第８図の如き場合の像ｔ＆示したものであり、
鋼板２２の歪みによ）、スポット像２６のずれが生じ、
全体として、Ｄｘ、Ｄｒだけ偏差が生じているのを示し
ている。従って、あらかじめスポット像２６の重心位置
Ｇ（画素アドレスとなる）を求めておくことにより、新
たな鋼板２２が入力された場合、得られたスポット像２
６の重心位１ｊｉｉＧ’との偏差Ｄχ及びＤｙを求めろ
ことができる。平行光線２４０入射角０は、あらかじめ
規定されているため、鋼板２２の形状りは。Figure g9 shows the image t& of the case as in Figure 8,
(Due to distortion of the steel plate 22), a shift of the spot image 26 occurs,
Overall, it is shown that deviations occur by Dx and Dr. Therefore, by determining the gravity center position G (which becomes a pixel address) of the spot image 26 in advance, when a new steel plate 22 is input, the obtained spot image 2
The deviations Dχ and Dy from the center of gravity 1jiiG' of 6 can be found. Since the angle of incidence of the parallel light beam 240 is 0, the shape of the steel plate 22 is determined in advance.
ｈ ＝ ｆ） −ｔａｎθ で算出することができる。h=f)-tanθ It can be calculated as follows.
同様に各スポット光について行なうと、第１０図の如く
、Ｇｔ、Ｇｚ・・・＋ Ｇ２７ ＃ （ｈｓ＋ ・・・
に対して、Ｇｌ’ 、 Ｇ、／ 、・・・ｒ Ｇｘｔ’
＋ Ｇｚａ’・・・ が得られ、これよシ各スポット
光２６に対応する形状りが求められる。If you do the same for each spot light, as shown in Fig. 10, Gt, Gz...+ G27 # (hs+...
For Gl', G, / ,...r Gxt'
+Gza'... is obtained, and from this the shape corresponding to each spot light 26 is determined.
以上の処理によシ各スポット光２６の番号（Ｎｕｍｂｅ
ｒ ）及び形状りが求まる。Through the above processing, the number of each spot light 26 (Number
r ) and shape are found.
第１４図に対応して１本発明により得られる像２５は、
第１１図の如くなる。いま、スポット光２６の画素数を
５×５とし、スポット光間の画素を５とする。像２５の
画素数を２５６Ｘ２４０とすると、スポット光の配列は
、２５６÷（Ｓ＋Ｓ）→２５＋１＝２６．２４０÷（５
＋５）→２４
となシ、２６Ｘ２４のスポット光の格子が得られる。視
覚入力装置１７の一画面入力時間をＴ２とし、処理装置
１８が第９図に示すｈを求める処理時間をｔ２とする。Corresponding to FIG. 14, the image 25 obtained by the present invention is:
It will look like Figure 11. Now, assume that the number of pixels of the spotlight 26 is 5×5, and the number of pixels between the spotlights is 5. Assuming that the number of pixels of the image 25 is 256x240, the array of spot lights is 256÷(S+S)→25+1=26.240÷(5
+5)→24 A 26×24 spot light grid is obtained. Let T2 be the input time for one screen of the visual input device 17, and let t2 be the processing time for the processing device 18 to obtain h shown in FIG.
鋼板２２の移動速度をｖ２とすると、本装置が２４行の
スポット光を処理する間に鋼板の移動する距離は
Ｘ２ ＝ （Ｔｚ ＋ ｔ２ ） ｘ ｖ２となる。先
に述べた様に、スポット光２６のセグメンテーションは
、視覚入力装ｆｉ１７が一画面入力すると同時に行なわ
れるため、結局、（Ｔ２＋ｔｌ）間にいまの場合、２４
本（行）の軌跡を処理できることになる。これは、先に
従来技術で述べた場合に比べ、２４倍の処理能力がある
ことになり、さらに同一画面の情報のため、平面的（２
次元的）に処理できることになる。このことは、各スポ
ット間に相関があることを意味しておシ、従来技術に比
べ、よシ信頑度の高い認識となる。Assuming that the moving speed of the steel plate 22 is v2, the distance that the steel plate moves while the present device processes 24 rows of spotlights is X2 = (Tz + t2) x v2. As mentioned earlier, the segmentation of the spotlight 26 is performed at the same time as the visual input device fi 17 inputs one screen, so in the end, in the present case, 24
This means that the trajectory of the book (line) can be processed. This means that the processing power is 24 times higher than that of the prior art described above, and since the information is on the same screen, it is flat (two-dimensional).
This means that it can be processed dimensionally. This means that there is a correlation between each spot, and the recognition is more reliable than in the prior art.
第５図との比較で考えてみると、第５図に示す像１５は
、各ラインのデータを処理する必要がある。一方、第１
６図に示すスポット光の像は、像１５におけるラインの
点近似に対応している。したがって、データ処理量はそ
の１／ｎになっており、今の場合＊ ｎ ” ２６で
あるから、約４％位のソフト処理量となυ、その分高速
化される。When considered in comparison with FIG. 5, the image 15 shown in FIG. 5 requires processing of data for each line. On the other hand, the first
The spot light image shown in FIG. 6 corresponds to the point approximation of the line in the image 15. Therefore, the data processing amount is 1/n of that, and in the present case *n''26, so the software processing amount is about 4% υ, and the speed is increased accordingly.
第１２図にスポット像２６とノイズ像２７の比較を示す
。ノイズ像２７の重心をＧ“とすると、規定位Ｔ１ｔＧ
との偏差は、ｒとなる。あらかじめ規定された偏差Ｒを
設けることによシ。FIG. 12 shows a comparison between the spot image 26 and the noise image 27. If the center of gravity of the noise image 27 is G", then the specified position T1tG
The deviation from that is r. By providing a predefined deviation R.
ｒ＞凡
の時、スポット像をノイズと判断することができる。よ
ってノイズ像２７は除去され、正規のスポット像２６の
み抽出される。When r>normal, the spot image can be determined to be noise. Therefore, the noise image 27 is removed and only the regular spot image 26 is extracted.
以上述べたように本発明によれば、セグメンテーション
によす面４認識が可能となフ、シかも重心を求めている
ので、スポット光のボケがなく。As described above, according to the present invention, since the center of gravity of the surface 4 that can be recognized by segmentation is determined, there is no blurring of the spot light.
ソフト処理の軽減化によシ、高速化が図れ、かつソフト
処理のデータの縮少化が可能で、外乱光等のノイズに対
して、ノイズ除去が容易であるという効果がある。By reducing software processing, it is possible to increase the speed, reduce data for software processing, and easily remove noise such as ambient light.
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は同実施
例から得られるスボツＩ・像を説明するために示す像全
体図、第３図及び第４図は第２図のスポット像を２値化
画像にするための説明図、第５図はセグメンテーション
を行うだめのセグメンテーションパターンを示す図、第
６図は２値化したスポット像をセグメンテーションした
図、第７図〜第１２図はスポット像の偏差検出方式の説
明図であって、第７図は平板にスポット像を当てたとき
の説明図、第８図は凹凸のある板にスポット像を当てた
ときの説明図、第９図（Ａ）〜（Ｃ）は第８図の詳細を
示す説明図、第１０図は同偏差図は従来例を説明するた
めに示す図である。
１・・・視覚人力装置、１７・・・視覚入力装置、１８
・・・処理装置、１９・・・格子スリット、２０・・・
点光源、２１・・・ミラー、２２・・・鋼板、２３・・
・スポット光。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an overall view of the subot I image obtained from the same embodiment, and Figs. 3 and 4 are the same as Fig. 2. An explanatory diagram for converting a spot image into a binarized image, Fig. 5 is a diagram showing a segmentation pattern for performing segmentation, Fig. 6 is a diagram showing segmentation of a binarized spot image, Figs. 7 to 12 The figures are explanatory diagrams of the spot image deviation detection method, and FIG. 7 is an explanatory diagram when a spot image is applied to a flat plate, and FIG. 8 is an explanatory diagram when a spot image is applied to a plate with unevenness. 9(A) to 9(C) are explanatory views showing details of FIG. 8, and FIG. 10 is a deviation diagram shown for explaining the conventional example. 1...Visual human power device, 17...Visual input device, 18
...processing device, 19...grid slit, 20...
Point light source, 21... Mirror, 22... Steel plate, 23...
・Spot light.
Claims (1)
する視覚入力装置と、この視覚入力装置からの信号を処
理する処理装置とを備えてなる形状認識装置において、
光学系は多数の平行スポット光を照射できる構造を有し
、処理装置は、像の領域番号付け回路により前記視覚入
力装置からのスポット像にナンバリングし、かつ予め与
えられた理論スポット像と、入力されている測定スポッ
ト像とに基づいて得た測定スポット像の位置ずれから前
記測定スポット像の凹凸を検出して、物体の面の形状を
認識する構成としたことを特徴とする形状認識装置。1. A shape recognition device comprising an optical system that irradiates an object with light, a visual input device that inputs an image of the object, and a processing device that processes signals from the visual input device,
The optical system has a structure that can irradiate a large number of parallel spot lights, and the processing device numbers the spot images from the visual input device using an image area numbering circuit, and also numbers the spot images from the visual input device with a theoretical spot image given in advance. A shape recognition device characterized in that the shape recognition device is configured to recognize the shape of a surface of an object by detecting irregularities in the measurement spot image from a positional shift of the measurement spot image obtained based on the measurement spot image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200074A JPS6260075A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Shape recognizing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200074A JPS6260075A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Shape recognizing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260075A true JPS6260075A (en) | 1987-03-16 |
Family
ID=16418411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60200074A Pending JPS6260075A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Shape recognizing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS6260075A (en) |
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