JPH0474911A - 物体形状検出方法 - Google Patents
物体形状検出方法Info
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- JPH0474911A JPH0474911A JP2186126A JP18612690A JPH0474911A JP H0474911 A JPH0474911 A JP H0474911A JP 2186126 A JP2186126 A JP 2186126A JP 18612690 A JP18612690 A JP 18612690A JP H0474911 A JPH0474911 A JP H0474911A
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- Japan
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- line
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- 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.)
- Granted
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (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
本発明は、たとえば、一対の板材を溶接する際の角継手
部分での稜線の検出などを行う物体形状検出方法に関す
るものである。
部分での稜線の検出などを行う物体形状検出方法に関す
るものである。
従来より、スリット光を検査対象に照射して物体の凹凸
形状を検出する物体形状検出方法が考えられている。す
なわち、第１図に示すように、半導体レーザ等の光源１
より検査対象２に対してスリット光３を照射し、スリッ
ト光３の照射部分に形成される光切断線〈すなわち、輝
線部分＞３ａを含む濃淡画像をＴＶカメラ等の画像入力
装置４によって撮像し、得られた画像に所定の画像処理
を施すことによって検査対象の凹凸形状を検出するので
ある。 スリット光３により検査対象２の表面に形成される光切
断線３ａは、第２図（ａ）に示すように、検査対象２の
表面に稜線ｌ蒙や谷線１ｖのような凹凸が存在している
と、その部分て折れ曲がるから、光切断線３ａの折曲部
分の代表点としての折曲点ｐｂの位置を求めれば、検査
対象２の表面の凹凸の位置を検出できることになる。す
なわち、溶接を行うのであれば、検査対象２の開先形状
や３次元の位置を認識することができ、溶接条件やトー
チの位置を決定する情報として利用することができるの
である。
形状を検出する物体形状検出方法が考えられている。す
なわち、第１図に示すように、半導体レーザ等の光源１
より検査対象２に対してスリット光３を照射し、スリッ
ト光３の照射部分に形成される光切断線〈すなわち、輝
線部分＞３ａを含む濃淡画像をＴＶカメラ等の画像入力
装置４によって撮像し、得られた画像に所定の画像処理
を施すことによって検査対象の凹凸形状を検出するので
ある。 スリット光３により検査対象２の表面に形成される光切
断線３ａは、第２図（ａ）に示すように、検査対象２の
表面に稜線ｌ蒙や谷線１ｖのような凹凸が存在している
と、その部分て折れ曲がるから、光切断線３ａの折曲部
分の代表点としての折曲点ｐｂの位置を求めれば、検査
対象２の表面の凹凸の位置を検出できることになる。す
なわち、溶接を行うのであれば、検査対象２の開先形状
や３次元の位置を認識することができ、溶接条件やトー
チの位置を決定する情報として利用することができるの
である。
ところで、検査対象２の表面の状態によっては、２次反
射が生じることがあり、２次反射が生じると光切断線３
ａに、線幅の大きな広幅部３ｂが形成されることになる
。 光切断線を用いて検査対象２の表面の凹凸形状を検出す
る方法として従来より提案されているものでは、このよ
うな２次反射を避ける工夫をすることで検査対象２の表
面形状を正確に認識するようにしている。しかしながら
、実際には２次反射は避けられないことが多く、従来の
対策では不十分な場合が多い。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、２
次反射が生じていても物体形状が正確に認識できるよう
にした物体形状検出方法を提供しようとするものである
。
射が生じることがあり、２次反射が生じると光切断線３
ａに、線幅の大きな広幅部３ｂが形成されることになる
。 光切断線を用いて検査対象２の表面の凹凸形状を検出す
る方法として従来より提案されているものでは、このよ
うな２次反射を避ける工夫をすることで検査対象２の表
面形状を正確に認識するようにしている。しかしながら
、実際には２次反射は避けられないことが多く、従来の
対策では不十分な場合が多い。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、２
次反射が生じていても物体形状が正確に認識できるよう
にした物体形状検出方法を提供しようとするものである
。
上記目的を達成するために、請求項１では、検査対象に
スリット光を照射するとともに、検査対象の表面に形成
される光切断線を画像入力装置によって撮像し、得られ
た濃淡画像に画像処理を施して光切断線が折れ曲がる折
曲点を検出することによって検査対象の凹凸を検出する
物体形状検出方法において、光切断線上に設定される複
数個の代表点を順次追跡するとともに、上記代表点の位
置変化および光切断線上での２次反射の有無を判定して
光切・断線の折曲点を検出するのである。 請求項２では、画像入力装置によって得られた画像を所
定方向に走査し、走査線上の最大輝度に基づいてしきい
値を設定し、次いで走査線の上で上記しきい値以上の輝
度を有する画素を抽出し、抽出された画素のうち走査線
上で画素が連続している各画素群の特徴と隣接する走査
線の上ですでに求められている光切断線の代表点とに基
づいて走査線の上での光切断線の代表点を求めるのであ
る。
スリット光を照射するとともに、検査対象の表面に形成
される光切断線を画像入力装置によって撮像し、得られ
た濃淡画像に画像処理を施して光切断線が折れ曲がる折
曲点を検出することによって検査対象の凹凸を検出する
物体形状検出方法において、光切断線上に設定される複
数個の代表点を順次追跡するとともに、上記代表点の位
置変化および光切断線上での２次反射の有無を判定して
光切・断線の折曲点を検出するのである。 請求項２では、画像入力装置によって得られた画像を所
定方向に走査し、走査線上の最大輝度に基づいてしきい
値を設定し、次いで走査線の上で上記しきい値以上の輝
度を有する画素を抽出し、抽出された画素のうち走査線
上で画素が連続している各画素群の特徴と隣接する走査
線の上ですでに求められている光切断線の代表点とに基
づいて走査線の上での光切断線の代表点を求めるのであ
る。
請求項１の方法によれば、光切断線上に設定される複数
個の代表点を順次追跡するとともに、上記代表点の位置
変化および光切断線上での２次反射の有無を判定して光
切断線の折曲点を検出するので、２次反射が生じていて
も物体形状が正確に認識できるのである。 ところで、特開昭６２−２２００７号公報に記載されて
いるように、画像に設定した所定の走査線の上での最大
輝度に応じてしきい値を設定し、しきい値以上の輝度を
有する画素を光切断線の上の画素と認定する方法が提案
されている。しかしながら、検査対象の表面状態によっ
ては、光切断線以外の部位にもノイズ的な反射光が得ら
れる場合があり、このような場合には、光切断線の正確
な位置が検出できず、検査対象の形状が正確に検出でき
ないことがある。 請求項２の方法によれば、そのようなノイズ的な反射光
を含めて光切断線の位置を判定するようにしているから
、検査対象の形状を一層正確に検出するできるのである
。
個の代表点を順次追跡するとともに、上記代表点の位置
変化および光切断線上での２次反射の有無を判定して光
切断線の折曲点を検出するので、２次反射が生じていて
も物体形状が正確に認識できるのである。 ところで、特開昭６２−２２００７号公報に記載されて
いるように、画像に設定した所定の走査線の上での最大
輝度に応じてしきい値を設定し、しきい値以上の輝度を
有する画素を光切断線の上の画素と認定する方法が提案
されている。しかしながら、検査対象の表面状態によっ
ては、光切断線以外の部位にもノイズ的な反射光が得ら
れる場合があり、このような場合には、光切断線の正確
な位置が検出できず、検査対象の形状が正確に検出でき
ないことがある。 請求項２の方法によれば、そのようなノイズ的な反射光
を含めて光切断線の位置を判定するようにしているから
、検査対象の形状を一層正確に検出するできるのである
。
第１図に示すように、光源１より検査対象２にスリット
光３を照射して、光切断線３ａを含んだ濃淡画像を画像
入力装置４によって撮像する点は、従来の技術として説
明した通りであって、本発明では、画像入力装置４によ
り得られた画像の処理方法が異なるものである。 以下に、画像の処理方法について説明する。ここで、第
２図における光切断線３ａについて左側の折曲点ｐｂを
求めるには光切断線３ａを左側から追跡し・、右側の折
曲点ｐｂを求めるには光切断線３ａを右側から追跡する
ものとする。 まず、第４図（ａ）に示すように、画像上で光切断線３
ａを通過するような垂直方向の１本の走査線りを設定し
、この走査線り上で最大輝度Ｖ ｗａｘを求める。次に
、求めた最大輝度Ｖｍａｘに基づいてしきい値Ｔｈｌを
設定する（たとえば、Ｖｓａに＝Ｑ、４ＸＴｈｌとする
）６その後、第４図（ｂ）のように、上記走査線りの上
でしきい値Ｔｈ１以上の輝度を有する画素を抽出し、第
４図（ｃ）のように、抽出された画素のうち垂直方向に
おいて連続している画素を連続部分ごとに画素群ｇｒｌ
、ｇｒ２．−・・・・・として分類する。さらに、第４
図（ｄ）のように、画素群ｇｒｌ、８ｒ２．・・・・・
・のうち、上記走査線り上での最大輝度Ｖｍａｘの画素
を含む画素群ｇｒｌ劃ｒ２．・・・・・・を光切断線候
補群として抽出し、各光切断線候補群についてそれぞれ
代表点ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・・を求める。代表点
ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・・は、垂直方向における中
点や最大輝度の点などとすればよい０次に、第４図（ｅ
）のように、求めた代表点ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・
・のうち、前の走査線上ですでに求められている光切断
線３ａの上の代表点ｃｐにもつとも近い点ｎｅｐを選択
するとともに、点ｎｃｐを含む画素群の幅ｐｍを求める
。 ここにおいて、たとえば、第５図のように光切断線３ａ
が折れ曲がっているとすれば、折曲点の条件は、点ｅｐ
のＹ座標（ｃｐｙ）と点ｎｅｐのＹ座標（ｎｅｐｙ）と
の間に、ｃｐｙ≧ｎｅｐｙなる関係が成立することであ
るから、この間係が成立するかどうかを判定する。また
、第６図に示すように、２次反射が生じている条件は、
適宜しきい値Ｔｈ２を設定することによって、ｐｗ≧Ｔ
ｈ２なる関係が成立することとして判定できるから、こ
の関係を判定する。要するに、２つの条件のうちのいず
れか一方が成立すれば、折曲点とするのである。なお、
両条件が同時に成立する場合に折曲点と判定するように
してもよい。 以上のようにして、２次反射が生じている場合の折曲点
の位置および存在を検出することができるのである。走
査線上で折曲点が存在しないときには、次の走査線で同
じ手順を繰り返し、折曲点が見付かるか、検査領域が終
了するまで同じ手順を繰り返すのである。
光３を照射して、光切断線３ａを含んだ濃淡画像を画像
入力装置４によって撮像する点は、従来の技術として説
明した通りであって、本発明では、画像入力装置４によ
り得られた画像の処理方法が異なるものである。 以下に、画像の処理方法について説明する。ここで、第
２図における光切断線３ａについて左側の折曲点ｐｂを
求めるには光切断線３ａを左側から追跡し・、右側の折
曲点ｐｂを求めるには光切断線３ａを右側から追跡する
ものとする。 まず、第４図（ａ）に示すように、画像上で光切断線３
ａを通過するような垂直方向の１本の走査線りを設定し
、この走査線り上で最大輝度Ｖ ｗａｘを求める。次に
、求めた最大輝度Ｖｍａｘに基づいてしきい値Ｔｈｌを
設定する（たとえば、Ｖｓａに＝Ｑ、４ＸＴｈｌとする
）６その後、第４図（ｂ）のように、上記走査線りの上
でしきい値Ｔｈ１以上の輝度を有する画素を抽出し、第
４図（ｃ）のように、抽出された画素のうち垂直方向に
おいて連続している画素を連続部分ごとに画素群ｇｒｌ
、ｇｒ２．−・・・・・として分類する。さらに、第４
図（ｄ）のように、画素群ｇｒｌ、８ｒ２．・・・・・
・のうち、上記走査線り上での最大輝度Ｖｍａｘの画素
を含む画素群ｇｒｌ劃ｒ２．・・・・・・を光切断線候
補群として抽出し、各光切断線候補群についてそれぞれ
代表点ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・・を求める。代表点
ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・・は、垂直方向における中
点や最大輝度の点などとすればよい０次に、第４図（ｅ
）のように、求めた代表点ｃｐｌ、ｃｐ２．・・・・・
・のうち、前の走査線上ですでに求められている光切断
線３ａの上の代表点ｃｐにもつとも近い点ｎｅｐを選択
するとともに、点ｎｃｐを含む画素群の幅ｐｍを求める
。 ここにおいて、たとえば、第５図のように光切断線３ａ
が折れ曲がっているとすれば、折曲点の条件は、点ｅｐ
のＹ座標（ｃｐｙ）と点ｎｅｐのＹ座標（ｎｅｐｙ）と
の間に、ｃｐｙ≧ｎｅｐｙなる関係が成立することであ
るから、この間係が成立するかどうかを判定する。また
、第６図に示すように、２次反射が生じている条件は、
適宜しきい値Ｔｈ２を設定することによって、ｐｗ≧Ｔ
ｈ２なる関係が成立することとして判定できるから、こ
の関係を判定する。要するに、２つの条件のうちのいず
れか一方が成立すれば、折曲点とするのである。なお、
両条件が同時に成立する場合に折曲点と判定するように
してもよい。 以上のようにして、２次反射が生じている場合の折曲点
の位置および存在を検出することができるのである。走
査線上で折曲点が存在しないときには、次の走査線で同
じ手順を繰り返し、折曲点が見付かるか、検査領域が終
了するまで同じ手順を繰り返すのである。
上述のように、請求項］の方法によれば、光切断線上に
設定される複数個の代表点を順次追跡するとともに、上
記代表点の位置変化および光切断線上での２次反射の有
無を判定して光切断線の折曲点を検出するので、２次反
射を積極的に利用して物体の形状を正確に認識できるよ
うにすることによって、２次反射が生じていても物体形
状が正確に認識できるという利点がある。 請求項２の方法によれば、検査対象の表面状態によって
ノイズ的な反射光が生じているような場合でも物体形状
を正確に認識することができるという利点がある。
設定される複数個の代表点を順次追跡するとともに、上
記代表点の位置変化および光切断線上での２次反射の有
無を判定して光切断線の折曲点を検出するので、２次反
射を積極的に利用して物体の形状を正確に認識できるよ
うにすることによって、２次反射が生じていても物体形
状が正確に認識できるという利点がある。 請求項２の方法によれば、検査対象の表面状態によって
ノイズ的な反射光が生じているような場合でも物体形状
を正確に認識することができるという利点がある。
第１図は本発明の実施例における光学系を示す斜視図、
第２図は同上による画像の例を示す説明図、第３区ない
し第６図は同上の動作説明図である。 １・・・光源、２・・・検査対象、３・・・スリット光
、３ａ・・・光切断線、４・・・画像入力装置。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第１図 １ 光源 ２ 検査対象 ３ スリノｌへ光 ３ａ 尤切ｌＩ］Ｔ線 第２図 （ｂ） ｌ１１３図 第５図 （ｂ） 手続補正書く自発） 平成２年９月８日。
第２図は同上による画像の例を示す説明図、第３区ない
し第６図は同上の動作説明図である。 １・・・光源、２・・・検査対象、３・・・スリット光
、３ａ・・・光切断線、４・・・画像入力装置。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第１図 １ 光源 ２ 検査対象 ３ スリノｌへ光 ３ａ 尤切ｌＩ］Ｔ線 第２図 （ｂ） ｌ１１３図 第５図 （ｂ） 手続補正書く自発） 平成２年９月８日。
Claims (2)
- （１）検査対象にスリット光を照射するとともに、検査
対象の表面に形成される光切断線を画像入力装置によっ
て撮像し、得られた濃淡画像に画像処理を施して光切断
線が折れ曲がる折曲点を検出することによって検査対象
の凹凸を検出する物体形状検出方法において、光切断線
上に設定される複数個の代表点を順次追跡するとともに
、上記代表点の位置変化および光切断線上での２次反射
の有無を判定して光切断線の折曲点を検出することを特
徴とする物体形状検出方法。 - （２）画像入力装置によって得られた画像を所定方向に
走査し、走査線上の最大輝度に基づいてしきい値を設定
し、次いで走査線の上で上記しきい値以上の輝度を有す
る画素を抽出し、抽出された画素のうち走査線上で画素
が連続している各画素群の特徴と隣接する走査線の上で
すでに求められている光切断線の代表点とに基づいて走
査線の上の光切断線の代表点を求めることを特徴とする
請求項１記載の物体形状検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186126A JPH0726830B2 (ja) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | 物体形状検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186126A JPH0726830B2 (ja) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | 物体形状検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474911A true JPH0474911A (ja) | 1992-03-10 |
| JPH0726830B2 JPH0726830B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16182823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2186126A Expired - Lifetime JPH0726830B2 (ja) | 1990-07-14 | 1990-07-14 | 物体形状検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726830B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130808A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Hitachi Ltd | 光切断線検出装置 |
| JPH0235306A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | 形状検出方法 |
-
1990
- 1990-07-14 JP JP2186126A patent/JPH0726830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130808A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Hitachi Ltd | 光切断線検出装置 |
| JPH0235306A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | 形状検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0726830B2 (ja) | 1995-03-29 |
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