JPH0497100A - セグメント自動組立時のセグメント位置姿勢検出方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エレクタによりトンネル用セグメントの自動
組立を行う際、組立セグメントを既設セグメントに合せ
て位置決めするため、組立セグメントと既設セグメント
の相対的位置姿勢の偏差量を検出する方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

この分野の従来技術としては、日本建設機械化協会、昭
和６３年度建設機械と施工法シンポジウム論文集ｐ、２
０〜２３″セグメント自動組立システムの開発”および
特開平１＝２６３５０９号に記載のように、組立セグメ
ントと既設セグメントの境界上にスリット光を照射し、
スリット反射光を受光するテレビカメラからの画像デー
タを水平方向に走査して走査線上の最明点のアドレスを
検出し、その連続性を判断することにより、画面上のス
リット光像（光切断像）の端点座標を求め、組立セグメ
ント側と既設セグメント側のそれぞれのスリット光像の
端点座標から両セグメント間のすきまおよび段差を求め
る方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、スリット光像の端点座標を求める際、
スリット光の輝度のばらつきおよび特性。

さらにセグメントの表面状態、外乱光等に起因するノイ
ズや断線の影響に対して未解決の点が多々あり、検出精
度の面で問題がある。例えば、光源として外乱光の影響
を受けにくい半導体レーザを用いた場合、レーザビーム
の断面形状は一般に第２図（ａ）に示すようなサイドロ
ーブを有する形となり、これをシリンドリカルレンズ等
により一方向に拡大させたスリット光も同様なサイトロ
ーブを持ったものとなる。また、通常の可視領域のレー
ザ光や白色光等を光源とした場合には、外乱光（例えば
トンネル内の照明光や溶接光等）によるノイズが多くな
る。さらに、セグメントの表面状態による影響として、
表面にきすや汚れがある場合、スリット光像の断線を生
じる原因になる。その結果、実際にテレビカメラから得
られる映像は、第３１ｆｆｉ（ａ）に示す本来のスリッ
ト光像ではなく。

同図（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）に示すような多くのノ
イズ情報や断線部を含んだものとなるのが一般的である
。

ここで、（ｂ）はスリット光像の断線が生じた例、（Ｃ
）はレーザビームのサイドローブによるノイズ像が生し
た例、（ｄ）はスリット光像の断線とサイドローブによ
るノイズ像の両方が生した例を示す。

このようなノイズ情報や断線部を含んだ映像から通常の
画像処理技術によりスリット光像の端点検出を行った場
合、例えば検出すべきスリット光像の端点を第３図に示
すａＱおよびｂｏとすると、同図（ｂ）〜（ｄ）に示す
ａｌ＋　ｔ）ｌやａｉ、ｂｉといったような求める端点
以外の点を誤検出してしまう可能性が高い。

本発明の目的は、光切断法により組立セグメントと既設
セグメントの相対的位置姿勢の偏差量を検出する場合、
前述した映像中のノイズ情報や断線部の影響を受けるこ
となく、偏差量検出の基礎となるスリット光像の端点座
標を正確に求めることができる方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、エレクタによりト
ンネル用セグメントの自動組立を行う際、エレクタのセ
グメント把持部近傍にスリット光を照射する投光器とそ
のスリット反射光を受光するテレビカメラを配置し、エ
レクタが組立セグメントを把持した時点で、前記投光器
より組立セグメシト上にスリット光を照射し、そのスリ
ット光像を含むテレビカメラからの画像データを演算装
置に入力して、２値画像のラベリングおよび各ラベル像
ごとの端点検出を行った後、ラベル像間の距離が所定範
囲内にあることを条件に本来連続性がある像を判別し、
この本来連続性がある像と判別されたものの中から画面
垂直方向の最小点座標が最も小さく、最大点座標が最も
大きい像を抽出して、その像の最小点座標をこの時点で
の組立セグメント側スリット光像の端点座標として求め
１次に組立セグメントが既設セグメント近傍に移動した
時点で、前記投光器より組立セグメントと既設セグメン
トの境界上にスリット光を照射し、そのスリット光像を
含むテレビカメラからの画像データを演算装置に入力し
て、再度２値画像のラベリング、各ラベル像ごとの端点
検出および本来連続性がある像の判別を行い、本来連続
性がある像と判別されたものの中から、セグメント把持
時に求めた組立セグメント側スリット光像の端点座標を
基準座標としてそれに最も近い垂直方向最小点座標を持
つ像を抽出して、その像の垂直方向最小点座標をこの時
点での組立セグメント側スリット光像の端点座標として
求め、さらにこの組立セグメント側スリット光像の端点
座標に最も近い垂直方向最大点座標を持つ像を抽出して
、その像の垂直方向最大点座標を既設セグメント側スリ
ット光像の端点座標として求め、この時点で求めた組立
セグメント側、既設セグメント側のそれぞれのスリット
光像の端点座標に基づき既設セグメントに対する組立セ
グメントの位置姿勢偏差量を演算出力させることを特徴
とする。

組立セグメントが既設セグメント近傍に移動した後、既
設セグメントに対する組立セグメントの位置姿勢偏差量
の検出を２回以上反復して行う場合には、セグメント把
持時に求めた組立セグメント側スリット光像の端点座標
に代え、前回求めた組立セグメント側スリット光像の端
点座標を基準座標として２回目以降の組立セグメント側
スリット光像の端点座標を求めるとよい。

〔作　用〕

本発明では、あらかじめエレクタが組立セグメントを把
持した時点で、第４図（ａ）に示す組立セグメント側ス
リット光像の端点座標（ｘ　ｓｔｄ＋　ｙ　５ｔｄ）を
求め、次に組立セグメントが既設セグメント近傍に移動
した時点で、さきに求めた端点座標（ｘｓｔｄ＋　ｙｓ
ｔｄ）を基に第４図（ｂ）に示す組立セグメント側、既
設セグメント側番スリット光像の端点座標（ｘ６＋ｙδ
Ｌ　＜ｘｐ＋　ｙｐ）を求める。本来１把持したセグメ
ントと視覚装置（投光器＋テレビカメラ）との相対位置
は不変のはずであるが、実際にはセグメント把持部の機
械的な遊び等により、移動中にセグメントと視覚装置と
の相対位置が微小変化することがあるため、移動後に改
めて（ｘ　ｉ５　＋　ｙ　６）　＋　（ｘ　ｐ　＋　ｙ
　ｐ　）の検出を行い、その際、さきに求めた（ｘｓｔ
ｄ＋　ｙｓｔｄ）を基準座標として用いることで誤検出
の防止を図っている。既設セグメントに対する組立セグ
メントの位置姿勢偏差量の検出を２回以上反復して行う
場合、前回求めた組立セグメント側スリット光像の端点
座標を基準座標として２回目以降の組立セグメント側ス
リット光像の端点座標検出を行うのも同し理由からであ
る。

スリット光像の端点座標を求める際、実際の映像は第３
図（ｂ）〜（ｄ）に示すような各種ノイズや断線部を含
んだものであるため、その画像データを２値化した後、
高輝度部の集合体である連結領域に番号を付ける。これ
は、通常、ラベリングと呼ばれる処理であり、番号を付
けた個々の連結領域をラベル像という。次に、各レベル
像ごとに画面の垂直方向（ｙ方向）における最小点と最
大点の座標を求め、その最小点座標と最大点座標を基に
本来連続性がある像を判別する。そして１本来連続性が
ある像と判別されたものの中から、セグメント把持時に
は、垂直方向の最小点座標が最も小さく、最大点座標が
最も大きい像を抽出し、セグメント移動後は、基準座標
に最も近い垂直方向最小点座標を持つ像と、この垂直方
向最小点座標に最も近い垂直方向最大点座標を持つ像を
抽出して、最終的に求めるべき端点座標を検出する。こ
のようにすることで、ノイズや断線の影響が除去され、
誤検出することがなくなる。

〔実施例３ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

本発明を実施するための装置の構成は第６図および第７
図に示す通りで、エレクタ２６（第７図）により組立セ
グメント１６を把持し、第６図に示すように既設セグメ
ント１７ａ、　１．７ｂの近傍に移動させた際、組立セ
グメントＩ６と既設セグメント１７ａ。

１．７ｂの境界上（図示例では３点）にスリット光を照
射する投光器１８ａ、　１８ｂ、　１８ｃおよびそれぞ
れのスリット光像Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’を撮像
するテレビカメラ１９ａ、　］、９ｂ、　１９ｃと、こ
れらテレビカメラ１９ａ、　１９ｂ、　１．９ｃからの
映像信号を入出力する画像入出力装置２２と、画像デー
タを格納する画像メモリ２４と、画像メモリ２４上の画
像データに対して画像処理を実行し、かつその処理結果
に基づき既設セグメント１７ａ、　１７ｂに対する組立
セグメント１６の位置姿勢偏差量を演算出力する演算装
置２５と、演算装置２５の偏差量出力に対応して組立セ
グメント１６の位置姿勢を修正するようにエレクタ２Ｇ
上のジヤツキ等を動作させる制御装置（図示せず）を備
えている。テレビカメラ１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃか
らの映像信号の取込み選択は演算装置２５からの信号に
よりカメラ切換器２１を操作して行う。また、画像処理
等の状況は画像モニタ２３により監視することができる
。

第７図に示すように、投光器１８ａ、　１８ｂ、　１８
ｃとテレビカメラ１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃが一体と
なった３組の視覚装置２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃは、
エレクタ２６のセグメント把持部２７近傍に配置され、
セグメント把持部２７とともに同図ｘ、ｙ、ｚ各軸方向
の摺動およびｘ、ｙ、ｚ各軸周りの回転が可能となって
いる。

これらの摺動および回転はエレクタ２６上の各種ジヤツ
キによって行われ、これにより把持したセグメントの位
置姿勢を修正することができる。

第７図に示すセグメント把持部２７は図示しない回転機
構により回転させられるねじ軸からなっており、このね
じ軸をエレクタの下方に置かれた組立セグメント１６の
グラウトホール２８にねじ込むことによって組立セグメ
ント１６を把持する。把持したセグメントを吊り上げ、
旋回させて所定の位置に移動させることは通常のエレク
タと同様であり、セグメントを位置決めした後、別に設
けたボルト締結装置等により既設セグメントに組み付け
ることで、セグメントの自動組立が行われる。

以りの構成において、演算装置２５は大まかに第１図に
示すような手順で処理を行う。まず、制御装置よりセグ
メント把持完了信号が入力されると、ステップ１０１よ
りステップ１０２に進み、組立セグメント側スリット光
像の端点座標（基準座標）を求める処理を実行する（詳
細は第８図に示す）。すなわち、テレビカメラ１９ａ〜
１９ｃの選択を行い、映像入力し、微分処理等の前処理
を行った後、画像データを２値化し、スリット光像を含
む高輝度部をｉｔ　１　＋＋レベルの信号で表示する。

すると、この段階では、カメラ視野内に組立セグメント
側のスリット光像だけしか存在しないので、第５図に示
すＳｏ側のような像が得られる。この像に対しラベリン
グを行うと、９〜１５までのラベル像が得られ１次に、
各ラベル像ごとにＸ方向の最小点、最大点座標を求める
と１例えば、９のラベル像では最小点（Ｘ９ｎ＋　ｙｑ
ｎ）、最大点（Ｘ９Ｘ！　ｙ９ｘ）として検出される。

次に、各ラベル像間のＸ方向およびＸ方向の距離を求め
、ラベル像の連続性を判別する。例えば、１番目とｉ＋
１番目のラベル像のＸ方向の距離は３’１ｘ−ｙ（ｉヤ
ｌ）ｎ、　Ｘ方向の距離はＸｉｘ　　Ｘ（ｉ＋ｌ）。と
じて求められる。その際、ｙｉｘ　　ｙ（ｔ＋＋＋ｎｌ
＜ΔＹ１、かつ、ｌ　Ｘ１ｘｘ　（、＋＋　）ｎ　ｌ　
＜ΔＸ＋（ΔＸｌ＋ΔＹ１は、例えば１〜２画素として
設定される）なら、１番目と１＋１番目のラベル像は本
来連続性がある１本の像と判別される。次に、この本来
連続性がある像と判別されたものの中から、Ｘ方向にお
ける最小点座標が最も小さく、最大点座標が最も大きい
像を抽出すると、９−１０−１４の像のみが得られる。

したがって、セグメント把持時のスリット光像端点座標
は９のｙ方向最小点座標となる。すなわち、第４図（ａ
）に示す端点座標（ｘ　ｓｔｄ＋　ｙ　５ｔｄ）はＸ５
ｔｄ”　Ｘ９ｎ＋　ｙｓｔｄ＝　ｙ９ｎとして求まる。

このようにして、各テレビカメラ１９ａ、　１９ｂ、　
１９ｃの映像にっいてスリット光像端点座標（ｘｓｔｄ
＋　ｙｓｔｄ）を求めた後、第６図に示すように、エレ
クタが組立セグメント１６を既設セグメント１７ａ、　
１７ｂの近傍へセット完了するまで待機状態となる（ス
テップ１０３）。

制御装置よりセグメント所定位置セット完了信号が入力
されると、ステップ１０４に進み、第４図（ｂ）に示す
組立セグメント側、既設セグメント側番スリット光像の
端点座標（Ｘ　′６ｒ　ｙＥ　）　ｒ　（Ｘ　Ｐ　？ｙ
ｐ）の検出を行う（詳細は第９図に示す）。すなわち、
カメラ選択からラベル像の連続性の判別まではセグメン
ト把持時のスリット光像端点検出（ステップ１０２）と
同様の処理を行い、本来連続性がある１本の像と判別さ
れたものの中から、セグメント把持時に求めた基準座Ｉ
Ｉ　（ｘｓｔｄ＋　ｙｓｔａ）に最も近いｙ方向最小点
座標を持つ像を抽出して、その像の最小点座標をこの時
点での組立セグメント側スリット光像の端点座標（ｘ’
ｉｉ＋ｙδ）とする。

第９図では、ｘ　Ｂ　二Ｘ　Ｎ　（ｍ）　ｔ　ｙδ＝Ｙ
Ｎ（ｍ）として求まる。次に、この（Ｘδ＋ｙｏ）に最
も近いｙ方向最大点原種を持つ像を求め、その像の最大
点座標を既設セグメント側スリット光像の端点座標（Ｘ
ｐ＋　ｙｐ）とする。第９図では、ＸＸ（ｋ）、　ＹＸ
（ｋ）がこれに相当する。もし、（Ｘδ、ｙ５）に最も
近いｙ方向最大点座櫻を持つ像が複数ある場合には、本
来連続性がある１本の像と判別されたものの中から、ｙ
方向の最小点座標が最も小さく、最大点座標が最も大き
い像を求め、その像の最大点座標を求めるべき端点座標
（ｘｐ　ｒ　ｙ　ｐ　）とする。

このようにして各テレビカメラ１９ａ、　１９ｂ、　１
９ｃの映像についてスリット光像端点座標（Ｘ　７１　
＋　）’　Ｏ）　＋（ｘｐ＋ｙｐ）を求めた後、その各
座標値を基に既設セグメントに対する組立セグメントの
位置姿勢偏差量を演算し、制御装置へ偏差量を出力する
（ステップ１０５．１０６）。第１図に示すように３点
のスリット光像Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’を検出す
ることにより、それぞれの画面上の端点座標から各点で
のセグメント間のすきま、段差に関する情報が得られる
ので、その情報を基に組立セグメントのあらゆる方向の
位置姿勢偏差量を求めることができ、それに対応した組
立セグメントの位置決め補正が可能となる。

ステップ１０７では、制御装置からの信号によりリトラ
イ要否を判断し、例えば偏差量出力が許容値以内でリト
ライ不要の場合には、演算装置の処理は終７するが、リ
トライ要の場合には、ステップ１０４以降の処理を再度
実行する。このように組立セグメントの位置姿勢偏差量
の検出を２回以上反復して行う場合、セグメント把持時
に求めた基準座標（ｘｓｔｄ＋　ｙｓｔｄ）に代え、前
回求めた組立セグメント側スリット光像の端点座標（ｘ
ｒ、ｙε）を基準座標として２回目以降の組立セグメン
ト側スリット光像の端点座標を求めることにより、検出
精度はさらに向上する。

次に、第８図、第９図のフローチャートについて説明す
る。

第８図（Ａ）、　（Ｂ）は第１図のステップ１０２に相
当する画像処理のフローチャートで、ステップ２０１〜
２０９からなる。

２０１では画像処理の対象となるテレビカメラの選択を
行う。

２０２ではテレビカメラからの映像を入力する。

２０３では画像データに対する微分処理等の前処理を行
う。

２０４では画像データを２値化する。

２０５では２値画像のラベリングを行う。本例ではラベ
ル像の数をｎ個とする。

２０６ではラベル像ごとの端点座標を求める。

この場合、（Ｘ　ｉｎ、３’　ｉｎ）をｙ方向最小点座
標、（Ｘ　ｉＸ＋　’／　ｉｘ）をｙ方向最大点座標と
する（ただし、］＝１〜ｎ）。

２０７−０〜２０７−８ではラベル像のうち長さの短い
ものはノイズとみなし除去する。すなわち、２０７−１
で各ラベル像の長さｙｌｘ−ｙ、ｎを求め、その値がΔ
Ｑｙ（例えば５画素等）未満の場合、ノイズとみなし、
２０７−２〜２０７−６の操作によりｉ番目のデータを
削除する。したがって、ラベル像の数も１つ減り、　２
０７−６のようにｎ＝ｎ−１となる。

２０８−０〜２０８−１３では、残ったラベル像の連続
性を判別する。

まず、ｉ番目のラベル像の各端点座標を、ＸＮ（ｉ）＝
Ｘｉｎ＋　Ｙ　Ｎ（１）＝ｙｔｎ”・最小点Ｘ　Ｘ（ｉ
）＝ＸｉＸ＋　Ｙ　Ｘ（ｉ）＝　ｙｔｘ・−最大点とお
（（２０ｇ−２）。

次に、ｊ番目（ｊ＞ｉ）のラベル像とのＸ方向およびＸ
方向の距離を求め、所定範囲内かどうかを判断する（２
０８−４．２０８−５）。もし、所定範囲内であれば、
１番目とｊ番目の像は本来連続性があるものとして、ラ
ベル像最大点座標値の入替えを行う。

この操作は、２０８−６に示す ＸＸ（ｉ）”　Ｘｊｘ＋　　Ｙ　Ｘ（ｉ）＝　ｙｊｘに
より行う。また、ｉ番目と、ｊ番目の像は同一データと
の判断よりｊ番目のデータを削除する。この操作は２０
８−７〜２０８−１０により実行する。ここでも、ラベ
ル像データは１つ減ることになり、２０８−１０により
ｎ＝ｎ−１となる。以上の操作を全ラベル像に対し実行
する。

２０９−０〜２０９−６では、本来連続性がある像と判
別されたものの中から、組立セグメント側スリット光像
の端点を示す像はどれかを判別する。この判別は、ノイ
ズ等の影響が全くない場合には、残った像の中で最も上
にある像の端点（Ｘ方向の最小点）がスリット光像の端
点を示すという前提に立っている。このため、最初に１
番目の像のＸ方向最小点（ＸＮ（１）、ＹＮ（１））を
基準点（ｘ　ｓｔａ　＋ｙｓｔｄ）とする（　２０９−
０）。もし、１番目の像よりもＸ方向最小点が小さく、
かつ最大点の大きな像が存在した場合には（２０９−２
，２０９−３の操作による）、後者のＸ方向最小点に基
準点（ｘｓｔｄ＋　ｙｓｔｄ＞を置き換える（　２０９
−４）。以上の操作を残った像のすべてに対し実行し、
最終的に求めるべきスリット光像端点座標（ｘｓｔｄ＋
　ｙｓｔｄ）を検出する。

第９図は第１図のステップ１０４に相当する画像処理の
フローチャートで、ステップ３０１〜３１６からなる。

３０１では、第８図（Ａ）ないしくＢ）と同じ処理によ
り、ΔＱｙ以上の長さを持ち、かつ１本来連続性がある
と判別されたラベル像のみを残す。この処理により、残
ったラベル像のみを残す。この処理により、残ったラベ
ル像の各端点座標は、Ｘ　Ｎ　（ｉ）、　Ｙ　Ｎ　（ｉ
）・・最小点ＸＸ（ｉ）、ＹＸ（↓）・・・最大点 となる（ただし、１＝１〜ｎ）。

３０２では、画像メモリ上の最大ｙ座標値よりも大きな
値（例えば、ｙ座標の最大値を５１２とするならば、少
なくとも５１３以上）をＹＤＥＬとして代入する。本例
ではＹ　Ｄ　Ｅ　Ｌ　＝　１００００とした。

３０３〜３０８では、第８図（Ａ）および（８）で得た
組立セグメント側スリット光像の端点座標（ｘＳｔａｒ
ｙｓｔ＋）に最も近いＸ方向最小点座標を持つラベル像
の抽出を行う。その手法として、ラベル像のＸ方向最小
点座標値とｙＳｔｄとの差をとり、その差がＹＤＥＬよ
り小さい場合、改めてこの値をＹＤＥＬとし、その際の
ラベル番号をｍとして記憶する（３０４〜３０６）。そ
して、最終的に−ｙｓＬａに最も近いラベル像のＸ方向
最小点座標をこの時点での組立セグメント側スリット光
像の端点座標と判定する。

３０９〜３１５では、既設セグメント側スリット光像の
端点座標を求める。この処理は、既設セグメント側（第
５図Ｓｐ側）の映像が組立セグメント側（第５図Ｓｏ側
）の映像よりも画面の上側（ラベル番号が若い）に存在
し、かつ求めるべき端点座標が組立セグメント側スリッ
ト光像の端点座標に最も近いという前提に立っている。

このため、３０９で３０２と同様にＹ　Ｄ　Ｅ　Ｌ　＝
　１００００を代入し、組立セグメント側スリット光像
の端点を示すラベル番号ｍの像より１つ前のラベル番号
ｍ−１の像がら、そのＸ方向最大点座標値とＹＮ（ｍ）
（＝ｙ５）との差をとり、その差がＹＤＥＬより小ざい
場合、改めてこの値をＹＤＥＬとし、その際のラベル番
号をｋとして記憶する（３１０〜３１３）、そして、最
終的に、ＹＮ（ｍ）に最も近いラベル像のＸ方向最大点
座標を既設セグメント側スリット光像の端点座標と判定
する。

座標をＸδ＝ＸＮ（ｍ）、ｙｃｉ＝ＹＮ（ｍ）として求
め、既設セグメント側スリット光像の端点座標をＸｐ＝
　Ｘ　Ｘ　（ｋ）　、　ｙｐ　＝　Ｙ　Ｘ　（ｋ）とし
て求める。

前にも述べたように３０１〜３１６の処理を２回以上反
復して行う場合、２回目以降は、第８図（Ａ）ないしく
Ｃ）で得た端点座標（ｘｓｔｄ＋　ｙｓｔｄ）に代え、
前回求めた組立セグメント側スリット光像の端点座標（
ｘｉｙ　ｙｏ）を基準座標として用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各種ノイズや断線部を含んだ映像から
スリット光像端点座標を誤りなく求めることができるの
で、その情報を基に既設セグメントに対する組立セグメ
ントの位置姿勢偏差量を算出することにより、従来技術
に比ベセグメント自動組立時のセグメント位置決め制御
を精度良く、かつ短時間に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における演算装置の処理フロー図、 本第２図（ａ）、　（ｂ）はスリット光として用いるレ
ーザビームの断面図およびその水平方向輝度分布図、第
３図〜第５図は入力画像図、第６図および第７図は本発
明を実施するための装置の概略構成図、第８図および第
９図はスリット光像端点座標を求める画像処理フローチ
ャートである。 １〜１５・・・ラベル像、１６・・・組立セグメント、
１７ａ。 １７ｂ−＝既設セグメント、１８ａ、　１８ｂ、　１８
ｃｍ投光器、１９ａ、　１９ｂ、　１９ｃｍテレビカメ
ラ、２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃｍ視覚装置、２１・・
・カメラ切換器、２２・・・画像入出力装置、２４・・
・画像メモリ、２５・・・演算装置、２６・・・エレク
タ、２７・・セグメント把持部、Ａ−Ａ’、　Ｂ−Ｂ’
ｃ−ｃ’・・・スリット光像６ 特許出願人　　　日立建機株式会社 代理人弁理士　　秋　本　正　実 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） 〜Ｏ Ｇ［Ｄ ゛＼コＯ） （ａ） （ｃ） １〜１５　　ラベル像 （ｂ） 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図 ２巳 ２０ａ〜２０ｃ　　−視寛装 ３・−エレクタ ｒ　・セグメントｅＩ寺部 トゲラウド士−ル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレクタによりトンネル用セグメントの自動組立を
   行う際、エレクタのセグメント把持部近傍に、スリット
   光を照射する投光器とそのスリット反射光を受光するテ
   レビカメラを配置し、エレクタが組立セグメントを把持
   した時点で、前記投光器より組立セグメント上にスリッ
   ト光を照射し、そのスリット光像を含むテレビカメラか
   らの画像データを演算装置に入力して、２値画像のラベ
   リングおよび各ラベル画像ごとの端点検出を行った後、
   ラベル像間の距離が所定範囲内にあることを条件に本来
   連続性がある像を判別し、この本来連続性がある像と判
   別されたものの中から画面垂直方向の最小点座標が最も
   小さく、最大点座標が最も大きい像を抽出して、その像
   の最小点座標をこの時点での組立セグメント側スリット
   光像の端点座標として求め、次に組立セグメントが既設
   セグメント近傍に移動した時点で、前記投光器より組立
   セグメントと既設セグメントの境界上にスリット光を照
   射し、そのスリット光像を含むテレビカメラからの画像
   データを演算装置に入力して、再度２値画像のラベリン
   グ、各ラベル像ごとの端点検出および本来連続性がある
   像の判別を行い、本来連続性がある像と判別されたもの
   の中から、セグメント把持時に求めた組立セグメント側
   スリット光像の端点座標を基準座標としてそれに最も近
   い垂直方向最小点座標を持つ像を抽出して、その像の垂
   直方向最小点座標をこの時点での組立セグメント側スリ
   ット光像の端点座標として求め、さらにこの組立セグメ
   ント側スリット光像の端点座標に最も近い垂直方向最大
   点座標を持つ像を抽出して、その像の垂直方向最大点座
   標を既設セグメント側スリット光像の端点座標として求
   め、この時点で求めた組立セグメント側、既設セグメン
   ト側のそれぞれのスリット光像の端点座標に基づき既設
   セグメントに対する組立セグメントの位置姿勢偏差量を
   演算出力させることを特徴とするセグメント自動組立時
   のセグメント位置姿勢検出方法。 ２、組立セグメントが既設セグメント近傍に移動した後
   、既設セグメントに対する組立セグメントの位置姿勢偏
   差量の検出を２回以上反復して行う場合には、セグメン
   ト把持時に求めた組立セグメント側スリット光像の端点
   座標に代え、前回求めた組立セグメント側スリット光像
   の端点座標を基準座標として２回目以降の組立セグメン
   ト側スリット光像の端点座標を求めることを特徴とする
   請求項１記載のセグメント自動組立時のセグメント位置
   姿勢検出方法。