JPH04233402A - テレビカメラによる対象物の位置認識方式 - Google Patents
テレビカメラによる対象物の位置認識方式Info
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- JPH04233402A JPH04233402A JP2417126A JP41712690A JPH04233402A JP H04233402 A JPH04233402 A JP H04233402A JP 2417126 A JP2417126 A JP 2417126A JP 41712690 A JP41712690 A JP 41712690A JP H04233402 A JPH04233402 A JP H04233402A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラによる対
象物の位置認識方式に関し、特にＩＣパッケージや位置
合わせ用パターンなどの対象物の撮影画像についての多
階調デ−タと二値デ−タとを別々のメモリに格納し、先
ず二値デ−タに基づいて対象物の大まかな位置を認識し
てこの位置情報に基づいた検出エリアを多階調デ−タを
格納しているメモリ中に設定し、続いてこの検出エリア
中の多階調デ−タに基づいて対象物の正確な位置を認識
することにより、プロセッサでの要処理時間を短くする
とともに位置認識の精度を確保するようにした対象物の
位置認識方式に関する。
象物の位置認識方式に関し、特にＩＣパッケージや位置
合わせ用パターンなどの対象物の撮影画像についての多
階調デ−タと二値デ−タとを別々のメモリに格納し、先
ず二値デ−タに基づいて対象物の大まかな位置を認識し
てこの位置情報に基づいた検出エリアを多階調デ−タを
格納しているメモリ中に設定し、続いてこの検出エリア
中の多階調デ−タに基づいて対象物の正確な位置を認識
することにより、プロセッサでの要処理時間を短くする
とともに位置認識の精度を確保するようにした対象物の
位置認識方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テレビカメラによる対象物の位置
認識方式としては、図７に示す様に、位置合わせ用パタ
ーンなどの対象物７１をテレビカメラ７２で撮影して得
られる画像の多階調デ−タを濃淡画像メモリ７３に格納
し、この濃淡画像メモリ７３において対象物７１を完全
に取り込むことができるＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは正の整数）の
画素に相当するサイズのウィンドウ７４を設定してこの
ウィンドウ７４と同じ大きさを持つテンプレート７５の
各画素と、当該ウィンドウ７４内の原画像の対応する各
画素間の多階調デ−タ同士についての相関値を、プロセ
ッサ７６での演算処理により、当該テンプレート７５を
１画素ごとにシフトさせていったときの各シフト位置に
おいて求め、この相関値が最大となるときの前記テンプ
レート７５の位置を前記対象物の位置であると決定する
手法が一般的である。
認識方式としては、図７に示す様に、位置合わせ用パタ
ーンなどの対象物７１をテレビカメラ７２で撮影して得
られる画像の多階調デ−タを濃淡画像メモリ７３に格納
し、この濃淡画像メモリ７３において対象物７１を完全
に取り込むことができるＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは正の整数）の
画素に相当するサイズのウィンドウ７４を設定してこの
ウィンドウ７４と同じ大きさを持つテンプレート７５の
各画素と、当該ウィンドウ７４内の原画像の対応する各
画素間の多階調デ−タ同士についての相関値を、プロセ
ッサ７６での演算処理により、当該テンプレート７５を
１画素ごとにシフトさせていったときの各シフト位置に
おいて求め、この相関値が最大となるときの前記テンプ
レート７５の位置を前記対象物の位置であると決定する
手法が一般的である。
【０００３】なお、ここで用いるテンプレート７５は、
検出したい対象物７１の設計値を基にバラツキも加味し
て求めた、対象物部分と背景部分との各画素の多階調デ
−タで作成した型板である。
検出したい対象物７１の設計値を基にバラツキも加味し
て求めた、対象物部分と背景部分との各画素の多階調デ
−タで作成した型板である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
方式では、濃淡画素メモリ７３中の対象物７１が存在し
ない画素領域についても、テンプレート７５がシフトす
るごとに当該テンプレート７５の各画素と、濃淡画像メ
モリ７３中の対応する各画素との間の多階調デ−タ同士
についての相関値をプロセッサ７６で求めている。その
ため、位置確認についての精度は十分なものとなるがプ
ロセッサ７６での演算に時間がかかるといった問題点が
あった。
方式では、濃淡画素メモリ７３中の対象物７１が存在し
ない画素領域についても、テンプレート７５がシフトす
るごとに当該テンプレート７５の各画素と、濃淡画像メ
モリ７３中の対応する各画素との間の多階調デ−タ同士
についての相関値をプロセッサ７６で求めている。その
ため、位置確認についての精度は十分なものとなるがプ
ロセッサ７６での演算に時間がかかるといった問題点が
あった。
【０００５】そこで、本発明では、濃淡画像メモリの外
に二値画像メモリを用意してそれぞれのメモリに対象物
の画像についての多階調デ−タと二値デ−タのそれぞれ
を格納し、先ず二値画像メモリ中の二値デ−タに基づい
て対象物の大まかな位置を認識してこの位置情報に基づ
いた検出エリアを多階調デ−タを格納している濃淡画像
メモリ中に設定し、続いてこの検出エリア中の各画素の
多階調デ−タに基づいて対象物の正確な位置を決定する
ことにより、プロセッサでの要処理時間を短くするとと
もに位置認識の精度を確保することを目的とする。
に二値画像メモリを用意してそれぞれのメモリに対象物
の画像についての多階調デ−タと二値デ−タのそれぞれ
を格納し、先ず二値画像メモリ中の二値デ−タに基づい
て対象物の大まかな位置を認識してこの位置情報に基づ
いた検出エリアを多階調デ−タを格納している濃淡画像
メモリ中に設定し、続いてこの検出エリア中の各画素の
多階調デ−タに基づいて対象物の正確な位置を決定する
ことにより、プロセッサでの要処理時間を短くするとと
もに位置認識の精度を確保することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、対象物を撮影
して得られる画像の多階調デ−タと二値デ−タとを別々
のメモリに格納しておき、プロセッサは先ず二値デ−タ
を用いて対象物の大まかな位置を認識し、続いてこの認
識した範囲についての各画素の多階調デ−タについて、
予め作成してあるテンプレートの各画素の多階調デ−タ
との相関値を求めることにより対象物の位置を決定する
ものである。
して得られる画像の多階調デ−タと二値デ−タとを別々
のメモリに格納しておき、プロセッサは先ず二値デ−タ
を用いて対象物の大まかな位置を認識し、続いてこの認
識した範囲についての各画素の多階調デ−タについて、
予め作成してあるテンプレートの各画素の多階調デ−タ
との相関値を求めることにより対象物の位置を決定する
ものである。
【０００７】図１は本発明の原理説明図である。図にお
いて、１は、対象物であり、例えば位置合わせ用の十字
状をしたパタ−ンである。２は、テレビカメラであり、
対象物１を撮影してその濃淡画像を求めている。３は、
濃淡画像メモリであり、対象物１の濃淡画像をＡ／Ｄ変
換して求めた多階調デ−タを格納している。４は、二値
画像メモリであり、多階調デ−タを所定の閾値で二値化
して求めた二値データ、例えば対象物部分の画素を「１
」，背景部分の画素を「０」としたデータを格納してい
る。なお、この二値化は、テレビカメラ２の出力信号に
対して行なってもよいし、いったんメモリ３に格納した
多階調デ−タに対して行なってもよい。また、本発明に
おける二値画像メモリとは、最終的に二値データを格納
するメモリのことである。５は、ブロック領域であり、
それぞれのブロック領域は複数の画素からなっている。 ６は、位置座標の一つであり、ブロック領域５のそれぞ
れについて、例えば左上の画素から矢印方向に走査した
ときに最初に「１」となる画素の、二値画像メモリ４に
おけるｘ座標およびｙ座標で表される。７は、検出エリ
アであり、対象物部分の画素を含むブロック領域５のそ
れぞれにおける位置座標６に基づいて濃淡画像メモリ３
に設定された、対象物全体より大きめの領域である。８
は、テンプレートであり、対象物１の設計値を基に当該
対象物部分と背景部分との各画素の多階調デ−タで作成
したものである。９は、プロセッサであり、テンプレー
ト８の各画素と濃淡画像メモリ３の各画素との間の多階
調デ−タ同士についての相関値や位置座標６などを求め
る演算処理を行なっている。
いて、１は、対象物であり、例えば位置合わせ用の十字
状をしたパタ−ンである。２は、テレビカメラであり、
対象物１を撮影してその濃淡画像を求めている。３は、
濃淡画像メモリであり、対象物１の濃淡画像をＡ／Ｄ変
換して求めた多階調デ−タを格納している。４は、二値
画像メモリであり、多階調デ−タを所定の閾値で二値化
して求めた二値データ、例えば対象物部分の画素を「１
」，背景部分の画素を「０」としたデータを格納してい
る。なお、この二値化は、テレビカメラ２の出力信号に
対して行なってもよいし、いったんメモリ３に格納した
多階調デ−タに対して行なってもよい。また、本発明に
おける二値画像メモリとは、最終的に二値データを格納
するメモリのことである。５は、ブロック領域であり、
それぞれのブロック領域は複数の画素からなっている。 ６は、位置座標の一つであり、ブロック領域５のそれぞ
れについて、例えば左上の画素から矢印方向に走査した
ときに最初に「１」となる画素の、二値画像メモリ４に
おけるｘ座標およびｙ座標で表される。７は、検出エリ
アであり、対象物部分の画素を含むブロック領域５のそ
れぞれにおける位置座標６に基づいて濃淡画像メモリ３
に設定された、対象物全体より大きめの領域である。８
は、テンプレートであり、対象物１の設計値を基に当該
対象物部分と背景部分との各画素の多階調デ−タで作成
したものである。９は、プロセッサであり、テンプレー
ト８の各画素と濃淡画像メモリ３の各画素との間の多階
調デ−タ同士についての相関値や位置座標６などを求め
る演算処理を行なっている。
【０００８】ここで、対象物１をテレビカメラ２で撮影
した画像に基づいてその位置を認識する手順は次のよう
になっている。
した画像に基づいてその位置を認識する手順は次のよう
になっている。
【０００９】すなわち、■対象物１をテレビカメラ２で
撮影してその画像デ−タを求める。■この画像デ−タか
ら多階調デ−タと二値デ−タとを求め、多階調デ−タを
濃淡画像メモリ３に、また二値デ−タを二値画像メモリ
４に格納する。■二値画像メモリ４を複数の画素からな
るブロック領域５に分割する。■ブロック領域ごとに、
例えば左上の画素から矢印方向に走査したときに最初に
「１」となる画素の二値画像メモリ４でのｘ座標および
ｙ座標を求める。■この位置座標に基づいて、対象物全
体より大きめの検出エリア７を濃淡画像メモリ３上に設
定する。■この検出エリア７において対象物１のテンプ
レート８を１画素ずつシフトさせていき、各シフト位置
でのテンプレート８の各画素と、濃淡画像メモリ３中の
対応する各画素との間の多階調デ−タ同士の相関値を求
める。■この相関値が最大となるときのテンプレート８
の位置を対象物１の位置であると決める。といった手順
により、対象物１の位置を認識している。
撮影してその画像デ−タを求める。■この画像デ−タか
ら多階調デ−タと二値デ−タとを求め、多階調デ−タを
濃淡画像メモリ３に、また二値デ−タを二値画像メモリ
４に格納する。■二値画像メモリ４を複数の画素からな
るブロック領域５に分割する。■ブロック領域ごとに、
例えば左上の画素から矢印方向に走査したときに最初に
「１」となる画素の二値画像メモリ４でのｘ座標および
ｙ座標を求める。■この位置座標に基づいて、対象物全
体より大きめの検出エリア７を濃淡画像メモリ３上に設
定する。■この検出エリア７において対象物１のテンプ
レート８を１画素ずつシフトさせていき、各シフト位置
でのテンプレート８の各画素と、濃淡画像メモリ３中の
対応する各画素との間の多階調デ−タ同士の相関値を求
める。■この相関値が最大となるときのテンプレート８
の位置を対象物１の位置であると決める。といった手順
により、対象物１の位置を認識している。
【００１０】
【作用】本発明では、先ず二値画像メモリ４において対
象物１の大まかな位置を求め、この位置情報に基づいて
検出エリア７を濃淡画像メモリ３に設定している。そし
て、この検出エリア７に対して従来の手法、すなわちテ
ンプレート８を１画素ずつシフトさせていき、各シフト
位置でのテンプレート８の各画素と、検出エリア７中の
対応する画素との間の統計的マッチング状態をプロセッ
サ９で求める手法を適用している。
象物１の大まかな位置を求め、この位置情報に基づいて
検出エリア７を濃淡画像メモリ３に設定している。そし
て、この検出エリア７に対して従来の手法、すなわちテ
ンプレート８を１画素ずつシフトさせていき、各シフト
位置でのテンプレート８の各画素と、検出エリア７中の
対応する画素との間の統計的マッチング状態をプロセッ
サ９で求める手法を適用している。
【００１１】このように、プロセッサ９は、二値画像メ
モリ４を走査して対象物１の全体を含む検出エリア７を
設定し、この検出エリア７の画素についてのみその多階
調デ−タに基づいた演算処理を実行しているので、プロ
セッサ９での処理時間は短縮される。
モリ４を走査して対象物１の全体を含む検出エリア７を
設定し、この検出エリア７の画素についてのみその多階
調デ−タに基づいた演算処理を実行しているので、プロ
セッサ９での処理時間は短縮される。
【００１２】
【実施例】図２，図３，図４，図５，図６及び図７を用
いて本発明の実施例を説明する。
いて本発明の実施例を説明する。
【００１３】図２は、プリント板上に搭載する部品の位
置を認識する装置の概要を示す説明図である。図２にお
いて、２１はプリント板，２２はプリント板上の部品搭
載位置を示すマーク，２３ はプリント板を載置したＸ
ーＹテーブル，２４はプリント板上に搭載する部品，
２５は部品に設けた位置認識用の例えば十字形のパター
ン、２６はテレビカメラ， ２７は画像処理部， ２８
は駆動制御部である。
置を認識する装置の概要を示す説明図である。図２にお
いて、２１はプリント板，２２はプリント板上の部品搭
載位置を示すマーク，２３ はプリント板を載置したＸ
ーＹテーブル，２４はプリント板上に搭載する部品，
２５は部品に設けた位置認識用の例えば十字形のパター
ン、２６はテレビカメラ， ２７は画像処理部， ２８
は駆動制御部である。
【００１４】また、画像処理部２７は、テレビカメラ２
６の出力である画像信号を多階調デ−タに変換するＡ／
Ｄ変換部３１， この多階調デ−タをいったん格納して
最終的には二値デ−タに変換して格納する二値画像メモ
リ３２， この二値画像メモリ３２の多階調デ−タをコ
ピーして格納する濃淡画像メモリ３３， 各種デ−タを
保持したＲＯＭ３４， プログラムを保持したＲＯＭ３
５， 高速演算処理が可能なプロセッサ３６， 演算途
中のデ−タを保持するためのＲＡＭ３７およびＣＰＵ３
８等で構成されている。
６の出力である画像信号を多階調デ−タに変換するＡ／
Ｄ変換部３１， この多階調デ−タをいったん格納して
最終的には二値デ−タに変換して格納する二値画像メモ
リ３２， この二値画像メモリ３２の多階調デ−タをコ
ピーして格納する濃淡画像メモリ３３， 各種デ−タを
保持したＲＯＭ３４， プログラムを保持したＲＯＭ３
５， 高速演算処理が可能なプロセッサ３６， 演算途
中のデ−タを保持するためのＲＡＭ３７およびＣＰＵ３
８等で構成されている。
【００１５】また、駆動制御部２８は、パターン２５の
位置に対応した制御信号に基づいた制御を行うコントロ
ーラ４１， このコントローラ４１によって制御される
部品クランパ４２， 同じくコントローラ４１によって
制御されるパルスモータ４３， 及びこのパルスモータ
４３によって駆動されるＸーＹテーブル駆動部４４等で
構成されている。
位置に対応した制御信号に基づいた制御を行うコントロ
ーラ４１， このコントローラ４１によって制御される
部品クランパ４２， 同じくコントローラ４１によって
制御されるパルスモータ４３， 及びこのパルスモータ
４３によって駆動されるＸーＹテーブル駆動部４４等で
構成されている。
【００１６】ここで、プリント板２１と部品２４との位
置合わせは次のように行われる。 （１） 先ず、デ−タ圧縮のために多階調デ−タを二値
化する。 すなわち、テレビカメラ２６の出力信号をＡ／Ｄ変換し
て求めた、例えば２５６段階の多階調デ−タが格納され
ている二値画像メモリ３２中の各濃度に対応した画像数
をカウントして図３に示すような濃度ヒストグラムを作
成する。そして、設計値上、このパターン２５全体の画
素数は予め分かっているから、当該濃度ヒストグラムの
明るい方から順に画素数を累積していってこの既知の画
素数に最も近くなる濃度を求め、この濃度を閾値として
多階調デ−タの二値化を行ない、この二値デ−タを二値
画像メモリ３２に格納する。なお、この濃度ヒストグラ
ムはパターン２５の部分を「明」、背景部分を「暗」と
して作成している。
置合わせは次のように行われる。 （１） 先ず、デ−タ圧縮のために多階調デ−タを二値
化する。 すなわち、テレビカメラ２６の出力信号をＡ／Ｄ変換し
て求めた、例えば２５６段階の多階調デ−タが格納され
ている二値画像メモリ３２中の各濃度に対応した画像数
をカウントして図３に示すような濃度ヒストグラムを作
成する。そして、設計値上、このパターン２５全体の画
素数は予め分かっているから、当該濃度ヒストグラムの
明るい方から順に画素数を累積していってこの既知の画
素数に最も近くなる濃度を求め、この濃度を閾値として
多階調デ−タの二値化を行ない、この二値デ−タを二値
画像メモリ３２に格納する。なお、この濃度ヒストグラ
ムはパターン２５の部分を「明」、背景部分を「暗」と
して作成している。
【００１７】（２） 次に、二値画像メモリ３２の二値
デ−タに基づいてパターン２５の大まかな位置を認識す
る。すなわち、二値画像メモリ３２を、パターン２５の
大きさ（ｘ，ｙ方向の最大長）に基づいて予め決めてあ
るブロック領域５１のサイズで図４に示すように等分割
する。そして、ブロック領域同士の走査の順序をｘ方向
にして順次、各ブロック領域について所定の方向、例え
ば左上及び右下から１ライン，１画素ごとに矢印方向に
走査して「１」の画素が見つかった場合はその時点でそ
のブロック領域内の走査を中止して当該画素の二値画像
メモリ３２におけるｘ，ｙ座標を求める。そして、それ
までに走査した各ブロック領域について得られたｘ，ｙ
座標の中の最大値，最小値であるｘｍａｘ ，ｘｍｉｎ
，ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ を各ブロック領域内の走査
が終わるごとに求める。ここで、走査に要する時間を短
縮するために各ブロック領域において、例えば１ライン
おきや１画素おきの走査を行ってもよい。
デ−タに基づいてパターン２５の大まかな位置を認識す
る。すなわち、二値画像メモリ３２を、パターン２５の
大きさ（ｘ，ｙ方向の最大長）に基づいて予め決めてあ
るブロック領域５１のサイズで図４に示すように等分割
する。そして、ブロック領域同士の走査の順序をｘ方向
にして順次、各ブロック領域について所定の方向、例え
ば左上及び右下から１ライン，１画素ごとに矢印方向に
走査して「１」の画素が見つかった場合はその時点でそ
のブロック領域内の走査を中止して当該画素の二値画像
メモリ３２におけるｘ，ｙ座標を求める。そして、それ
までに走査した各ブロック領域について得られたｘ，ｙ
座標の中の最大値，最小値であるｘｍａｘ ，ｘｍｉｎ
，ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ を各ブロック領域内の走査
が終わるごとに求める。ここで、走査に要する時間を短
縮するために各ブロック領域において、例えば１ライン
おきや１画素おきの走査を行ってもよい。
【００１８】なお、走査を終了するのは次の場合である
。 ・すべてのブロック領域の走査が終わった場合。 ・（ｙｍａｘ −ｙｍｉｎ ）の値が対象物であるパタ
ーン２５のｙ方向の長さに略等しく、かつｙｍｉｎ の
画素があるブロック領域を含めて３つ下のブロック領域
の走査が終わった場合。これは、パターン２５のｙ方向
の長さが３個のｙ方向に連続したブロック領域の中に収
まる程度のものだからである。また、後者の場合、（ｘ
ｍａｘ −ｘｍｉｎ ）の値が対象物であるパターン２
５のｘ方向の長さに略等しく、かつｘｍｉｎ の画素が
あるブロック領域を含めて３つ右のブロック領域の走査
が終わった場合は同様の理由で走査対象となるブロック
領域のｘ方向の範囲を短くする。そして、ブロック領域
同士の走査の順序をｙ方向にした場合の走査終了等につ
いては、以上の説明でｘとｙとを入れ換えたものになる
。
。 ・すべてのブロック領域の走査が終わった場合。 ・（ｙｍａｘ −ｙｍｉｎ ）の値が対象物であるパタ
ーン２５のｙ方向の長さに略等しく、かつｙｍｉｎ の
画素があるブロック領域を含めて３つ下のブロック領域
の走査が終わった場合。これは、パターン２５のｙ方向
の長さが３個のｙ方向に連続したブロック領域の中に収
まる程度のものだからである。また、後者の場合、（ｘ
ｍａｘ −ｘｍｉｎ ）の値が対象物であるパターン２
５のｘ方向の長さに略等しく、かつｘｍｉｎ の画素が
あるブロック領域を含めて３つ右のブロック領域の走査
が終わった場合は同様の理由で走査対象となるブロック
領域のｘ方向の範囲を短くする。そして、ブロック領域
同士の走査の順序をｙ方向にした場合の走査終了等につ
いては、以上の説明でｘとｙとを入れ換えたものになる
。
【００１９】（３） 次に、先に求めたｘｍａｘ ，ｘ
ｍｉｎ，ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ の値に基づいて図５に
示すような大きめの検出エリア５２を、情報量の多い濃
淡画像メモリ３３に設定する。
ｍｉｎ，ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ の値に基づいて図５に
示すような大きめの検出エリア５２を、情報量の多い濃
淡画像メモリ３３に設定する。
【００２０】（４） 次に、この検出エリア５２の各画
素の多階調デ−タに基づいてパターン２５の正確な位置
を決定する。すなわち、図６に示すような、パターン２
５を完全に取り込むことができるＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは正の
整数）の画素に相当するサイズのウィンドウと、このウ
ィンドウと同じ大きさでパターン２５およびその背景部
分の各画素の多階調デ−タからなるテンプレート５３と
を予め決めておき、このテンプレート５３を検出エリア
５２の例えば左上の画素から図示のようにｘ方向に１画
素ずつシフトさせていき、各シフト位置でのテンプレー
ト５３と、濃淡画像メモリ３３の原画像との相関値をプ
ロセッサ３６での演算処理により求める。
素の多階調デ−タに基づいてパターン２５の正確な位置
を決定する。すなわち、図６に示すような、パターン２
５を完全に取り込むことができるＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは正の
整数）の画素に相当するサイズのウィンドウと、このウ
ィンドウと同じ大きさでパターン２５およびその背景部
分の各画素の多階調デ−タからなるテンプレート５３と
を予め決めておき、このテンプレート５３を検出エリア
５２の例えば左上の画素から図示のようにｘ方向に１画
素ずつシフトさせていき、各シフト位置でのテンプレー
ト５３と、濃淡画像メモリ３３の原画像との相関値をプ
ロセッサ３６での演算処理により求める。
【００２１】そして、この相関値は、テンプレート５３
の平均濃度からのバラツキを表す指標である自己分散を
Ｓｘｘとし、原画像の自己分散をＳｙｙとし、またテン
プレート５３と原画像との間の共分散をＳｘｙとして、
の平均濃度からのバラツキを表す指標である自己分散を
Ｓｘｘとし、原画像の自己分散をＳｙｙとし、またテン
プレート５３と原画像との間の共分散をＳｘｙとして、
【数２】
で求められる。ここで、−１≦ｒ≦１であり、“１”に
近づくほど、テンプレート５３と原画像との重なり度が
大きいことを示している。
近づくほど、テンプレート５３と原画像との重なり度が
大きいことを示している。
【００２２】また、Ｓｘｘは、テンプレート５３の各画
素の多階調デ−タをｘｍｎとして、
素の多階調デ−タをｘｍｎとして、
【数３】
で求められる。同様に、Ｓｙｙは、ウィンドウ内の原画
像の各画素の多階調デ−タをｙｍｎとして、
像の各画素の多階調デ−タをｙｍｎとして、
【数４】
で求められる。また、Ｓｘｙは、
【数５】
で求められる。そして、テンプレート５３と、濃淡画像
メモリ３３の対応する原画像との相関値ｒは、
メモリ３３の対応する原画像との相関値ｒは、
【数６】
で求められる。
【００２３】さらに、本発明では、テンプレート５３が
固定されれば■′式の
固定されれば■′式の
【数７】
の部分が定数になること、また相関値ｒは１より小さい
少数点であるため、プロセッサ３６での演算処理におい
て丸め誤差が生じることなどを考慮して、
少数点であるため、プロセッサ３６での演算処理におい
て丸め誤差が生じることなどを考慮して、
【数８】
但し、
Ｃ１ ：１０００
Ｍ ：テンプレート５３のｘ方向のサイズＮ ：テ
ンプレート５３のｙ方向のサイズｘｍｎ：テンプレート
５３の各画素の多階調デ−タｙｍｎ：濃淡画像メモリ中
の対応する各画素の多階調デ−タ の値を算出してこれを相関値としている。なお、Ｃ１
，Ｃ２ およびＣ３ の値は予め求めてデ−タ用のＲＯ
Ｍ３４に格納しておく。
ンプレート５３のｙ方向のサイズｘｍｎ：テンプレート
５３の各画素の多階調デ−タｙｍｎ：濃淡画像メモリ中
の対応する各画素の多階調デ−タ の値を算出してこれを相関値としている。なお、Ｃ１
，Ｃ２ およびＣ３ の値は予め求めてデ−タ用のＲＯ
Ｍ３４に格納しておく。
【００２４】したがって、０≦ｒ２ ≦１０００となり
、このｒ２ が最大となるテンプレート５３のシフト位
置をパターン２５の位置と決定する。なお、この■′式
では、元々のｒの値が負である場合を認識できないので
、パターン２５の位置を決定する前に■′式の分子の、
、このｒ２ が最大となるテンプレート５３のシフト位
置をパターン２５の位置と決定する。なお、この■′式
では、元々のｒの値が負である場合を認識できないので
、パターン２５の位置を決定する前に■′式の分子の、
【数９】
が負の値でないことを確認する必要がある。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、濃淡画像メモリと二値
画像メモリを用意してそれぞれのメモリに対象物の画像
についての多階調デ−タと二値デ−タのそれぞれを格納
し、先ず二値画像メモリ中の二値デ−タに基づいて対象
物の大まかな位置を認識して、続いてこの位置情報に基
づいた検出エリアを、多階調デ−タを格納している濃淡
画像メモリ中に設定し、続いてこの検出エリアにおいて
対象物のテンプレートを１画素ずつシフトさせていき、
各シフト位置での当該テンプレートと、対応する原画像
との相関値をプロセッサで求めてこの相関値が最大のと
きのテンプレートの位置を対象物の位置を決定する構成
にしているので、対象物のない画素領域での多階調デ−
タに対する演算を省略でき、プロセッサでの処理時間を
短くするとともに位置決定の精度を確保することができ
る。
画像メモリを用意してそれぞれのメモリに対象物の画像
についての多階調デ−タと二値デ−タのそれぞれを格納
し、先ず二値画像メモリ中の二値デ−タに基づいて対象
物の大まかな位置を認識して、続いてこの位置情報に基
づいた検出エリアを、多階調デ−タを格納している濃淡
画像メモリ中に設定し、続いてこの検出エリアにおいて
対象物のテンプレートを１画素ずつシフトさせていき、
各シフト位置での当該テンプレートと、対応する原画像
との相関値をプロセッサで求めてこの相関値が最大のと
きのテンプレートの位置を対象物の位置を決定する構成
にしているので、対象物のない画素領域での多階調デ−
タに対する演算を省略でき、プロセッサでの処理時間を
短くするとともに位置決定の精度を確保することができ
る。
【００２６】さらに、前記相関値の演算過程においても
、例えば自己分散Ｓｘｘを求める際、前記■′式をいっ
たん■′式に変形したように平均値だけを別に算出する
必要がない状態にしてから演算処理を実行し、また０≦
ｒ２ ≦１０００となるように相関値ｒを変形する構成
にしているので、プロセッサでの処理負担を軽くすると
ともに演算処理過程での丸め誤差等の発生を抑えること
ができる。
、例えば自己分散Ｓｘｘを求める際、前記■′式をいっ
たん■′式に変形したように平均値だけを別に算出する
必要がない状態にしてから演算処理を実行し、また０≦
ｒ２ ≦１０００となるように相関値ｒを変形する構成
にしているので、プロセッサでの処理負担を軽くすると
ともに演算処理過程での丸め誤差等の発生を抑えること
ができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の、プリント板上に搭載する部品の位置
を認識する装置の概要を示す説明図である。
を認識する装置の概要を示す説明図である。
【図３】多階調デ−タのそれぞれの濃度と、この濃度を
持つ画素数とを表す濃度ヒストグラムである。
持つ画素数とを表す濃度ヒストグラムである。
【図４】二値画像メモリを複数の画素からなるブロック
領域で等分割した状態を示す説明図である。
領域で等分割した状態を示す説明図である。
【図５】対象物の位置座標のｘｍａｘ ，ｘｍｉｎ ，
ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ に基づいて設定した検出エリア
を示す説明図である。
ｙｍａｘ ，ｙｍｉｎ に基づいて設定した検出エリア
を示す説明図である。
【図６】検出エリアにおけるウィンドウとテンプレート
との状態を示す説明図である。
との状態を示す説明図である。
【図７】従来の、対象物の位置認識方式の概要を示す説
明図である。
明図である。
図１において、
１・・・対象物
２・・・テレビカメラ
３・・・濃淡画像メモリ
４・・・二値画像メモリ
５・・・ブロック領域
６・・・位置座標
７・・・検出エリア
８・・・テンプレート
９・・・プロセッサ
Claims (4)
- 【請求項１】 対象物をテレビカメラで撮影して求め
た画像デ−タをメモリに格納し、このメモリ中の画像デ
−タについてプロセッサで演算処理することにより、当
該対象物の位置を認識する方式において、前記メモリと
して濃淡画像メモリと二値画像メモリとを備え、当該濃
淡画像メモリには前記画像の多階調デ−タを格納し、ま
た当該二値画像メモリには前記画像の二値デ−タを格納
し、前記二値画像メモリを複数の画素からなるブロック
領域に分割し、この中の所定範囲のブロック領域のそれ
ぞれを走査することによって前記対象物の二値デ−タが
存在する画素の中の特定のものの位置座標を当該ブロッ
ク領域ごとに求め、この位置座標に基づいて、前記対象
物全体より大きめの検出エリアを前記濃淡画像メモリ上
に設定し、この検出エリアにおいて、予め対象物の各画
素の多階調デ−タを見込んで作成したテンプレートを画
素単位でシフトさせ、各シフト位置での当該テンプレー
トの各画素と、前記濃淡画像メモリ中の対応する各画素
との間の多階調デ−タ同士についての相関値を求め、こ
の相関値が最大となるときの前記テンプレートの位置を
前記対象物の位置であると決定し、先ず、前記二値デ−
タに基づいて対象物の大まかな位置を認識し、続いて前
記多階調デ−タに基づいて対象物の正確な位置を決定す
るようにしたことを特徴とするテレビカメラによる対象
物の位置認識方式。 - 【請求項２】 二値デ−タを求める際の閾値は、多階
調デ−タのそれぞれの濃度と、この濃度を持つ画素数と
を示す濃度ヒストグラムを作成してこの濃度ヒストグラ
ムの明暗いずれかの濃度の方から当該画素数を累積し、
この累積値が予め分かっている対象物の画素数に最も近
いときの濃度であることを特徴とする請求項１記載のテ
レビカメラによる対象物の位置認識方式。 - 【請求項３】 位置座標は、所定範囲のブロック領域
のそれぞれについて所定の方向に走査するとき、前記対
象物の画像デ−タが最初に認識される画素の、二値画像
メモリにおけるｘ座標およびｙ座標であることを特徴と
する請求項１記載のテレビカメラによる対象物の位置認
識方式。 - 【請求項４】 相関値は、 【数１】 但し、 ｒ ：相関値 ｃ１ ：定数 Ｍ ：テンプレートのｘ方向のサイズＮ ：テンプ
レートのｙ方向のサイズｘｍｎ：テンプレートの各画素
の多階調デ−タｙｍｎ：濃淡画像メモリ中の対応する各
画素の多階調デ−タ により求めることを特徴とする請求項１記載のテレビカ
メラによる対象物の位置認識方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417126A JPH04233402A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | テレビカメラによる対象物の位置認識方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417126A JPH04233402A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | テレビカメラによる対象物の位置認識方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233402A true JPH04233402A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=18525259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417126A Withdrawn JPH04233402A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | テレビカメラによる対象物の位置認識方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04233402A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005284509A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置 |
| JP2010054246A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 接合部検出方法およびそれを用いた接合部外観検査方法 |
| JP2014112228A (ja) * | 2005-02-28 | 2014-06-19 | Inphase Technologies Inc | ホログラフィックデータ格納システムにおけるデータ画素の処理 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417126A patent/JPH04233402A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005284509A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置 |
| JP2014112228A (ja) * | 2005-02-28 | 2014-06-19 | Inphase Technologies Inc | ホログラフィックデータ格納システムにおけるデータ画素の処理 |
| JP2010054246A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 接合部検出方法およびそれを用いた接合部外観検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |