JPH01204187A - 不完全円の中心検出方法 - Google Patents
不完全円の中心検出方法Info
- Publication number
- JPH01204187A JPH01204187A JP63026636A JP2663688A JPH01204187A JP H01204187 A JPH01204187 A JP H01204187A JP 63026636 A JP63026636 A JP 63026636A JP 2663688 A JP2663688 A JP 2663688A JP H01204187 A JPH01204187 A JP H01204187A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、部品ハンドリング用のロボットの目として、
あるいは計測用として適用される視覚装置の不完全な円
形対象物（例えばキーミゾを有する軸等）の中心検出方
法に関する。
あるいは計測用として適用される視覚装置の不完全な円
形対象物（例えばキーミゾを有する軸等）の中心検出方
法に関する。
［従来の技術］
視覚装置で一部に突起あるいは欠けがあるような不完全
な円形対象物の中心（不完全部が無いと仮定した場合の
重心）を求めることは計測あるいはロボットによるハン
ドリングにおいて重要である。しかしながら、不完全円
の場合、円のように単純に対象の重心を求めたのでは誤
差が大きい。
な円形対象物の中心（不完全部が無いと仮定した場合の
重心）を求めることは計測あるいはロボットによるハン
ドリングにおいて重要である。しかしながら、不完全円
の場合、円のように単純に対象の重心を求めたのでは誤
差が大きい。
このため、不完全部が小さく、あらかじめその不完全部
の位置が想定できるような場合は、不完全部を避けてウ
ィンドウをかけ、ウィンドウ内画像を処理することで中
心を求めることができる（特願昭６１−５０４９９ ｒ
不完全円の中心検出方法」および特願昭６１−４６２３
８ ｒ円の中心検出方法」）。これらの手法はウィンド
ウ内の画像の重心位置または平均エッヂ位置を求め、そ
れらから中心のＸ座標を求め、次に別のウィンドウをか
け、上記と同様な処理にて中心のＸ座標を求めるもので
ある。
の位置が想定できるような場合は、不完全部を避けてウ
ィンドウをかけ、ウィンドウ内画像を処理することで中
心を求めることができる（特願昭６１−５０４９９ ｒ
不完全円の中心検出方法」および特願昭６１−４６２３
８ ｒ円の中心検出方法」）。これらの手法はウィンド
ウ内の画像の重心位置または平均エッヂ位置を求め、そ
れらから中心のＸ座標を求め、次に別のウィンドウをか
け、上記と同様な処理にて中心のＸ座標を求めるもので
ある。
［発明が解決しようとする３題］
しかしながら、上述した従来の方法は、第５図に示すよ
うな不完全部が大きい場合、あるいはその位置が不定の
場合、適用できない。
うな不完全部が大きい場合、あるいはその位置が不定の
場合、適用できない。
本発明の目的は、不完全部が円の半分を占めるように大
きくても、あるいは不完全部の位置が不定でも、不完全
円の中心を求めることができる方法を提供することであ
る。
きくても、あるいは不完全部の位置が不定でも、不完全
円の中心を求めることができる方法を提供することであ
る。
［課題を解決するための手段］
本発明の不完全円の中心検出方法は、
対象物の慣性主軸と、不完全部が慣性主軸に対してどち
らの側にあるかを示す情報を用いて不完全部を避け、完
全な円弧上に互いに離れた３点を抽出し、これら３点を
通る円の中心を不完全円の中心として求めるものである
。
らの側にあるかを示す情報を用いて不完全部を避け、完
全な円弧上に互いに離れた３点を抽出し、これら３点を
通る円の中心を不完全円の中心として求めるものである
。
［作 用］
対象物の慣性主軸と、不完全部が慣性主軸に対してどち
らの側にあるかを示す情報を用いることで不完全部がど
の位置にあってもその不完全部を以後の処理から除くこ
とができる。抽出する３点は隣接する２点のなす円弧角
が６０°〜９０°程度あれば３点を通る円の中心検出精
度が確保されるので、完全な円弧部は半円程度で良く、
従って、不完全部の大きさは半円程度になっても差しつ
かえない。
らの側にあるかを示す情報を用いることで不完全部がど
の位置にあってもその不完全部を以後の処理から除くこ
とができる。抽出する３点は隣接する２点のなす円弧角
が６０°〜９０°程度あれば３点を通る円の中心検出精
度が確保されるので、完全な円弧部は半円程度で良く、
従って、不完全部の大きさは半円程度になっても差しつ
かえない。
［実施例コ
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図から第４図は本発明の不完全円の中心検出方法の
一実施例の説明図で、第１図は対象１の等価楕円２を示
す図、第２図は直線ｓｔ、、ｘ、、ｘ３と対象１の交点
ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを示す図、第３図は交点ＰＫ、ＰＬ、
ＰＭを求める方法の説明図、第４図は３点ＰＫ、ＰＬ、
ＰＭを通る円を示す図である。
一実施例の説明図で、第１図は対象１の等価楕円２を示
す図、第２図は直線ｓｔ、、ｘ、、ｘ３と対象１の交点
ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを示す図、第３図は交点ＰＫ、ＰＬ、
ＰＭを求める方法の説明図、第４図は３点ＰＫ、ＰＬ、
ＰＭを通る円を示す図である。
本実施例では、第１図に示すような、図面右下部に不完
全部のある不完全円１を対象とする。
全部のある不完全円１を対象とする。
まず、画像を取込み、対象１の重心３の位置、等価楕円
２（対象物１と慣性主軸および副軸まわりの慣性モーメ
ントが等しい楕円）の長軸５の長さＬｍａｊｏｒ、短軸
６の長さＬｍｉｎｏｒ、慣性主軸角度θ（長軸５とＸ＠
のなす角度）を求める（第１図参照）。
２（対象物１と慣性主軸および副軸まわりの慣性モーメ
ントが等しい楕円）の長軸５の長さＬｍａｊｏｒ、短軸
６の長さＬｍｉｎｏｒ、慣性主軸角度θ（長軸５とＸ＠
のなす角度）を求める（第１図参照）。
次に、重心３を通り、傾きが慣性主軸角度θである直線
１１１重心３を通り、傾きがθ＋π／２である直線１□
および重心３を通り、傾きがθ＋πである直線１３と対
象１の円周との交点Ｐｘ（Ｘｘ。
１１１重心３を通り、傾きがθ＋π／２である直線１□
および重心３を通り、傾きがθ＋πである直線１３と対
象１の円周との交点Ｐｘ（Ｘｘ。
ｙｘ）、 ＰＬ（ＸＬ、ｙＬ）、 ＰＭ（ＸＭ、ｙｘ
） （第２図参照）を−点ずつ求める。
） （第２図参照）を−点ずつ求める。
この場合の各点ｐ Ｋ＋ ｐ Ｌ、 ｐ Ｍの求め方は
以下の通りである。
以下の通りである。
第３図に示すように直ｍｓｔ ＜＝直線ｆｉ 、、ｕ
２゜２３）上に重心３からの距！！！１ｄｉｓがｄｉｓ
＝ （Ｌｍａｊｏｒ−Ｌｍｉｎｏｒ）／４である点Ｐ
（＝Ｐ Ｌ、Ｐ２．Ｐ３）を求め、次に点Ｐを中心と
する一辺が２ ｗ （ｗ ＝ ｍａｘ（Ｌｍａｊｏｒ−
Ｌｍｉｎｏｒ、 ｃｏｎｓｔ、）なる正方形のエリア（
第２図の１１、１２．１３）を求める。ここで、ｃｏｎ
ｓｔは定数で、不完全部が小さな場合、ｍａｊｏｒ−ｍ
ｉｎｏｒが小さくなるため、上記エリアに最小値を設定
するためである。
２゜２３）上に重心３からの距！！！１ｄｉｓがｄｉｓ
＝ （Ｌｍａｊｏｒ−Ｌｍｉｎｏｒ）／４である点Ｐ
（＝Ｐ Ｌ、Ｐ２．Ｐ３）を求め、次に点Ｐを中心と
する一辺が２ ｗ （ｗ ＝ ｍａｘ（Ｌｍａｊｏｒ−
Ｌｍｉｎｏｒ、 ｃｏｎｓｔ、）なる正方形のエリア（
第２図の１１、１２．１３）を求める。ここで、ｃｏｎ
ｓｔは定数で、不完全部が小さな場合、ｍａｊｏｒ−ｍ
ｉｎｏｒが小さくなるため、上記エリアに最小値を設定
するためである。
次に、対象１の円周上の点ＰＪ（ｘＪ、ｙＪ）を取り出
し、その点が上記エリア内であるか否かをチエツクする
。もしエリア内の点であれば直線２との距離ｒを計算す
る。重心３の座標を（ｘｚ、ｙｚ） とするとき、点
ＰＪ（Ｘｒ、 ｙＪ） と直線ｆｌ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
＝ ０（ただし、ａ−ｓｉｎａ 、 ｂ＝ ｃｏｓａ
。
し、その点が上記エリア内であるか否かをチエツクする
。もしエリア内の点であれば直線２との距離ｒを計算す
る。重心３の座標を（ｘｚ、ｙｚ） とするとき、点
ＰＪ（Ｘｒ、 ｙＪ） と直線ｆｌ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ
＝ ０（ただし、ａ−ｓｉｎａ 、 ｂ＝ ｃｏｓａ
。
ｃ＝ ｘ、５ｉｎａ −ｙ、ｃｏｓａ ）とのなす距離
ｒはとなる。
ｒはとなる。
この距離ｒがΔ（定数）以下となればこの点Ｐｊは求め
る円弧上の一点としてこの処理を終える。Δより大であ
るか、点Ｐ、がエリア外の点であれば次の円周上の点Ｐ
Ｊ＋１を取り出し、上記処理を繰り返す。
る円弧上の一点としてこの処理を終える。Δより大であ
るか、点Ｐ、がエリア外の点であれば次の円周上の点Ｐ
Ｊ＋１を取り出し、上記処理を繰り返す。
以上のようにして３点ＰＫ、ＰＬ、ＰＭが求まれば、こ
れら３点ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを通る円の中心が不完全円１
の中心４となる。
れら３点ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを通る円の中心が不完全円１
の中心４となる。
この時の計算式は、第４図において、求める中心４の座
標を（ｘｃ、ｙｃ）とすると、ただし Ｘい＝ｘＬ−ｘ
Ｋ ｘＭに ： Ｘ、−Ｘに ｙＬに ＝ｙし−ｙに ｙＭＫ ＝ｙＭ ’／に として求められる。
標を（ｘｃ、ｙｃ）とすると、ただし Ｘい＝ｘＬ−ｘ
Ｋ ｘＭに ： Ｘ、−Ｘに ｙＬに ＝ｙし−ｙに ｙＭＫ ＝ｙＭ ’／に として求められる。
なお、あらかじめ不完全部の位置が分っている場合は、
本実施例のような対象の姿勢情報（慣性主軸および副軸
）を抽出して不完全部の位置を検出する手間かはふける
。すなわち、不完全部の位置があらかじめわかフている
場合は、不完全部と重心を結ぶ直線を引き、不完全部の
反対側の円弧とその直線の交点をＰＬとし、またその直
線に直交し、重心を通る直線と円弧の交点をｐ、、ｐＫ
とすることで、円弧上の３点を求めることができる。
本実施例のような対象の姿勢情報（慣性主軸および副軸
）を抽出して不完全部の位置を検出する手間かはふける
。すなわち、不完全部の位置があらかじめわかフている
場合は、不完全部と重心を結ぶ直線を引き、不完全部の
反対側の円弧とその直線の交点をＰＬとし、またその直
線に直交し、重心を通る直線と円弧の交点をｐ、、ｐＫ
とすることで、円弧上の３点を求めることができる。
［発明の効果コ
以上説明したように本発明は、対象の慣性主軸を用いて
不完全部を避け、完全な円弧上に互いに離れた３点を抽
出し、これら３点を通る円の中心を、不完全円の中心と
して求めることにより、不完全部が大きくても、また不
完全部がどこに位置していても正しく中心を検出でき、
計測、ハンドリングにおける視覚装置の応用範囲を広め
る等の効果がある。
不完全部を避け、完全な円弧上に互いに離れた３点を抽
出し、これら３点を通る円の中心を、不完全円の中心と
して求めることにより、不完全部が大きくても、また不
完全部がどこに位置していても正しく中心を検出でき、
計測、ハンドリングにおける視覚装置の応用範囲を広め
る等の効果がある。
第１図から第４図は本発明の不完全円の検出方法の一実
施例の説明図で、第１図は対象１の等価楕円２を示す図
、第２図は直線ｆＬ、、ｆｉ ２．Ｊ２３と対象１の交
点ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを示す図、第３図は交点Ｐ ｘ、
Ｐ Ｌ＋ Ｐ Ｍを求める方法の説明図、第４図は３点
Ｐに、ｐＬ、ｐＭを通る円を示す図、第５図は従来の方
法では中心の求められない不完全円の例を示す図である
。 １・・・対象（不完全円）、 ２・・・等価楕円、３・
・・重心、 ４・・・中心、 ５・・・長軸、 ６・・・短軸、 １１、１２，１３−・・正方形のエリア。
施例の説明図で、第１図は対象１の等価楕円２を示す図
、第２図は直線ｆＬ、、ｆｉ ２．Ｊ２３と対象１の交
点ＰＫ、ＰＬ、ＰＭを示す図、第３図は交点Ｐ ｘ、
Ｐ Ｌ＋ Ｐ Ｍを求める方法の説明図、第４図は３点
Ｐに、ｐＬ、ｐＭを通る円を示す図、第５図は従来の方
法では中心の求められない不完全円の例を示す図である
。 １・・・対象（不完全円）、 ２・・・等価楕円、３・
・・重心、 ４・・・中心、 ５・・・長軸、 ６・・・短軸、 １１、１２，１３−・・正方形のエリア。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）画像処理装置を用いて、一部に欠けや突起がある不
完全な円形対象物に対して、欠けや突起を除いた完全円
の中心を求める不完全円の中心検出方法であって、 対象物の慣性主軸と、不完全部が慣性主軸に対してどち
らの側にあるかを示す情報を用いて不完全部を避け、完
全な円弧上に互いに離れた３点を抽出し、これら３点を
通る円の中心を不完全円の中心として求める、不完全円
の中心検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026636A JPH0821084B2 (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 不完全円の中心検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026636A JPH0821084B2 (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 不完全円の中心検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204187A true JPH01204187A (ja) | 1989-08-16 |
| JPH0821084B2 JPH0821084B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12198936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026636A Expired - Lifetime JPH0821084B2 (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 不完全円の中心検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821084B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08249475A (ja) * | 1995-02-17 | 1996-09-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | オブジェクトのサイズ特徴付け／決定システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208180A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 不完全円の中心検出方法 |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP63026636A patent/JPH0821084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62208180A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 不完全円の中心検出方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08249475A (ja) * | 1995-02-17 | 1996-09-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | オブジェクトのサイズ特徴付け／決定システム |
| US6310964B1 (en) | 1995-02-17 | 2001-10-30 | International Business Machines Corp. | Produce size recognition system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821084B2 (ja) | 1996-03-04 |
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