JPH04370706A - 視覚センサ - Google Patents
視覚センサInfo
- Publication number
- JPH04370706A JPH04370706A JP3173371A JP17337191A JPH04370706A JP H04370706 A JPH04370706 A JP H04370706A JP 3173371 A JP3173371 A JP 3173371A JP 17337191 A JP17337191 A JP 17337191A JP H04370706 A JPH04370706 A JP H04370706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- markers
- marker
- input device
- visual sensor
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、対象物を自動的に操
作したり対象物に接近する際に用いられ、対象物の３次
元の位置や姿勢を検出する視覚センサに関するものであ
る。
作したり対象物に接近する際に用いられ、対象物の３次
元の位置や姿勢を検出する視覚センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば第２回宇宙用人工知能／ロ
ボット／オートメーションシンポジウム（昭和６３年１
１月１７日）講演集Ｐ．５１〜Ｐ．５４に示された従来
の視覚センサを示す構成図である。
ボット／オートメーションシンポジウム（昭和６３年１
１月１７日）講演集Ｐ．５１〜Ｐ．５４に示された従来
の視覚センサを示す構成図である。
【０００３】図において、１は対象物、２は対象物１上
あるいは対象物１の近辺に置かれるマーカ、３は対象物
１から離れて置かれるマーカ２を支持する支持器、４は
マーカ２を撮像するＣＣＤカメラ等の視覚入力装置、５
は視覚入力装置４が出力する画像にもとづいて対象物１
の位置や姿勢を算出する計算機（算出装置）である。な
お、６は視覚入力装置４の視野を示している。また、タ
ーゲットはマーカ２および支持器３を含むものである。
あるいは対象物１の近辺に置かれるマーカ、３は対象物
１から離れて置かれるマーカ２を支持する支持器、４は
マーカ２を撮像するＣＣＤカメラ等の視覚入力装置、５
は視覚入力装置４が出力する画像にもとづいて対象物１
の位置や姿勢を算出する計算機（算出装置）である。な
お、６は視覚入力装置４の視野を示している。また、タ
ーゲットはマーカ２および支持器３を含むものである。
【０００４】次に動作について説明する。まず、ターゲ
ットが対象物１に取り付けられる。そして、視覚入力装
置４は、マーカ２を撮像する。３次元的に配されたマー
カは、視覚入力装置４による画像に投影変換される。視
覚入力装置４は画像を計算機５に出力する。
ットが対象物１に取り付けられる。そして、視覚入力装
置４は、マーカ２を撮像する。３次元的に配されたマー
カは、視覚入力装置４による画像に投影変換される。視
覚入力装置４は画像を計算機５に出力する。
【０００５】計算機５は、各マーカ２の相対的位置関係
（距離、角度など）を用いて、各マーカ２の３次元位置
を求める。そして、それらの位置を用いて対象物１の位
置や姿勢を求める。
（距離、角度など）を用いて、各マーカ２の３次元位置
を求める。そして、それらの位置を用いて対象物１の位
置や姿勢を求める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の視覚センサは以
上のように構成されているので、撮像面上のマーカ位置
を対象物１の位置および姿勢に変換することから、対象
物の微小な位置または姿勢の変化に対して撮像面上のマ
ーカ位置に大きな変化が生ずることが望ましい。そのた
めには、マーカ２は、空間的にできるだけ広く配置され
ることが望ましい。しかし、従来の視覚センサはマーカ
２を円錐の頂点と底面とに配置しているので、視覚入力
装置４の視野６を十分に生かした広い配置とはなってい
ないという課題があった。
上のように構成されているので、撮像面上のマーカ位置
を対象物１の位置および姿勢に変換することから、対象
物の微小な位置または姿勢の変化に対して撮像面上のマ
ーカ位置に大きな変化が生ずることが望ましい。そのた
めには、マーカ２は、空間的にできるだけ広く配置され
ることが望ましい。しかし、従来の視覚センサはマーカ
２を円錐の頂点と底面とに配置しているので、視覚入力
装置４の視野６を十分に生かした広い配置とはなってい
ないという課題があった。
【０００７】また、対象物１までの距離が広い範囲にわ
たる測定に用いる場合に、距離が大きくなる程マーカ間
距離を大きくすることが望ましい。そのための一方法と
して、互いに近接した複数のマーカ２からなる組を複数
組設け、用いられる組を距離に応じて切り替える方法が
あるが、従来の配置では中央にマーカ２があるため、複
数の組を効率的に配置できず、そのために配置面積が大
きくなるという課題があった。
たる測定に用いる場合に、距離が大きくなる程マーカ間
距離を大きくすることが望ましい。そのための一方法と
して、互いに近接した複数のマーカ２からなる組を複数
組設け、用いられる組を距離に応じて切り替える方法が
あるが、従来の配置では中央にマーカ２があるため、複
数の組を効率的に配置できず、そのために配置面積が大
きくなるという課題があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、マーカが設定される空間を広くす
ることができ、さらに、対象物までの距離が広範囲にわ
たる測定に用いるために複数の組のマーカを配置する場
合に、狭い面上に配置できる視覚センサを得ることを目
的とする。
めになされたもので、マーカが設定される空間を広くす
ることができ、さらに、対象物までの距離が広範囲にわ
たる測定に用いるために複数の組のマーカを配置する場
合に、狭い面上に配置できる視覚センサを得ることを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る視覚セン
サは、対象物上に仮想的に想定された１つあるいは複数
の円錐台の底面に置かれた２個以上のマーカおよびこの
円錐台の上面に置かれた２個以上のマーカを含むターゲ
ットを備えたものである。
サは、対象物上に仮想的に想定された１つあるいは複数
の円錐台の底面に置かれた２個以上のマーカおよびこの
円錐台の上面に置かれた２個以上のマーカを含むターゲ
ットを備えたものである。
【００１０】
【作用】この発明におけるターゲットは、マーカが円錐
台上に配置され、視覚入力装置の円錐状に広がる視野を
有効に利用する。また、同じ円状に配された複数のマー
カからなる組を複数個設定できる。
台上に配置され、視覚入力装置の円錐状に広がる視野を
有効に利用する。また、同じ円状に配された複数のマー
カからなる組を複数個設定できる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、２Ａは円錐台７の底面の周上に配
されたマーカ、２Ｂは円錐台７の上面の周上に配された
マーカ、７は仮想的に想定された円錐台である。その他
のものは同一符号を付して図３に示したものと同一のも
のあるいは相当するものである。また、ターゲットはマ
ーカ２Ａ，２Ｂおよび支持器３を含むものである。
する。図１において、２Ａは円錐台７の底面の周上に配
されたマーカ、２Ｂは円錐台７の上面の周上に配された
マーカ、７は仮想的に想定された円錐台である。その他
のものは同一符号を付して図３に示したものと同一のも
のあるいは相当するものである。また、ターゲットはマ
ーカ２Ａ，２Ｂおよび支持器３を含むものである。
【００１２】次に動作について説明する。視覚入力装置
４は、従来の場合と同様にターゲットのマーカ２Ａ，２
Ｂを撮像し、計算機５は、撮像された画像上のマーカ２
Ａ，２Ｂから対象物１の位置や姿勢を算出する。
４は、従来の場合と同様にターゲットのマーカ２Ａ，２
Ｂを撮像し、計算機５は、撮像された画像上のマーカ２
Ａ，２Ｂから対象物１の位置や姿勢を算出する。
【００１３】ここで、ターゲットは次のように構成され
ている。対象物１上の適当な位置に、底面が対象物１に
接し、かつ全体が視覚入力装置４の視野６に収まる円錐
台７を想定する。そして、その円錐台７の底面の周上に
２個のマーカ２Ａが配置される。また、円錐台７の上面
の周上に２個のマーカ２Ｂが配置され、マーカ２Ｂは支
持器３で支持される。
ている。対象物１上の適当な位置に、底面が対象物１に
接し、かつ全体が視覚入力装置４の視野６に収まる円錐
台７を想定する。そして、その円錐台７の底面の周上に
２個のマーカ２Ａが配置される。また、円錐台７の上面
の周上に２個のマーカ２Ｂが配置され、マーカ２Ｂは支
持器３で支持される。
【００１４】このように、円錐台７の底面および上面の
周上にマーカ２Ａ，２Ｂが配されることにより、マーカ
２Ａ，２Ｂは空間的に広い範囲に配置されたことになる
。よって、対象物１の変位によって生ずる撮像面上にお
けるマーカ２Ａ，２Ｂの変位が大きくなる。
周上にマーカ２Ａ，２Ｂが配されることにより、マーカ
２Ａ，２Ｂは空間的に広い範囲に配置されたことになる
。よって、対象物１の変位によって生ずる撮像面上にお
けるマーカ２Ａ，２Ｂの変位が大きくなる。
【００１５】図２はこの発明の他の実施例による視覚セ
ンサを示す構成図である。図において、８は円錐台７の
内部に想定された第２の円錐台であり、２Ｃは第２の円
錐台８の底面周上に配されたマーカ、２Ｄは第２の円錐
台８の上面周上に配されたマーカである。
ンサを示す構成図である。図において、８は円錐台７の
内部に想定された第２の円錐台であり、２Ｃは第２の円
錐台８の底面周上に配されたマーカ、２Ｄは第２の円錐
台８の上面周上に配されたマーカである。
【００１６】この場合には、視覚入力装置４から対象物
１までの距離に応じてマーカ２Ａ〜２Ｄを切り替えて使
用することができる。すなわち、距離が大きいときには
マーカ２Ａとマーカ２Ｂとからなる組を使用し、距離が
小さいときにはマーカ２Ｃとマーカ２Ｄとからなる組を
使用することができる。また、さらに他の円錐台を想定
してマーカを増やしてもよい。
１までの距離に応じてマーカ２Ａ〜２Ｄを切り替えて使
用することができる。すなわち、距離が大きいときには
マーカ２Ａとマーカ２Ｂとからなる組を使用し、距離が
小さいときにはマーカ２Ｃとマーカ２Ｄとからなる組を
使用することができる。また、さらに他の円錐台を想定
してマーカを増やしてもよい。
【００１７】なお、上記各実施例では、各面において２
個のマーカが配置される場合について説明したが、各マ
ーカの配置誤差や視覚入力装置４のレンズの歪などによ
る誤差を軽減するためにより多くのマーカを設けてもよ
い。
個のマーカが配置される場合について説明したが、各マ
ーカの配置誤差や視覚入力装置４のレンズの歪などによ
る誤差を軽減するためにより多くのマーカを設けてもよ
い。
【００１８】また、上記実施例では、円錐台７，８の底
面が正円の場合について説明したが、視覚入力装置４の
視野６の断面は一般的に長方形であるから、底面が楕円
の円錐台を想定してもよい。
面が正円の場合について説明したが、視覚入力装置４の
視野６の断面は一般的に長方形であるから、底面が楕円
の円錐台を想定してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、視覚
センサを、対象物上に想定された１つあるいは複数の円
錐台の底面および上面にそれぞれ２個以上のマーカを設
けたターゲットを含む構成としたので、空間的に広い範
囲にわたってマーカが配置できて対象物の位置や姿勢を
精度よく検出でき、さらに、測定される対象物までの距
離が広範囲にわたる場合に、マーカの複数の組を切り替
え使用でき距離が広範囲にわたる場合にも対象物の位置
や姿勢を精度よく検出できるものが得られる効果がある
。
センサを、対象物上に想定された１つあるいは複数の円
錐台の底面および上面にそれぞれ２個以上のマーカを設
けたターゲットを含む構成としたので、空間的に広い範
囲にわたってマーカが配置できて対象物の位置や姿勢を
精度よく検出でき、さらに、測定される対象物までの距
離が広範囲にわたる場合に、マーカの複数の組を切り替
え使用でき距離が広範囲にわたる場合にも対象物の位置
や姿勢を精度よく検出できるものが得られる効果がある
。
【図１】この発明の一実施例による視覚センサを示す構
成図である。
成図である。
【図２】この発明の他の実施例による視覚センサを示す
構成図である。
構成図である。
【図３】従来の視覚センサを示す構成図である。
１ 対象物
２Ａ〜２Ｄ マーカ（ターゲット）
３ 支持器（ターゲット）
４ 視覚入力装置
５ 計算機（算出装置）
Claims (1)
- 【請求項１】 対象物上に仮想的に想定された１つあ
るいは複数の円錐台の底面に置かれた２個以上のマーカ
および前記各円錐台の上面に置かれた２個以上のマーカ
を含むターゲットと、前記各マーカを撮像する視覚入力
装置と、この視覚入力装置が出力した画像上のマーカに
もとづいて前記対象物の位置や姿勢を算出する算出装置
とを備えた視覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173371A JPH04370706A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 視覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173371A JPH04370706A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 視覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04370706A true JPH04370706A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15959157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173371A Pending JPH04370706A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 視覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04370706A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006010610A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Tokyo Univ Of Science | 単眼視３次元位置計測装置および方法 |
| JP2009198329A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Kajima Corp | 位置計測システムおよび位置計測方法 |
| ITTO20100377A1 (it) * | 2010-05-05 | 2011-11-06 | Space S R L Con Unico Socio | Sistema, e relativo metodo, di determinazione dell'allineamento delle ruote di un veicolo |
| JP2018044897A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 株式会社五合 | 情報処理装置、カメラ、移動体、移動体システム、情報処理方法およびプログラム |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP3173371A patent/JPH04370706A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006010610A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Tokyo Univ Of Science | 単眼視３次元位置計測装置および方法 |
| JP2009198329A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Kajima Corp | 位置計測システムおよび位置計測方法 |
| ITTO20100377A1 (it) * | 2010-05-05 | 2011-11-06 | Space S R L Con Unico Socio | Sistema, e relativo metodo, di determinazione dell'allineamento delle ruote di un veicolo |
| WO2011138662A1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-11-10 | Space S.R.L. Con Unico Socio | System and related method for determining vehicle wheel alignment |
| JP2013527450A (ja) * | 2010-05-05 | 2013-06-27 | スパーチェ・エッセ・エッレ・エッレ・コン・ウニコ・ソーチョ | 車両ホイールアライメントを測定するためのシステムおよび関連する方法 |
| US9300864B2 (en) | 2010-05-05 | 2016-03-29 | Space S.R.L. Con Unico Socio | System and related method for determining vehicle wheel alignment |
| JP2018044897A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 株式会社五合 | 情報処理装置、カメラ、移動体、移動体システム、情報処理方法およびプログラム |
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