JPS63142470A - 位置認識装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 の対象パターンの画像が黒レベルとなるようなアナログ
画像信号に基づいて位置認識するについて、画像信号の
白黒反転を行って位置認識するようにした位置認識装置
に関する。

従来の技術 従来から位置認識方法として、位置検出すべき部品等に
形成された対象パターンな撮像装置にて撮像し、そのア
ナログ画像信号を適当に設定されたしきい値にて２値化
して信号処理を施すことにより、２値化されたパターン
画像信号を得、前記対象パターンに対応するパターン画
像の中心位置を演算し、対象パターンの中心位置を認識
する方法は知られている。さらに、適正なパターン画像
を得て、精度の高い位置認識ができるように、第２図に
示すように、前記２値化されたパターン画像信号をラン
・レングス・コード化してそのデータから前記パターン
画像の面積等の特徴量を計測し、・一方対象パターンの
実際の面積等に基づいて基準量を設定し、前記特徴量と
基準量を比較し、Ｂａし、特徴量が過大であればしきい
値を増加し、過小であればしきい値を減少させて、前記
アナログ画像信号を２値化するためのしきい値を調整す
る方法も知られている。詳細に説明すると、ｆｉＩＪｓ
図に示すように対象パターンが背景に比して明るい場合
、その画像信号の明るさの分布は第４図に示すようにな
る。従って、第５図に示すように、しきい値を大きく設
定するとパターン画像の面積は小さくなり、小さく設定
すると面積は大きくなり、かつしきい値の変化に対して
面積変化が小さくて安定している部分は実際の対象パタ
ーンに対応した基準量に対応している。この基準量に対
応する部分はまたノイズ成分のない部分であるため、そ
の前後の許容面積となるようにしきい値を設定すること
により精度の高い位置認識が可能となるのである。従っ
て、ある設定されたしきい値Ｌｓ”でパターン画像の面
積が過小である場合はしきい値を減少させてＬｓとする
ことによってパターン画像の面積は許容面積の範囲に入
り、逆にパターン画像の面積が過大である場合はしきい
値を増加させることによりしきい値を適正化できるので
ある。なお、第２図に破線で囲んだ入力画像の２値化及
びラン・レングス・コード化の前処理は、／Ｘ−ドウエ
ア的に処理され、他の動作はＣＰＵにソフトウェアとし
てプログラム入力されているのである。

発明が解決しようとする同居点 ところで、第６図に示すように、対象パターンが背景に
比して暗いものについて位置認識する場合には、２値化
したパターン画像の白黒をノ）−ドウエア的に反転させ
た後、反転させたパターン画像信号に基づいて上記と同
様に位置認識を行うと、コスト上あるいはプログラム開
発上の理由から好ましい。しかしながら、その画像信号
の明るさの分布は第７図に示すようになっているため、
認識精度を高めるべく、パターン画像面積が適正となる
。ようにしきい値の調整を行う場合、パターン画像面積
としきい値との関係は第８図に示すようになり、ある設
定されたしきい値Ｌｓ’では面積が小さい場合にはしき
い値を大きくし、面積が大きい場合にはしきい値を小さ
くする必要があり、白黒反転を行わない上記ｔｌＩｋ５
図の場合とは逆になる。

したがって、上記第２図で説明したしきい値の調整プロ
グラムをそのまま使用することができず、別途にプログ
ラムを作成しなければならないとし１う問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、２値化されたパターン画像
信号をそのままデータ処理する場合も、白黒反転してデ
ータ処理する場合も、簡単なノ１−ドワエア的手段を付
加することによって、しきい値の調整プログラムを共用
できる位置認識装置の提供を目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記目的を達成するため、位Ｉｌ認識の対象パ
ターンのアナログ画像信号を、設定されたし汚い値によ
って２値化し、２値化された信号により得られたパター
ン特徴量と対象パターンの特徴から設定された基準量と
を比較して前記しきい値をｍ整し、適正なパターン特徴
量を与えるしきターンの位置認識を行うようにした位置
認識装ｊｎにおいて、アナログ画像信号の白黒反転を行
う白黒反転回路と、反転回路作用時にしきい値としてア
ナログ画像信号の最大レベルの補数を出力するしきい値
補正回路とを備えていることを特徴とする。

作用 本発明は上記構成を有するので、ｉｙＡパターンが背景
に比して暗い場合、アナログ画像信号を２値化した後白
黒反転回路にてハード的に白黒反転することができ、反
転させない場合と同じプログラムを用いて位置認識でき
、しかも２値化された信号により得られたパターン特蛍
量とＮ象パターンの特徴から設定された基準量とを比較
してしきい値を調整するときにも、しきい値としてアナ
ログ画像信号の最大レベルの補数がしきい値補正回路に
てハード的に出力されるので、しきい値の変化による特
徴量の変化の傾向が、対象パターンが背景に比して明る
い場合と同じ傾向となり、同じイＰＩ　Ｉ　Ｑ　／九Ｅ
＋、％グを纒口Ａ吉りづ亮ｉヂ會与酢ハｉ″Ｃい位置認
識が可能となるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図を参照しなが
ら説明する。ｔｊＩＩ１図において、１は撮像装置であ
って、位置認識すべき部品等に形成されている位置認識
用の対象パターンが映され、そのアナログ画像信号は２
値化回路２にて２値化される。２値化された信号は反転
切換回路３を介してデータ処理回路５に入力され、ラン
・レングス・コード化や投影データ処理等のデータ処理
が行なわれる。なお、２値化された信号を白黒反転する
場合は、２値化された信号を前記反転切換回路３、にて
白黒反転回路４に入力させるように構成され、白黒反転
した後前記データ処理回路４に入力されてデータ処理が
行なわれる。処理されたデータは、ＣＰＵ６に入力され
、このＣＰＵ６において入力されているプログラムに基
づいて、第２図を参照して従来例において説明したのと
同様に、前記位置認識用のＮ象パターンに対応するパタ
ーン画像の面積等の特徴量が計測される。一方、前記対
象パターンの実際の面積に対応する基亭量は、基鵬量設
定回路７にて対象パターンの直径等を入力することによ
って得られ、その出力信号がＣＰ　ｔＪ　６に入力され
る。そして、ＣＰ　［１６において、計測された特徴量
と基準量が比較され、特？Ｉｔ量が過大であれば、しき
い値を増加させろように、また特徴量が過小であればし
きい値を減少させるようにしきい値設定回路８に指令信
号が出力される。しきい値設定回路８からは指令に応じ
て設定されたしきい値Ｌｂがしきい値補正回路９に入力
され、このしきい値補正回路９からしきい値が前記２値
化回路２に入力され、そのしとい値によってアナログ画
像信号が２値化される。前記しきい値補正回路９は、白
黒反転を行わない場合は設定されたしきい値をそのまま
２値化回路２に出力し、白黒反転を行う場合は設定され
たしきい値のアナログ画像信号の最大レベルに対する補
数をしきい値として出力するように構成されている。即
ち、設定されたしきい値をＬｂとし、アナログ画像信号
の最大レベルをＬｍとすると、しきい値補正回路９から
出力されるしきい値Ｌｓは、白黒反転を行わない場合は
、Ｌｓ＝Ｌｂで与えられ、白黒反転を行う場合は、Ｌｓ
　＝Ｌｍ−Ｌｂで与えられるのである。尚、この実施例
では、白黒反転しない状態を標準状態として、一度適当
に設定されたしきい値にてアナログ画像信号を２値化し
、データ処理してＣＰＵ６に入力し、その結果エラーを
生じたときに、切換信号を反転切換回路２及びしきい値
補正回路９に出力し、白黒反転による位置認識及びその
際のしきい値制御を行うように構成されている。

以上の構成において、対象パターンが背景に比して暗い
対象パターンによって位置認識を行う場合は、撮像装置
１による画像は第６図に示すようになり、対象パターン
の画像の明るさの分布は第７図に示すようになっている
。そこで、適当に設定されたしきい値でアナログ画像信
号が２値化され、データ処理がなされることによってエ
ラーが発生することによって白黒反転モードに切換えら
ハス　Ｑｒｎ椙　泣３Ｍに示十トらに　７十ロゲ噺像信
号が適当に設定されたしきい値Ｌｓ’にて２値化されろ
とともに白黒反１吠回路４にて反転された信号に基づい
てデータ処理回路５にてデータ処理がイテなわれる。例
えば、ラン・レングス・コード化データとされる。次い
で、その処理データがＣＰＵ６に入力され、例えば特′
６ｉ量としてのパターン画像面積が計測され、実際の対
象パターンに基づく基準量と比較される。ここで、例え
ば＃ＩＪ８図に示すように、特徴量が過小である場合、
第２図に示すようにしきい値設定回路８に対しては白黒
反転を行わない場合と同様にしきい値を減少させる指令
信号が出力され、その結果しきい値設定回路８から出力
されるしきい値Ｌ　＋３は最初に設定されでいたしきい
値Ｌｓ’＝Ｌｂ’より低く設定されろ。

そのしきい値はしきい値補正回路９に入力され、アナロ
グ画像信号の最大レベルＬｎ＋１．：：対する補数、Ｌ
ｎ＋−Ｌｂがしきい値Ｌｓとして２値化回路２に出力さ
れる。その結果、第３図に示すように、特徴量が過小で
ある場合しきい値ＬＳが増加するように調整されること
になり、特徴量が許容範囲に内となるように調整される
のである。その後は、従来と同様、第２図に示すように
適正な特徴量を有するパターン画像信号に基づいて位置
認識が行なわれ、後処理として部品等の位置補正等が行
われて動作が終了するのである。

なお、対象パターンが背景に比して明るい場合の位置認
識動作は、従来例で説明したものと同じあるため、説明
は省略する。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
反転切換回路３やしきい値補正回路９の切換は、手動に
て切換えてもよく、又他の検出信号に基づいて切換える
ようにすることもできる。

又、データ処理としてはラン・レングス・コード化デー
タばかりでなく、Ｘ／Ｙ袖投影データでも良い。

発明の効果 本発明の位置認識装置によれば、以上のように対象パタ
ーンが背景に比して暗い場合、白黒反転回路にてハード
的に白黒反転することができ、反転させない場合と同じ
プログラムを用いて位置認識でき、しがも２値化された
信号により得られたパターン特徴量と対象パターンのＶ
ｊ徴から設定された基ＮＡ量とを比較してしきい値を調
整するときにも、白黒反転した場合しきい値としてアナ
ログ画像４３号の最大レベルの補数がしきい値補正回路
にてハード的に出力されるので、対象パターンが背景に
比して明るい場合と同一のプログラムを用いてしきい値
を調節でき、対象パターンが暗い場合にも簡単なハード
的対応によって精度の高い位置認識が可能となるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の概略構成を示すブロ
ック図、ｆ５２図は位置認識動作におけるデータ処理の
７０−チャート、第３図は対象パターンが背景に比して
明るい場合の撮像装置による画像を示す図、第４図は同
対象パターン部の明るさの分布を示す図、第５図は同し
きい値と２値化されたパターン画像面積との関係を示す
図、第６図は対象パターンが背景に比して暗い場合の撮
像装置による画像を示す図、第７図は同対象パターン部
の明るさの分布を示す図、第８図は同しきい値と２値化
されたパターン画像面積との関係を示す図である。 １・・・・・・・・・撮像装置 ２・・・・・・・・・２値化回路 ４・・・・・・・・・白黒反転回路 ６・・・・・・・・・ＣＰＵ ７・・・・・・・・・基準量設定回路 ８・・・・・・・・・しきい値設定回路９・・・・・・
・・・しきい値補正回路。 代理人の代石弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置認識の対象パターンのアナログ画像信号を、設定さ
   れたしきい値によって２値化し、２値化された信号によ
   り得られたパターン特徴量と対象パターンの特徴から設
   定された基準量とを比較して前記しきい値を調整し、適
   正なパターン特徴量を与えるしきい値によって２値化さ
   れた信号に基づいて対象パターンの位置認識を行うよう
   にした位置認識装置において、アナログ画像信号の白黒
   反転を行う白黒反転回路と、反転回路作用時にしきい値
   としてアナログ画像信号の最大レベルの補数を出力する
   しきい値補正回路とを備えていることを特徴とする位置
   認識装置。