JPH034376A - 形状認識方法 - Google Patents
形状認識方法Info
- Publication number
- JPH034376A JPH034376A JP13885489A JP13885489A JPH034376A JP H034376 A JPH034376 A JP H034376A JP 13885489 A JP13885489 A JP 13885489A JP 13885489 A JP13885489 A JP 13885489A JP H034376 A JPH034376 A JP H034376A
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- light
- roundness
- recognized
- seedling
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、円柱状の被認ぷ物、例えば植物の市の断面を
認識する形状認識方法に関する。
認識する形状認識方法に関する。
（従来の技術）
かかる形状認識には、被認識物として例えばアスパラガ
スのサイズの選別に適用されている。
スのサイズの選別に適用されている。
このアスパラガスのサイズの選別は、アスパラガスを搬
送するコンベアの上方に１台のＩＴＶ（工業用テレレビ
ジョン）カメラを配置して搬送されるアスパラガスを撮
像し、この撮像により得られた画像データからアスパラ
ガスの穂先と幹とにおける各最大直径を求めてこれら最
大直径の比を求めるとともにアスパラガスの長さ求める
。そして、これら最大直径の比及び長さと基準値とを比
較することによってアスパラガスのサイズが決められる
。
送するコンベアの上方に１台のＩＴＶ（工業用テレレビ
ジョン）カメラを配置して搬送されるアスパラガスを撮
像し、この撮像により得られた画像データからアスパラ
ガスの穂先と幹とにおける各最大直径を求めてこれら最
大直径の比を求めるとともにアスパラガスの長さ求める
。そして、これら最大直径の比及び長さと基準値とを比
較することによってアスパラガスのサイズが決められる
。
この方法を苗の形状認識などに用いた場合、上記方法で
はそれぞれ１台のカメラによって画像データを得ている
ので、この画像データは苗の２次元情報となっている。
はそれぞれ１台のカメラによって画像データを得ている
ので、この画像データは苗の２次元情報となっている。
このため、苗の茎の２次元的な幅や長さ情報を得ること
はできるが、画表面の３次元的な形状変化情報を得るこ
とはできない。
はできるが、画表面の３次元的な形状変化情報を得るこ
とはできない。
従って、画表面の３次元的形状変化の情報から苗におけ
る技分かれする部分や葉に覆われた部分を認識すること
は困難である。
る技分かれする部分や葉に覆われた部分を認識すること
は困難である。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように被認識物の断面や技分かれする部分、さら
に葉に覆われた部分などの特定形状部分を認識すること
が困難である。
に葉に覆われた部分などの特定形状部分を認識すること
が困難である。
そこで本発明は、被認識物の特定形状部分を認識できる
形状認識方法を提供することを目的とする。
形状認識方法を提供することを目的とする。
［発明の構成〕
（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、略円
柱状の被認識物の長手方向に対して交差する方向に１次
元的な光を照射して被認１物上に光切断面形状を形成し
、この光切断面形状に対して近似する円弧を求めて光切
断面形状の円弧に対する真円度を求め、この真円度から
被認識物の特定形状部分を認識するようにした形状認識
方法である。
柱状の被認識物の長手方向に対して交差する方向に１次
元的な光を照射して被認１物上に光切断面形状を形成し
、この光切断面形状に対して近似する円弧を求めて光切
断面形状の円弧に対する真円度を求め、この真円度から
被認識物の特定形状部分を認識するようにした形状認識
方法である。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の形状認識方法を適用した形状認識装置
の構成図である。ＸＹ子テーブル上には載置台２が設け
られ、この載置台２上には被認識物とし植物の苗３が載
置されている。なお、この苗３はその延びている方向が
Ｘ方向と一致するように配置されている。一方、載置台
２の上方にはスリット光源４が配置されており、このス
リット光源４はＸ方向つまり苗３の延びている方向に対
して略直交する方向のスリット光５を載置台２の面に対
してψ度の角度で照射するものである。又、市３におけ
るスリット光５の照射された真上には撮像装置６が配置
されて苗３を撮像するものとなっている。ところで、Ｘ
Ｙ子テーブルは移動制御部７からの駆動制御信号を受け
てＸテーブルがＸ方向に所定の間隔ごとに移動するもの
となっている。
の構成図である。ＸＹ子テーブル上には載置台２が設け
られ、この載置台２上には被認識物とし植物の苗３が載
置されている。なお、この苗３はその延びている方向が
Ｘ方向と一致するように配置されている。一方、載置台
２の上方にはスリット光源４が配置されており、このス
リット光源４はＸ方向つまり苗３の延びている方向に対
して略直交する方向のスリット光５を載置台２の面に対
してψ度の角度で照射するものである。又、市３におけ
るスリット光５の照射された真上には撮像装置６が配置
されて苗３を撮像するものとなっている。ところで、Ｘ
Ｙ子テーブルは移動制御部７からの駆動制御信号を受け
てＸテーブルがＸ方向に所定の間隔ごとに移動するもの
となっている。
前記撮像装置６から出力される画像信号は認識処理装置
１０に送られている。この認識処理装置１０にはＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換器１１及び画像メモリ
１２が備えられ、撮像装置６からの画像信号がＡ／Ｄ変
換器１１でディジタル画像信号に変換されて画像メモリ
１２に画像データとして記憶されるようになっている。
１０に送られている。この認識処理装置１０にはＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換器１１及び画像メモリ
１２が備えられ、撮像装置６からの画像信号がＡ／Ｄ変
換器１１でディジタル画像信号に変換されて画像メモリ
１２に画像データとして記憶されるようになっている。
又、この認識処理装置１０には主制御部１３が備えられ
、この主制御部１３に画像メモリ１２、前処理部１４、
円弧マツチング部１５、真円度算出部１６、幹部判定部
１７及び出力部１８が接続されている。
、この主制御部１３に画像メモリ１２、前処理部１４、
円弧マツチング部１５、真円度算出部１６、幹部判定部
１７及び出力部１８が接続されている。
前処理部１４は画像メモリ１２に記憶された画像データ
に対して平滑化処理、−次微分処理、２値化処理及び細
線化処理を行う機能を有するものである。円弧マツチン
グ部１５は画像メモリ１２に記憶された画像データの光
切断面形状に対して最も近似する円弧を最小二乗法によ
って求める機能を持ったものであり、真円度算出部１６
は光切断面形状の円弧に対する真円度を評価関数として
求める機能を持ったものである。又、幹部判定部１７は
真円度から苗３の特定形状部分つまり苗３における茎、
枝分かれ部分や葉に覆われた部分をそれぞれ判別する機
能をｑするものである。
に対して平滑化処理、−次微分処理、２値化処理及び細
線化処理を行う機能を有するものである。円弧マツチン
グ部１５は画像メモリ１２に記憶された画像データの光
切断面形状に対して最も近似する円弧を最小二乗法によ
って求める機能を持ったものであり、真円度算出部１６
は光切断面形状の円弧に対する真円度を評価関数として
求める機能を持ったものである。又、幹部判定部１７は
真円度から苗３の特定形状部分つまり苗３における茎、
枝分かれ部分や葉に覆われた部分をそれぞれ判別する機
能をｑするものである。
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。苗３が裁置台２上に配置されてスリット光源４からス
リット光５が苗３に照射されると、このスリット光５が
苗３の形状に沿った光切断面形状に形成される。そして
、この光切断面形状が撮像装置６により撮像されると、
この撮像装置６から出力される画像信号は画像処理装置
１０に送られる。この画像処理装置１０は画像信号をＡ
／Ｄ変換器１１でディジタル画像信号に変換して画像メ
モリ１２に画像データとして記憶する。
。苗３が裁置台２上に配置されてスリット光源４からス
リット光５が苗３に照射されると、このスリット光５が
苗３の形状に沿った光切断面形状に形成される。そして
、この光切断面形状が撮像装置６により撮像されると、
この撮像装置６から出力される画像信号は画像処理装置
１０に送られる。この画像処理装置１０は画像信号をＡ
／Ｄ変換器１１でディジタル画像信号に変換して画像メ
モリ１２に画像データとして記憶する。
このようにして画像データが画像メモリ１２に記憶され
ると、主制御部１３は前処理部１４に対して動作指令を
発する。この前処理部１４は画像データに対し平滑化処
理、−次微分処理、２値化処理及び細線化処理を行って
第２図に示す画像データを得る。
ると、主制御部１３は前処理部１４に対して動作指令を
発する。この前処理部１４は画像データに対し平滑化処
理、−次微分処理、２値化処理及び細線化処理を行って
第２図に示す画像データを得る。
次に主制御部１３は苗３の全体に対して画像の取込みが
終了したかを判断し、終了しなければ移動制御部７にＸ
テーブル移動の指令を発する。これにより、ＸＹ子テー
ブルのＸテーブルが所定の距離だけ移動する。以下、以
上説明した作用と同様に第３図に示すように苗３におけ
る別の各位置での光切断面形状Ｓｌ、Ｓ２・・・Ｓ、の
３次元情報が求められ、最終的に苗３の全体における各
位置での光切断面形状が得られる。
終了したかを判断し、終了しなければ移動制御部７にＸ
テーブル移動の指令を発する。これにより、ＸＹ子テー
ブルのＸテーブルが所定の距離だけ移動する。以下、以
上説明した作用と同様に第３図に示すように苗３におけ
る別の各位置での光切断面形状Ｓｌ、Ｓ２・・・Ｓ、の
３次元情報が求められ、最終的に苗３の全体における各
位置での光切断面形状が得られる。
このように苗３の全体における光切断面形状が得られる
と、主制御部１３は円弧マツチング部１５に対して動作
指令を与える。この指令を受けて円弧マツチング部１５
は各光切断面形状Ｓｌ。
と、主制御部１３は円弧マツチング部１５に対して動作
指令を与える。この指令を受けて円弧マツチング部１５
は各光切断面形状Ｓｌ。
Ｓ２・・・Ｓ、に対してそれぞれ最も近似する円弧を最
小二乗法によって求める。ここで、円弧の求め方につい
て光切断面形状Ｓｌを例にとって第４図を参照して説明
する。ここで、円弧Ｑの中心位置を（ｘ、ｙ）とし半径
をｒとする。又、円弧Ｑの中心位置（Ｘ、Ｙ）から光切
断面形状Ｓ、における最端位置（Ｘｉ、Ｙｉ）までの距
離をＲとする。
小二乗法によって求める。ここで、円弧の求め方につい
て光切断面形状Ｓｌを例にとって第４図を参照して説明
する。ここで、円弧Ｑの中心位置を（ｘ、ｙ）とし半径
をｒとする。又、円弧Ｑの中心位置（Ｘ、Ｙ）から光切
断面形状Ｓ、における最端位置（Ｘｉ、Ｙｉ）までの距
離をＲとする。
しかるに、距離Ｒは
Ｒ−（Ｘｉ−ｘ）’ ＋（Ｙｉ−ｙ） ２で表される。
そして、
Ｅ−Σ（ｒ−Ｒ）２
とし、
となるようにΔｒ１Δｘ１Δｙを解く。すなわち、非線
形方程式の解を求める数学的手法によってに納まった時
の「、ＸｓＹを解とする。この結果、円弧Ｑの半径ｒ及
び゛その中心位置（ｘ、ｙ）が求められる。
形方程式の解を求める数学的手法によってに納まった時
の「、ＸｓＹを解とする。この結果、円弧Ｑの半径ｒ及
び゛その中心位置（ｘ、ｙ）が求められる。
次に主制御部１３は真円度算出部１６に対して動作指令
を与える。この真円度算出部１６は円弧Ｑと光切断面形
状Ｓ、とから光切断面形状Ｓ１の真円度を表す評価関数
Ｈを求める。すなわち、この評価関数Ｈは Ｈ−（ｒ−Ｒ） ２／ ｒ２ で表される。この評価関数Ｈは、その値が小さければ光
切断面形状ＳＩの輪郭が真円に近いことを示しすととも
に値が大きければ光切断面形状Ｓ１の輪郭が真円から遠
いことを示している。
を与える。この真円度算出部１６は円弧Ｑと光切断面形
状Ｓ、とから光切断面形状Ｓ１の真円度を表す評価関数
Ｈを求める。すなわち、この評価関数Ｈは Ｈ−（ｒ−Ｒ） ２／ ｒ２ で表される。この評価関数Ｈは、その値が小さければ光
切断面形状ＳＩの輪郭が真円に近いことを示しすととも
に値が大きければ光切断面形状Ｓ１の輪郭が真円から遠
いことを示している。
このように評価関数Ｈが求められると、主制御部１３は
幹部判定部１７に動作指令を与える。この幹部判定部１
７は評価関数Ｈと苗３の茎を判別するための基準値とを
比較して苗３における茎、技分かれ部分や葉に覆われた
部分をそれぞれ判別する。すなわち、幹部判定部１７は
真円度が大きい場合に光切断形状Ｓ、は１本の茎上に形
成されたものであると判定し、又真円度が小さい場合に
光切断形状Ｓ、は枝分かれ部分、葉に覆われた部分に形
成されたものであると判定する。
幹部判定部１７に動作指令を与える。この幹部判定部１
７は評価関数Ｈと苗３の茎を判別するための基準値とを
比較して苗３における茎、技分かれ部分や葉に覆われた
部分をそれぞれ判別する。すなわち、幹部判定部１７は
真円度が大きい場合に光切断形状Ｓ、は１本の茎上に形
成されたものであると判定し、又真円度が小さい場合に
光切断形状Ｓ、は枝分かれ部分、葉に覆われた部分に形
成されたものであると判定する。
しかるに、以上のような動作が各光切断形状Ｓ２．Ｓ、
・・・Ｓ７ごとに行われてそれぞれ評価関数Ｈが求めら
れる。第５図は苗３の全体における評価関数Ｈを求めた
結果を示しており、この結果から評価関数Ｈの値が大き
い各節１ｍＡ、Ｂ、ＣがＷ３における技分かれ部分や葉
に覆われた部分となる。
・・・Ｓ７ごとに行われてそれぞれ評価関数Ｈが求めら
れる。第５図は苗３の全体における評価関数Ｈを求めた
結果を示しており、この結果から評価関数Ｈの値が大き
い各節１ｍＡ、Ｂ、ＣがＷ３における技分かれ部分や葉
に覆われた部分となる。
このように上記一実施例においては、百３にスリット光
を照射して苗３上に光切断面形状を形成し、この光切断
面形状に対して近似する円弧Ｑを求めて光切断面形状の
円弧Ｑに対する真円度を求め、この真円度から苗３の茎
、枝分かれ部分、葉に覆われた部分を認忠するようにし
たので、苗３の３次元の断面形状情報から苗３における
枝分がれ部分や葉に覆われた部分を判定しこれらの位置
を抽出できる。又、苗３の各位置における直径を求める
ことができる。
を照射して苗３上に光切断面形状を形成し、この光切断
面形状に対して近似する円弧Ｑを求めて光切断面形状の
円弧Ｑに対する真円度を求め、この真円度から苗３の茎
、枝分かれ部分、葉に覆われた部分を認忠するようにし
たので、苗３の３次元の断面形状情報から苗３における
枝分がれ部分や葉に覆われた部分を判定しこれらの位置
を抽出できる。又、苗３の各位置における直径を求める
ことができる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。上記一実施
例では市３の茎の認識に適用した場合について説明した
が、被認識物をアスパラガスとして穂先及び茎の直径を
認識する場合に適用しても良い。又、被認識物としては
半田付は不良の検出や溶接不良の検出にも適用しても良
い。さらに、真円度の判定は別の手段を用いてもよい。
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。上記一実施
例では市３の茎の認識に適用した場合について説明した
が、被認識物をアスパラガスとして穂先及び茎の直径を
認識する場合に適用しても良い。又、被認識物としては
半田付は不良の検出や溶接不良の検出にも適用しても良
い。さらに、真円度の判定は別の手段を用いてもよい。
［発明の効果］
以上詳記したように本発明によれば、被認識物の特定形
状部分を認識できる形状認識方法を提供できる。
状部分を認識できる形状認識方法を提供できる。
第１図乃至第５図は本発明に係イっる形状認識方法を説
明するための図であって、第１図は本方法を適用した形
状認識装置の構成図、第２図は前処理後の画像データの
模式図、第３図は光切断面形状の模式図、第４図は評価
関数の算出を説明するための模式図、第う図は評価関数
を示す図である。 １・・・ＸＹ子テーブル２・・・載置台、３・・・苗、
４・・・スリット光源、６・・・撮像装置、７・・・移
動制御部、１０・・・認識処理部、１１・・・Ａ／Ｄ変
換器、１２・・・画像メモリ、１３・・・主制御部、１
４・・・前処理部、１５・・・円弧マツチング部、１６
・・・真円度算出部、１７・・・幹部判定部。
明するための図であって、第１図は本方法を適用した形
状認識装置の構成図、第２図は前処理後の画像データの
模式図、第３図は光切断面形状の模式図、第４図は評価
関数の算出を説明するための模式図、第う図は評価関数
を示す図である。 １・・・ＸＹ子テーブル２・・・載置台、３・・・苗、
４・・・スリット光源、６・・・撮像装置、７・・・移
動制御部、１０・・・認識処理部、１１・・・Ａ／Ｄ変
換器、１２・・・画像メモリ、１３・・・主制御部、１
４・・・前処理部、１５・・・円弧マツチング部、１６
・・・真円度算出部、１７・・・幹部判定部。
Claims (1)
- 略円柱状の被認識物の長手方向に対して交差する方向に
１次元的な光を照射して前記被認識物上に光切断面形状
を形成し、この光切断面形状に対して近似する円弧を求
めて前記光切断面形状の前記円弧に対する真円度を求め
、この真円度から前記被認識物の特定形状部分を認識す
ることを特徴とする形状認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13885489A JPH034376A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 形状認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13885489A JPH034376A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 形状認識方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034376A true JPH034376A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15231706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13885489A Pending JPH034376A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 形状認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH034376A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9647555B2 (en) | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| US9855620B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-01-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and method of welding |
| US9956639B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
| US12020608B2 (en) | 2017-07-28 | 2024-06-25 | Magic Leap, Inc. | Fan assembly for displaying an image |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13885489A patent/JPH034376A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9855620B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-01-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and method of welding |
| US9956639B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
| US9647555B2 (en) | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| US12020608B2 (en) | 2017-07-28 | 2024-06-25 | Magic Leap, Inc. | Fan assembly for displaying an image |
| US12260796B2 (en) | 2017-07-28 | 2025-03-25 | Magic Leap, Inc. | Fan assembly for displaying an image |
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