JPH0283785A - 物体の認識方法 - Google Patents
物体の認識方法Info
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- JPH0283785A JPH0283785A JP63237262A JP23726288A JPH0283785A JP H0283785 A JPH0283785 A JP H0283785A JP 63237262 A JP63237262 A JP 63237262A JP 23726288 A JP23726288 A JP 23726288A JP H0283785 A JPH0283785 A JP H0283785A
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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］
この発明は物体の形状を３次元的に認識−りる物体の認
識方法に関する。
識方法に関する。
〔従来の技術］
物体の形状を３次元的に認識する従来の方法どして、次
のような方法が公知で゛ある。
のような方法が公知で゛ある。
（ａ）レーザ光などの光を認識すべき物体に帯状に照射
し、かつ照射位置を等間隔で段階的にずらずことにより
得られた格子状の像をもとに物体の３次元形状を認識づ
−るレーザ切断法、（ｂ）格子を透過させた光を物体に
照射した状態で、該物体を等間隔の格子を通して受像し
、得られた像を基に物体の３次元像を認識するモアレ法
、 （Ｃ）上記モアレ法において、受像側の格子間隔を光照
射側の格子間隔と異なら氾た変形格子法。
し、かつ照射位置を等間隔で段階的にずらずことにより
得られた格子状の像をもとに物体の３次元形状を認識づ
−るレーザ切断法、（ｂ）格子を透過させた光を物体に
照射した状態で、該物体を等間隔の格子を通して受像し
、得られた像を基に物体の３次元像を認識するモアレ法
、 （Ｃ）上記モアレ法において、受像側の格子間隔を光照
射側の格子間隔と異なら氾た変形格子法。
（ｄ）２台のＩＴＶ（工業用テレビジ・］ン）カメラを
用いて３角法の原理で物体の３次元形状を認識する方法
。
用いて３角法の原理で物体の３次元形状を認識する方法
。
しかし、（ａ）ないしくＣ）の方法では物体を受像する
Ｉ Ｔ Ｖ ノＪメラの他に特殊な照明装置を必要とす
ると共に、（ｄ）の方法りはＩＴＶカメラを２台必要と
するなど、いずれにＪプいても設備費が嵩むと共に、照
明の位置やＩＴＶカメラの視野などによって物体に影が
生じ、影の部分の形状認識ができないなどの不具合があ
った。
Ｉ Ｔ Ｖ ノＪメラの他に特殊な照明装置を必要とす
ると共に、（ｄ）の方法りはＩＴＶカメラを２台必要と
するなど、いずれにＪプいても設備費が嵩むと共に、照
明の位置やＩＴＶカメラの視野などによって物体に影が
生じ、影の部分の形状認識ができないなどの不具合があ
った。
そこで、このような不具合を解決覆る目的で、（ｅ）認
識すべき物体を単一のＩＴＶカメラにより焦点距離を段
階的に変えながら受像し、得られた画像から焦点の合っ
た部分の像を等高線欄報として取り出し、この等高線欄
報より物体の３次元形状を認識リ−るという方法が提案
されている。
識すべき物体を単一のＩＴＶカメラにより焦点距離を段
階的に変えながら受像し、得られた画像から焦点の合っ
た部分の像を等高線欄報として取り出し、この等高線欄
報より物体の３次元形状を認識リ−るという方法が提案
されている。
〔発明が解決しようとする課題］
ところが、ある焦点距離に対する１つの画像のみによっ
て等高線欄報を取り出す方法においてはその処理が複雑
になるという問題があった。
て等高線欄報を取り出す方法においてはその処理が複雑
になるという問題があった。
この発明は、簡単な処理および簡単な構成で３次元的形
状を認識することができる物体の認識方法を提供するこ
とを目的とするものである。
状を認識することができる物体の認識方法を提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段〕
本発明は、認識すべき物体を単一の撮像手段により焦点
処理を段階的に変えながら各焦点距離毎に深い焦点深度
と浅い焦点深度の２段階に変えて受像し、焦点深度を変
えて得られた画像の明度の差が零に近い部分の像を等高
線欄報として取り出し、この等高線欄報より物体の３次
元形状を認識覆るように構成したものである。
処理を段階的に変えながら各焦点距離毎に深い焦点深度
と浅い焦点深度の２段階に変えて受像し、焦点深度を変
えて得られた画像の明度の差が零に近い部分の像を等高
線欄報として取り出し、この等高線欄報より物体の３次
元形状を認識覆るように構成したものである。
（作用）
複数の焦点距離のそれぞれにおいて、焦点深度を深い場
合と浅い場合の２段階に切替えると、同じ距離にある部
分は焦点距離を切替えてもその明度がほぼ同じである。
合と浅い場合の２段階に切替えると、同じ距離にある部
分は焦点距離を切替えてもその明度がほぼ同じである。
従って、焦点距離を切替えた場合に、像の明度を比較し
、その明度がほぼ同じになる部分は撮像手段から見て同
じ距離にあることになる。そこで、明度が同じ部分を等
高線に変換づ−れば、この等高線により物体の３次元的
形状を簡単に認識できる。
、その明度がほぼ同じになる部分は撮像手段から見て同
じ距離にあることになる。そこで、明度が同じ部分を等
高線に変換づ−れば、この等高線により物体の３次元的
形状を簡単に認識できる。
〔実施例］
第１図はこの北門の一実施例を示す概略構成図であり、
１は３次元形状を認識づ−べき物体、２は該物体１を受
像する撮像手段としてのＩＴＶカメラであり、物体１の
例えば上方にレンズ２ａを物体１側へ向（プて固定され
ている。Ｉ Ｔ Ｖ ）Ｊタラ２は焦点深度切替え機構
３により焦点距１ｉ１１１１ Ｌ−が等間隔で段階的に
調整できるようになっており、また焦点深度切替え機！
４により焦点深度が深い場合と浅い場合について２段階
に調整できるようになっており、ＩＴＶカメラ２で臂ら
れた物体１の画像は画像処理装置５で次のようにして３
次元形状が認識される。
１は３次元形状を認識づ−べき物体、２は該物体１を受
像する撮像手段としてのＩＴＶカメラであり、物体１の
例えば上方にレンズ２ａを物体１側へ向（プて固定され
ている。Ｉ Ｔ Ｖ ）Ｊタラ２は焦点深度切替え機構
３により焦点距１ｉ１１１１ Ｌ−が等間隔で段階的に
調整できるようになっており、また焦点深度切替え機！
４により焦点深度が深い場合と浅い場合について２段階
に調整できるようになっており、ＩＴＶカメラ２で臂ら
れた物体１の画像は画像処理装置５で次のようにして３
次元形状が認識される。
第３図は認識処理手順を示すフローチャートであり、ま
ず、画像処理装置５からの制御信号によりＩＴＶカメラ
２の焦点距離りを走査開始距離に設定する（ステップ１
００）。次に、走査間隔ＤＬを設定し、ざらに走査回数
Ｎと閾値Ｔｈを設定し、さらに現在の走査回数を表わす
変数ｎをｎ−１に設定する（ステップ１０１〜１０４）
。次に、焦点距離をＬ （ｎ） ＝Ｌ （１）にするよ
うに切替えＩ［Ｍ３に指令し、さらに焦点深度を深くす
るように切替え１１４Ｍ４に指令する（ステップ１０５
゜１０６）。これにより、ＩＴＶカメラ２の焦点は、第
２図にお（プる物体１の縦断面図に示すように第１焦点
距離しく１）に合わせられ、また焦点深度は深く合わせ
られる。ここでＩＴＶカメラ２で受像された第３図のよ
うな画像ＩＭ１は画像処理装置５に送られ、図示しない
メモリに記憶される（ステップ１０７．１０８）。次に
、画像処理装置５から焦点深度を浅くする指令が送出さ
れ、ＩＴＶカメラ２の焦点深度が浅く合わゼられ、この
とぎＩＴＶカメラ２で受像された第４図のような画像Ｉ
Ｍ２も画像処理装置５に送られ、メモリに記憶される（
ステップ１０９〜１１１）。
ず、画像処理装置５からの制御信号によりＩＴＶカメラ
２の焦点距離りを走査開始距離に設定する（ステップ１
００）。次に、走査間隔ＤＬを設定し、ざらに走査回数
Ｎと閾値Ｔｈを設定し、さらに現在の走査回数を表わす
変数ｎをｎ−１に設定する（ステップ１０１〜１０４）
。次に、焦点距離をＬ （ｎ） ＝Ｌ （１）にするよ
うに切替えＩ［Ｍ３に指令し、さらに焦点深度を深くす
るように切替え１１４Ｍ４に指令する（ステップ１０５
゜１０６）。これにより、ＩＴＶカメラ２の焦点は、第
２図にお（プる物体１の縦断面図に示すように第１焦点
距離しく１）に合わせられ、また焦点深度は深く合わせ
られる。ここでＩＴＶカメラ２で受像された第３図のよ
うな画像ＩＭ１は画像処理装置５に送られ、図示しない
メモリに記憶される（ステップ１０７．１０８）。次に
、画像処理装置５から焦点深度を浅くする指令が送出さ
れ、ＩＴＶカメラ２の焦点深度が浅く合わゼられ、この
とぎＩＴＶカメラ２で受像された第４図のような画像Ｉ
Ｍ２も画像処理装置５に送られ、メモリに記憶される（
ステップ１０９〜１１１）。
そこで、画像処理装置５は画像ＩＭ１と１Ｍ２とのそれ
ぞれ対応する画素の明度の差（絶対値）を計算し、その
差が零点より定めた閾値Ｔｈより小さい部分の画素を等
高線位置の画素として決定し、この等高線位置の画素を
結んで等高線欄報６としてメモリに記憶する（ステップ
１１２゜１１３）。
ぞれ対応する画素の明度の差（絶対値）を計算し、その
差が零点より定めた閾値Ｔｈより小さい部分の画素を等
高線位置の画素として決定し、この等高線位置の画素を
結んで等高線欄報６としてメモリに記憶する（ステップ
１１２゜１１３）。
第２焦点距離Ｌ（２）ないし第ｎ焦点距離しくｎ）に対
しても同様な操作を繰り返して物体１から得られた画像
を等高線欄報として記憶覆る。
しても同様な操作を繰り返して物体１から得られた画像
を等高線欄報として記憶覆る。
Ｎ＝ｎとなって物体１の全走査が完了したら、得られた
等高線欄報６を解析して等高線欄報６の曲がり具合や間
隔から物体１の形状を認識する。
等高線欄報６を解析して等高線欄報６の曲がり具合や間
隔から物体１の形状を認識する。
認識した等高線欄報あるいは形状はモニタなどへ出力さ
れ、物体１のワイヤフレーム像として再現される。
れ、物体１のワイヤフレーム像として再現される。
なお、この実施例では焦点距離りを調整しているが、Ｉ
ＴＶノノメラ２の位置を変えるか、物体１の位置を変え
ることでも等価であり、いずれの方法を用いても物体１
のあらゆる面の３次元形状の認識が単一のｒ −ｒ ｖ
カメラ２ ’Ｕ−可能どなる。
ＴＶノノメラ２の位置を変えるか、物体１の位置を変え
ることでも等価であり、いずれの方法を用いても物体１
のあらゆる面の３次元形状の認識が単一のｒ −ｒ ｖ
カメラ２ ’Ｕ−可能どなる。
また、焦点深度はＩＴＶカメラ２のレンズ２ａのＦナン
バを変えることによっても切替えることがでさる３、 （発明の効果） 以上説明したように本発明では、単一の撮像手段を使用
し、認識すべき物体を焦点距離を段階的に変えながら各
焦点距離において焦点深度を深い場合と浅い場合の２段
階に変えて受像し、焦点深度を変えて得られた画像の明
度の差が零に近い部分の像を等高線欄報として取り出し
、この等高線欄報より物体の３次元形状を認識するよう
にしたため、単一の撮像手段で、しかも特殊な照明など
を必要とゼザ、かつ簡単な処理で物体の３次元形状が認
識できる。これによって、影などに影響されることなく
物体の形状が精度よく認識できると共に、簡単な設備を
使用覆るため安価に実Ｍ−することが可能どなる。
バを変えることによっても切替えることがでさる３、 （発明の効果） 以上説明したように本発明では、単一の撮像手段を使用
し、認識すべき物体を焦点距離を段階的に変えながら各
焦点距離において焦点深度を深い場合と浅い場合の２段
階に変えて受像し、焦点深度を変えて得られた画像の明
度の差が零に近い部分の像を等高線欄報として取り出し
、この等高線欄報より物体の３次元形状を認識するよう
にしたため、単一の撮像手段で、しかも特殊な照明など
を必要とゼザ、かつ簡単な処理で物体の３次元形状が認
識できる。これによって、影などに影響されることなく
物体の形状が精度よく認識できると共に、簡単な設備を
使用覆るため安価に実Ｍ−することが可能どなる。
第１図は本発明の一実施例を示づ一概略構成図、第２図
は焦点の切替え位置を示−リー物体の縦断面図、第３図
および第４図は焦点深度を変えた時の画像を示す図、第
５図は３次元像の認識手順を示づフローチャートである
。 １・・・物体、２・・・ＩＴＶカメラ。３・・・焦点距
離切替え機構、４・・・焦点深度切替え１ａ構、６・・
・等高線欄報。
は焦点の切替え位置を示−リー物体の縦断面図、第３図
および第４図は焦点深度を変えた時の画像を示す図、第
５図は３次元像の認識手順を示づフローチャートである
。 １・・・物体、２・・・ＩＴＶカメラ。３・・・焦点距
離切替え機構、４・・・焦点深度切替え１ａ構、６・・
・等高線欄報。
Claims (1)
- 認識すべき物体を単一の撮像手段により焦点距離を段階
的に変えながら各焦点距離毎に深い焦点深度と浅い焦点
深度の２段階に変えて受像し、焦点深度を変えて得られ
た画像の明度の差が零に近い部分の像を等高線情報とし
て取り出し、この等高線欄報より物体の３次元形状を認
識することを特徴とする物体の認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237262A JPH0283785A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 物体の認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237262A JPH0283785A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 物体の認識方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283785A true JPH0283785A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=17012800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63237262A Pending JPH0283785A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 物体の認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283785A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001258599A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Japan Science & Technology Corp | 細胞系譜抽出方法 |
| WO2001071663A1 (fr) * | 2000-03-23 | 2001-09-27 | Japan Science And Technology Corporation | Methode d'extraction de lignee cellulaire |
| JP2001311730A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Japan Science & Technology Corp | 細胞系譜抽出方法 |
| KR20020024749A (ko) * | 2000-09-26 | 2002-04-01 | 이종식 | 스넥류의 수분조절장치 |
| JPWO2002045018A1 (ja) * | 2000-12-01 | 2004-04-02 | 科学技術振興事業団 | 核領域認識法および細胞系譜作成法 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63237262A patent/JPH0283785A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001258599A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Japan Science & Technology Corp | 細胞系譜抽出方法 |
| WO2001071663A1 (fr) * | 2000-03-23 | 2001-09-27 | Japan Science And Technology Corporation | Methode d'extraction de lignee cellulaire |
| US7110584B2 (en) | 2000-03-23 | 2006-09-19 | Japan Science And Technology Corporation | Cell lineage extracting method |
| JP2001311730A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Japan Science & Technology Corp | 細胞系譜抽出方法 |
| KR20020024749A (ko) * | 2000-09-26 | 2002-04-01 | 이종식 | 스넥류의 수분조절장치 |
| JPWO2002045018A1 (ja) * | 2000-12-01 | 2004-04-02 | 科学技術振興事業団 | 核領域認識法および細胞系譜作成法 |
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