JPH05314257A - 画像処理装置及びロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は画像処理装置及びロボット制御装置
の改善に関し、対象物の重心座標値の演算に係わり対象
画像に対し計算対象枠を固定することなく、それを流動
的に設定して対象物の計測情報を正確に演算すること、
及び、高速に対象物の認識をすることを目的とする。 【構成】 画像処理装置は、画像取得対象１６に計算対
象枠Ｆを設定する範囲設定手段１１と、画像取得対象１
６に設定された計算対象枠Ｆを移動する範囲移動手段１
２と、計算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標や標準
偏差を演算する演算手段１３と、計算対象枠Ｆを縮小又
は拡大する範囲変更手段１４とを具備し、過去の計算対
象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標値や標準偏差値に基
づいて当該計算対象枠Ｆの位置や大きさを変えることを
含み構成し、ロボット制御装置は、ロボット作業部１
７，画像取得手段１８，制御手段２０や本発明の画像処
理装置から成る画像処理手段１９を具備することを含み
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔目 次〕 産業上の利用分野 従来の技術（図10） 発明が解決しようとする課題（図11） 課題を解決するための手段（図１，２） 作用 実施例 （１）第１の実施例（図３〜５） （２）第２の実施例（図６，７） （３）第３の実施例（図８） （４）第４の実施例（図９） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置及びロボ
ット制御装置に関するものであり、更に詳しく言えば、
画像取得情報から各種計測量を計算する装置及びその応
用装置の改善に関するものである。

【０００３】近年、各種電子機器や精密機械の製造工程
の自動化に伴い、目的とする対象物にロボットハンドを
位置決めして各種教示作業をするロボット制御装置が使
用されている。また、ロボットの目としてテレビカメラ
が搭載され、対象物の画像取得データから計測した位置
情報に基づいてその対象物の教示作業する制御方法が開
発されている。

【０００４】ところで、従来例のロボット制御装置によ
れば、テレビカメラを利用して対象物の重心位置，面
積，向き等の各種計測量を計算する場合、その画像計測
部において、演算処理の高速化を図るため、重心座標値
の演算に係わり対象画像に対して計算対象枠が固定され
ている。

【０００５】このため、計算対象枠の内部に対象物の画
像と対象物以外の物体とが含まれた場合に、その内部画
面を計算対象する重心座標値の計算であっても、画像処
理に限界を生じ、その正確さを欠いて計算された重心座
標が対象物の重心位置と整合しない場合がある。

【０００６】このような状態で、制御系が誤って対象物
の重心位置を認識し、以後の教示作業において、制御ミ
ス等を引き起こすことがある。そこで、対象物の重心座
標値の演算に係わり対象画像に対し計算対象枠を固定す
ることなく、それを流動的に設定して対象物の計測情報
を正確に演算すること、及び、高速に対象物の認識をす
ることができる装置及びその応用装置が望まれている。

【０００７】

【従来の技術】図10，11は、従来例に係る説明図であ
る。また、図10は、従来例に係るロボット制御装置の物
体認識方法の説明図であり、図10（ａ）はその構成図で
あり、また、図10（ｂ）はその画像処理フローチャート
をそれぞれ示している。

【０００８】例えば、目的とする対象物１０にロボット
ハンド１を位置決めして各種教示作業をするロボット制
御装置は、図10（ａ）において、ロボットハンド１，テ
レビカメラ２，画像計測部３及びロボット制御部４から
成る。

【０００９】当該装置の機能は、テレビカメラ２を搭載
したロボットハンド１が対象物１０の領域上付近に移動
されると、その領域の画像がテレビカメラ２により撮像
される。また、画像計測部３でその画像信号が白黒階調
係る二値化データに変換され、そのデータが画像計測部
３により演算処理され、対象物１０が認識される。これ
により、対象物１０にロボットハンド１が位置決めさ
れ、把持作業等の教示作業が行われる。

【００１０】なお、図11（ａ），（ｂ）は、従来例に係
る問題点を説明する対象物１０の取得画像図であり、対
象物１０の領域の画像データをあるスライスレベルによ
り二値化した明るい部分を白，暗い部分を黒をモニタテ
レビに表示した図を示している。

【００１１】例えば、対象物１０にロボットハンド１を
位置決めする場合に、画像計測部３において、対象物１
０が存在すると思われる領域画像に計算対象枠Ｆが設定
され、その内部の対象画像について、その重心座標が計
測される。

【００１２】すなわち、図10（ｂ）において、まず、ス
テップＰ１でカメラ入力画像を適当なレベルにより二値
化する。次いで、ステップＰ２で対象物１０がもっとも
有りそうなところに計算対象枠Ｆを設定する。

【００１３】例えば、図11（ａ）に示すように対象物１
０と対象物以外の物体９との離隔距離や対象物１０の大
きさを考慮して、予め、画像計測部３に対して、重心座
標を演算する対象画像領域に係わり計算対象枠Ｆの大き
さが固定される。これは、計算対象枠Ｆをある範囲に設
定することによって、対象物１０と対象物外の物体９を
切り分けることができるためである。これにより、計算
対象枠外の領域については、重心座標計算に含めず、そ
の枠内に限って演算を実行することにより計算時間の短
縮化が図れる。

【００１４】次に、ステップＰ３で計算対象枠Ｆの内部
を対象に重心座標を求め、その後、ステップＰ４で求め
た重心座標を対象物１０の重心位置として位置決め等の
作業が行われる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例によ
れば画像計測部３において、演算処理の高速化を図るた
め、重心座標値の演算に係わり対象画像に対して計算対
象枠Ｆが固定されている。

【００１６】このため、図11（ｂ）に示すように計算対
象枠Ｆの内部に対象物１０の画像と対象物以外の物体９
とが含まれた場合に、その内部画面を計算対象する重心
座標値の計算であっても、演算処理に限界を生じてその
正確さに欠けることから、計算された重心座標が対象物
１０の重心位置と整合しない場合がある。

【００１７】これは、重心座標値の誤差に比べて面積の
違いがわずかとなるためであり、これにより、その面積
差から対象物１０を確実に検出するのが困難となる。す
なわち、計算対象枠Ｆを固定した方法では、テレビカメ
ラ２の位置ずれ等により、図11（ｂ）において、計算対
象枠Ｆが対象外の物体９のほんの一部のみを含む場合で
あっても、対象物１０の重心座標から該物体９までの距
離が遠い成分となるため、重心座標計算値の誤差が大き
くなり、それが真の対象物１０の重心座標位置から大き
く掛け離れてしまうこととなる。

【００１８】この結果、計算対象枠内の対象物１０の面
積計算値が予定していた対象物１１の実際面積値と異な
ることにより、計測不能あるいはテレビカメラ２の取得
領域の誤り，すなわち、それが取り付けられたロボット
ハンド１の位置ずれが大きすぎたとして処理される。

【００１９】かかる場合、計算対象枠Ｆの中心とその内
部画面に係る重心座標計算値とがたまたま一致すること
もある。しかし、対象物以外の物体９の画素（ノイズ画
像）が含まれた重心座標計算値では、真に計算対象枠Ｆ
の中心が対象物１０の画像重心座標に一致するとは限ら
ない。

【００２０】このような状態で、制御系が誤って対象物
１０の重心位置を認識し、以後の教示作業に移行する
と、ロボットハンド１を対象物１０に衝突させたり、そ
れを転倒させる等の制御ミスが起こる。

【００２１】これにより、計算対象枠Ｆを固定する方法
を採り入れた画像計測部３においては、誤った重心座標
値を演算する恐れがあり、画像処理の信頼性の低下を招
く。また、該重心座標値の計測不能に陥った場合に、再
度、テレビカメラ２の移動，すなわち、ロボットハンド
１の移動が必要となり位置決め処理の高速化の妨げとな
るという問題がある。

【００２２】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、対象物の重心座標値の演算に係わ
り対象画像に対し計算対象枠を固定することなく、それ
を流動的に設定して対象物の計測情報を正確に演算する
こと、及び、高速に対象物の認識をすることが可能とな
る画像処理装置及びロボット制御装置の提供を目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１，２は、本発明に係
る画像処理装置及びロボット制御装置の原理図（その
１，２）をそれぞれ示している。

【００２４】本発明の第１の画像処理装置は図１（ａ）
や図２（ａ）に示すように、画像取得対象１６に計算対
象枠Ｆを設定する範囲設定手段１１と、前記画像取得対
象１６に設定された計算対象枠Ｆを移動する範囲移動手
段１２と、前記計算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座
標や標準偏差を演算する演算手段１３と、前記計算対象
枠Ｆを縮小又は拡大する範囲変更手段１４とを具備し、
過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標値や標
準偏差値に基づいて当該計算対象枠Ｆの位置や大きさを
変えることを特徴とする。

【００２５】なお、本発明の第２の画像処理装置は、第
１の画像処理装置において、予め設定された計算範囲枠
Ｆの制御目標値に基づいて演算処理を繰り返すことを特
徴とする。

【００２６】さらに、本発明の第３の画像処理装置は、
第１の画像処理装置において、前記範囲設定手段１１が
標準偏差値の定数倍の新しい計算対象枠Ｆを設定するこ
とを特徴とする。

【００２７】また、本発明の第４の画像処理装置は、第
１の画像処理装置において、前記演算手段１３が図２
（ｂ）に示すように過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画
像の重心座標値と当該計算対象枠Ｆの内部の対象画像の
重心座標値とに基づいて重心間の距離情報を演算するこ
とを特徴とする。

【００２８】さらに、本発明の第４の画像処理装置にお
いて、前記制御目標値と重心間の距離情報とを比較する
比較手段１５設けられることを特徴とする。なお、本発
明のロボット制御装置は図１（ｂ）に示すように、対象
物１０に係わり各種教示作業をするロボット作業部１７
と、前記対象物１０の画像を取得する画像取得手段１８
と、前記対象物１０の位置情報を計測する画像計測手段
１９と、前記ロボット作業部１７，画像取得手段１８及
び画像計測手段１９の入出力を制御する制御手段２０と
を具備し、前記画像計測手段１９が第１〜第４の画像処
理装置から成ることを特徴とし、上記目的を達成する。

【００２９】

【作 用】本発明の第１の画像処理装置によれば、図１
（ａ）に示すように、範囲設定手段１１，範囲移動手段
１２，演算手段１３及び範囲変更手段１４が具備され、
過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標値や標
準偏差値に基づいて当該計算対象枠Ｆの位置や大きさが
変えられる。

【００３０】例えば、図２（ａ）に示すような画像取得
対象１６に計算対象枠Ｆが範囲設定手段１１により設定
されると、画像取得対象１６に設定された計算対象枠Ｆ
が範囲移動手段１２により移動される。また、計算対象
枠Ｆの内部の対象画像の重心座標や標準偏差が演算手段
１３により演算され、該計算対象枠Ｆが範囲変更手段１
４により縮小又は拡大される（図２（ａ）参照）。

【００３１】これにより、過去の計算対象枠Ｆの内部の
対象画像の重心座標値や標準偏差値に基づいて当該計算
対象枠Ｆの位置や大きさを，高速、かつ、自由に変える
ことが可能となる。

【００３２】このため、図２（ｂ）に示すように、最初
に設定された計算対象枠Ｆの内部に対象物１０の画像と
対象物以外の物体９とが含まれた場合であって、その内
部画面を対象にして重心座標値を計算する場合であって
も、当該計算対象枠Ｆから順次，対象物以外の物体９の
画像を除外するように、その位置や大きさが自動的に変
えられることから従来例のような演算処理の限界の発生
が低減され、対象物１０の面積からその重心座標値を再
現性良く計測することが可能となる。

【００３３】これにより、計算対象枠Ｆの位置や大きさ
を流動的に自動変更する機能に基づいて計算された重心
座標を真の対象物１０の重心位置として適用することが
可能となる。このことで、各種計測情報の演算に係り画
像計測処理の信頼性の向上を図ることが可能となる。

【００３４】また、対象物１０の重心座標値の演算に係
わり対象画像に対し計算対象枠が固定されることなく、
それが流動的に設定されることから、対象物の計測情報
を正確に演算することが可能となる。

【００３５】また、本発明の第２の画像処理装置によれ
ば、予め設定された計算範囲枠Ｆの制御目標値に基づい
て演算処理が繰り返される。このため、図２（ａ）に示
すように、最初に設定された第１番目の計算対象枠Ｆが
対象外の物体９のほんの一部のみを含む場合であって、
対象物１０の重心座標から該物体９までの距離が遠い成
分となって、重心座標計算値の誤差が大きくなった場合
でも、第１番目の計算範囲枠Ｆの制御目標値に基づいて
演算処理を繰り返すことにより、例えば、次に設定され
る第２番目の計算対象枠Ｆにより、対象画像から対象外
の物体９が除外されるこれにより、対象物１０の重心座
標が計算対象枠Ｆの中心に収束（漸近）してくることか
ら、それが真の対象物１０の重心座標位置から誤って大
きく掛け離れることが無くなる。

【００３６】また、予め設定された計算範囲枠Ｆの制御
目標値，例えば、予定していた対象物１０の実際面積値
と計算対象枠内の対象物１０の面積計算値とが極めて近
似してくることにより、従来例のような計測不能に陥る
ことが低減される。

【００３７】なお、該重心座標値の計測不能に陥った場
合には警報等を発することで、当該画像計測系において
異常が発生した旨を上位の制御系に知らしめ、事前に制
御ミス等を阻止することが可能となる。

【００３８】さらに、本発明の第３の画像処理装置によ
れば、範囲設定手段１１が標準偏差値の定数倍の新しい
計算対象枠Ｆを設定する。例えば、計算対象枠Ｆの内部
について、Ｘ，Ｙ方向について標準偏差を求め、その倍
率を設定する。

【００３９】このため、対象物１０の近くに形状の異な
る対象物以外の物体９が多く存在する場合や対象物１０
の形状が未定の場合に、最適な計算対象枠Ｆを高速に設
定することが可能となる。

【００４０】これにより、第１，第２の画像処理装置と
同様に、対象物の計測情報を正確に演算することが可能
となる。また、本発明の第４の画像処理装置によれば、
演算手段１３が図２（ｂ）に示すように過去の計算対象
枠Ｆの内部の対象画像の重心座標値Ｘgp，Ｙgpと当該計
算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標値Ｘgr，Ｙgrと
に基づいて重心間の距離情報を演算する。また、この際
に、制御目標値と当該重心間の距離情報とが比較手段１
５により比較される。

【００４１】このため、第１，第２の画像処理装置のよ
うに、当該計算対象枠Ｆに係わり、対象物１０の重心座
標を繰返し演算処理する場合に、目的とする計算対象枠
Ｆの中心位置を対象物１０の重心座標値に素早く漸近さ
せることが可能となる。

【００４２】これにより、画像計測処理に係る無駄時間
が極力抑制され、対象物の計測情報の高速演算をするこ
とが可能となる。なお、本発明のロボット制御装置によ
れば、図１（ｂ）に示すように、ロボット作業部１７，
画像取得手段１８，画像計測手段１９及び制御手段２０
が具備され、該画像計測手段１９が第１〜第４の画像処
理装置から成っている。

【００４３】例えば、対象物１０に係わり各種教示作業
をする場合に、制御手段２０を介してロボット作業部１
７が対象物１０の領域上に移動され、その対象物１０の
画像が画像取得手段１８により取得される。また、対象
物１０の位置情報が画像計測手段１９により計測され
る。この際に、本発明の第１〜第４の画像処理装置から
成る画像計測手段１９により過去の計算対象枠Ｆの重心
座標値や標準偏差値に基づいて当該計算対象枠Ｆの位置
や大きさが自動変更される。

【００４４】このため、計算対象枠Ｆを流動的に位置や
大きさを自動変更する機能を有する画像処理装置を採用
することで、対象物１０の正確な重心座標値の演算をす
ることができる。このことから、従来例の計算対象枠Ｆ
を固定した画像計測部に比べて、画像取得手段１８の取
得領域の誤り，すなわち、それが取り付けられたロボッ
ト作業部１７の位置ずれが大きすぎたとして処理される
ことも少なくなる。

【００４５】これにより、再度、画像取得手段１８の移
動，すなわち、ロボット作業部１７の調整回数が低減さ
れ、その位置決め処理の高速化を図ることが可能とな
る。また、制御系における対象物１０の重心位置の誤認
識が皆無に等しくなり、以後の教示作業に際に、ロボッ
ト作業部１１を対象物１０に衝突させたり、それを転倒
させる等の制御ミスを極力阻止することが可能となる。

【００４６】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の各実施例に
ついて説明をする。図３〜９は、本発明の実施例に係る
画像処理装置及びロボット制御装置を説明する図であ
る。

【００４７】（１）第１の実施例の説明 図３は、本発明の各実施例に係る画像処理装置を応用し
たロボット制御装置の構成図であり、図４はその対象物
を特定する画像処理フローチャートをそれぞれ示してい
る。

【００４８】例えば、本発明の第１〜第５の画像処理装
置の各機能を組み合わせ、それを応用したロボット制御
装置は、図３において、ロボットハンド２７，テレビカ
メラ２８，画像計測システム２９及びＣＰＵ（中央演算
処理装置）３０，駆動制御部３１及びアラーム部３５等
から成る。

【００４９】すなわち、ロボットハンド２７はロボット
作業部１７の一実施例であり、対象物１０に係わり各種
教示作業をするものである。例えば、対象物１０を把持
するものである。

【００５０】テレビカメラ２８は画像取得手段１８の一
実施例であり、対象物１０の画像を取得し、そのアナロ
グ映像信号Ｓを画像処理システム２９に出力するもので
ある。例えば、テレビカメラ２８はロボットハンド２７
の側面に固定されたり、その作業領域の天井面に設けら
れる。

【００５１】画像計測システム２９は画像計測手段１９
の一実施例であり、対象物１０の位置情報を計測するも
のである。なお、画像計測システム２９が本発明の第１
〜第４の画像処理装置から成る。

【００５２】例えば、画像計測システム２９は図３の一
点鎖線に囲んだ部分に示すように、データバス３４に接
続された計算枠設定エディタ２１，計算枠移動エディタ
２２，演算部２３，計算枠縮小／拡大エディタ２４，デ
ータ比較部２５，信号処理部３２及びメモリ部３３等か
ら成る。

【００５３】すなわち、計算枠設定エディタ２１は範囲
設定手段１１の一実施例であり、画像取得対象１６に計
算対象枠Ｆを設定するものである。例えば、計算枠設定
エディタ２１は計算対象枠Ｆの内部の対象画像の標準偏
差値の定数倍の新しい計算対象枠Ｆを設定し、本発明の
第１や第３の画像処理装置の構成する。

【００５４】計算枠移動エディタ２２は範囲移動手段１
２の一実施例であり、画像取得対象１６に設定された計
算対象枠Ｆを移動するものである。演算部２３は演算手
段１３の一実施例であり、計算対象枠Ｆの内部の対象画
像の重心座標や標準偏差を演算するものである。例え
ば、演算部２３が過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画像
の重心座標値Ｘgp，Ｙgpと当該計算対象枠Ｆの内部の対
象画像の重心座標値Ｘgr，Ｙgrとに基づいて重心間の距
離情報を演算する。

【００５５】計算枠縮小／拡大エディタ２４は範囲変更
手段１４の一実施例であり、計算対象枠Ｆを縮小又は拡
大するものである。データ比較部２５は比較手段１５の
一実施例であり、制御目標値と重心間の距離情報とを比
較するものである。なお、対象画像に係わり重心間の距
離情報を演算する演算部２３と当該データ比較部２５と
の機能により、本発明の第４の画像処理装置が構成され
る。

【００５６】また、信号処理部３２はテレビカメラ２８
から出力されるアナログ映像信号Ｓを二値化する，例え
ば、Ａ／Ｄ変換回路やその閾値回路から成り、その結果
として、白黒階調に係る画像データＤinが得られる。

【００５７】メモリ部３３は、画像データＤinを一時記
憶したり、計算対象枠Ｆの設定，縮小，拡大，移動等に
係る各種制御データを記憶するものである。これによ
り、画像計測システム２９において、過去の計算対象枠
Ｆの内部の対象画像の重心座標値や標準偏差値に基づい
て当該計算対象枠Ｆの位置や大きさを変えることができ
る。例えば、予め設定された制御目標値に基づいて計算
対象枠Ｆを対象物１０に収束させるための演算処理を繰
り返すことができる（本発明の第２の画像処理装置の機
能に相当する）。

【００５８】また、ＣＰＵ３０は制御手段２０の一実施
例であり、ロボットハンド２７，テレビカメラ２８及び
画像計測システム２９の入出力を制御するものである。
例えば、駆動制御部３１に駆動制御データＤｍを出力し
たり、アラーム部３５に警報データＤａを出力する。

【００５９】なお、駆動制御部３１は駆動制御データＤ
ｍに基づいてロボットハンド２７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆
動制御をするものである。アラーム部３５は、対象物１
０の認識をすることができない場合やその認識処理不能
の場合に、画像計測システム２９からＣＰＵ３０を介し
て出力される警報データＤａに基づいて警報をするもの
である。

【００６０】このようにして、本発明の各実施例に係る
画像処理装置を応用したロボット制制御装置によれば、
図３に示すように、ロボットハンド２７，テレビカメラ
２８，画像処理システム２９，ＣＰＵ３０，駆動制御部
３１及びアラーム部３５が具備され、該画像処理システ
ム２９がデータバス３４に接続された計算枠設定エディ
タ２１，計算枠移動エディタ２２，演算部２３，計算枠
縮小／拡大エディタ２４，データ比較部２５，信号処理
部３２及びメモリ部３３等から成っている。

【００６１】例えば、対象物１０に係わり各種教示作業
をする場合に、ＣＰＵ３０を介してロボットハンド２７
が対象物１０の領域上に移動され、その対象物１０の画
像がテレビカメラ２８により取得される。また、対象物
１０の位置情報が画像処理システム２９により計測され
る。

【００６２】この際に、本発明の第１〜第４の画像処理
装置から成る画像処理システム２９により過去の計算対
象枠Ｆの重心座標値Ｘgp，Ｙgpや標準偏差値に基づいて
当該計算対象枠Ｆの位置や大きさが自動変更される。

【００６３】このため、計算対象枠Ｆを流動的に位置や
大きさを自動変更する機能を有する画像処理システム２
９を採用することで、対象物１０の正確な重心座標値の
演算をすることができる。このことから、従来例の計算
対象枠Ｆを固定した画像計測部に比べて、テレビカメラ
２８の取得領域の誤り，すなわち、それが取り付けられ
たロボットハンド２７の位置ずれが大きすぎたとして処
理されることも少なくなる。

【００６４】これにより、再度、テレビカメラ２８の移
動，すなわち、ロボットハンド２７の調整回数が低減さ
れ、その位置決め処理の高速化を図ることが可能とな
る。また、制御系における対象物１０の重心位置の誤認
識が皆無に等しくなり、以後の教示作業に際に、ロボッ
ト作業部１１を対象物１０に衝突させたり、それを転倒
させる等の制御ミスを極力阻止することが可能となる。

【００６５】次に、本発明の各実施例に係り対象物を認
識してそれを把持するロボット制御装置について、当該
装置の画像計測システム２９の動作を補足しながら説明
をする。

【００６６】図４は、本発明の第１の実施例に係る対象
物を認識する画像処理のフローチャートであり、図５は
そのフローチャートの補足説明図をそれぞれ示してい
る。例えば、図３に示すように対象物１０を認識して、
それを把持する場合、図４において、まず、ステップＰ
１でロボットハンド２７を対象物１０の領域上に移動す
る。この際に、ＣＰＵ３０から駆動制御部３１に、駆動
制御データＤｍが出力されると、該制御データＤｍに基
づいて駆動制御部３１によりロボットハンド２７がＸ，
Ｙ，Ｚ方向に駆動制御される。これにより、ロボットハ
ンド２７の側面に固定されたテレビカメラ２８が移動さ
れ、対象物１０の領域上に移動される。

【００６７】次に、ステップＰ２でテレビカメラ２８の
取付け領域下の対象物１０の画像取得処理をする。この
際に、テレビカメラ２８により対象物１０の画像が取得
され、そのアナログ映像信号Ｓが画像処理システム２９
に出力される。

【００６８】次いで、ステップＰ３でカメラ入力画像を
適当なレベルにより二値化する。この際に、信号処理部
３２により、テレビカメラ２８から出力されたアナログ
映像信号Ｓが二値化され、その白黒階調に係る画像デー
タＤinが出力される。この画像データＤinがメモリ部３
３に一時格納される。

【００６９】例えば、図５（ａ）において、その二値化
された画像データＤinに基づいてモニタ表示をすると、
対象物１０の画像と対象物以外の物体９の画像から成る
画像取得対象１６が得られる。

【００７０】さらに、ステップＰ４で対象物１０が最も
存在しそうな位置に第１の計算対象枠Ｆを仮り設定す
る。この際に、ＣＰＵ３０を介して画像処理システム２
９の計算枠設定エディタ２１により、図５（ｂ）に示す
ような画像取得対象１６に計算対象枠Ｆが設定される。
なお、図５（ｂ）において、細線で示した計算対象枠Ｆ
が最初に設定したものである。

【００７１】次に、ステップＰ５で第１の計算対象枠Ｆ
の内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。この際
に、例えば、画像データＤinに基づいて対象物１０の色
である黒を「１」，白を「０」の重み付けをしてＸ軸方
向，Ｙ軸方向，についてそれぞれ（１），（２）式によ
り平均計算をする。

【００７２】

【数１】

【００７３】これにより、演算部２３を介して対象物１
０の重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求めることができる。ここ
で、ｆｉはそのｉ番目の画素が黒の時「１」、白の時
「０」，ｘｉ，ｙｉはその画素のＸ，Ｙ軸の座標値であ
り、ｎは画面内の全画素数を表している。また、分母の
値はその物体の画素数，すなわち、面積を表している。

【００７４】その後、ステップＰ６で先に求めた重心座
標Ｘｇ，Ｙｇを中心として大きさの等しい第２の計算対
象枠Ｆを設定する。この際に、計算枠移動エディタ２２
により、画像取得対象１６に設定された計算対象枠Ｆが
移動され、図５（ｂ）において、点線で示した計算対象
枠Ｆが二度目に設定したものとなる。

【００７５】さらに、ステップＰ７で第２の計算対象枠
Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。この際
に、ステップＰ５と同様に第２の計算対象枠Ｆの内部を
対象に演算部２３により重心座標Ｘｇ，Ｙｇが求められ
る。

【００７６】その後、ステップＰ８で先に求めた重心座
標Ｘｇ，Ｙｇを中心として大きさの等しい第３の計算対
象枠Ｆを設定する。この際に、計算枠移動エディタ２２
により、画像取得対象１６に設定された計算対象枠Ｆが
移動され、図５（ｂ）において、太線で示した計算対象
枠Ｆが三度目に設定したものとなる。

【００７７】さらに、ステップＰ９で第３の計算対象枠
Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。この際
に、ステップＰ５，Ｐ７と同様に第２の計算対象枠Ｆの
内部を対象に演算部２３により重心座標Ｘｇ，Ｙｇが求
められる。

【００７８】その後、ステップＰ８で先に求めた重心座
標Ｘｇ，Ｙｇを対象物の重心位置ＸＧ，ＹＧとして認識
し、以後の各種作業を行う。この際に、ロボットハンド
２７により対象物１０に係わり各種教示作業が行われ
る。例えば、駆動制御データＤｍに基づいて駆動制御部
３１を介して、ロボットハンド２７がテレビカメラ２８
の取付けオフセット分だけＸ，Ｙ方向に移動され、その
後、それがＺ方向に駆動制御され、対象物１０が把持さ
れる。

【００７９】このようにして、本発明の第１の実施例に
係る対象物を認識するロボット制御装置の画像計測方法
によれば、図４の処理フローチャートに示すように、ス
テップＰ４，Ｐ６，Ｐ８で過去の計算対象枠Ｆの内部の
対象画像の重心座標値に基づいて当該計算対象枠Ｆの位
置や大きさを変えている。

【００８０】このため、図５（ｂ）に示すように、最初
に設定された計算対象枠Ｆの内部に対象物１０の画像と
対象物以外の物体９とが含まれた場合であって、その内
部画面を対象にして重心座標値Ｘｇ，Ｙｇを計算する場
合であっても、当該計算対象枠Ｆから順次，対象物以外
の物体９の画像を除外するように、その位置や大きさが
自動的に変えられる。

【００８１】このことから従来例のような演算処理の限
界の発生が低減され、ステップＰ９で対象物１０の面積
からその重心座標値Ｘｇ，Ｙｇを再現性良く計測するこ
とが可能となる。

【００８２】これにより、計算対象枠Ｆの位置や大きさ
を流動的に自動変更する機能に基づいて計算された重心
座標値Ｘｇ，Ｙｇを真の対象物１０の重心位置ＸＧ，Ｙ
Ｇとして適用することが可能となる。また、対象物１０
の重心座標値の演算に係わり対象画像に対し計算対象枠
Ｆが固定されることなく、それが流動的に設定されるこ
とから、対象物の計測情報を正確に演算することが可能
となる。

【００８３】このことで、各種計測情報の演算に係り画
像計測処理の信頼性の向上を図ることが可能となる。 （２）第２の実施例の説明 図６は、本発明の第２の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートであり、図７はその他実施例
に係るフローチャートの補足説明図をそれぞれ示してい
る。

【００８４】図６において、第１の実施例と異なるのは
第２の実施例では、計算対象枠Ｆの内部の対象画像に係
る重心座標間の収束値を制御変数ｉ，例えば、予め制御
変数ｉ＝５と設定し、それが目標以下になるまで演算処
理を繰り返すものである。

【００８５】すなわち、ステップＰ１で第１の実施例と
同様に、ロボットハンド２７を対象物１０の領域上に移
動し、次に、ステップＰ２で対象物１０の画像取得処理
をする。また、ステップＰ２でカメラ入力画像を適当な
レベルにより二値化をする。これまでは、第１の実施例
と同様である。

【００８６】次に、ステップＰ３で対象物がもっとも有
りそうなところに第１の計算対象枠Ｆを設定する。この
際に、制御変数ｉ＝１が計算枠設定エディタ２１に設定
されると、図７（ａ）の細線に示すように、最初の計算
対象枠Ｆが画像取得対象１６に設定される。

【００８７】その後、ステップＰ４で第１の計算対象枠
Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。この際
に、第１の実施例と同様に、演算部２３を介して対象物
１０の重心座標Ｘｇ，Ｙｇが求められる。

【００８８】次に、ステップＰ５で制御変数ｉに２を代
入する。この際に、制御変数ｉ＝２がデータ比較部２５
に設定されると、計算枠移動エディタ２２により、画像
取得対象１６に設定された計算対象枠Ｆが移動される。

【００８９】次いで、ステップＰ６で先に求めた重心座
標Ｘｇ，Ｙｇを中心として大きさの等しい第ｉ番目の計
算対象枠Ｆを設定する。ここで、図７（ａ）の点線に示
すように、二度目の計算対象枠Ｆが画像取得対象１６に
設定される。

【００９０】さらに、ステップＰ７で第ｉ番目の計算対
象枠Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。こ
の際に、ステップＰ５と同様に、演算部２３を介して対
象物１０の重心座標Ｘｇ，Ｙｇが求められる。

【００９１】その後、ステップＰ８でｉ番目で計算した
重心座標Ｘｇ，Ｙｇとｉ−１番目で計算をした重心座標
間の距離を求める。ここでは、演算部２３により図２
（ｂ）に示すように過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画
像の重心座標値Ｘgp，Ｙgpと当該計算対象枠Ｆの内部の
対象画像の重心座標値Ｘgr，Ｙgrとに基づいて重心間の
距離情報が演算される。

【００９２】さらに、ステップＰ９で制御変数ｉに１を
加算する。ここで、先の制御変数ｉ＝２にｉ＝１が計算
枠設定エディタ２１に加算されると、計算枠移動エディ
タ２２により、画像取得対象１６に設定された計算対象
枠Ｆが移動される。ここで、図７（ａ）の太線に示すよ
うに、三度目の計算対象枠Ｆが画像取得対象１６に設定
される。

【００９３】次に、ステップＰ10で重心座標間の距離が
一定量以下になったか, 否か判断をする。この際に、そ
れが一定量以下，例えば、予め設定した制御変数ｉ＝５
になった場合（ＹES）には、ステップＰ11に移行する。
また、それが一定量以下にならない場合（ＮＯ）には、
ステップＰ６に戻る。ここで、データ比較部２５によ
り、新旧の計算対象枠Ｆの内部の対象画像に係る重心座
標間の距離情報と制御目標値とが比較される。

【００９４】ここで、対象物１０が認識できない場合や
その認識処理不能の場合に、画像計測システム２９から
ＣＰＵ３０を介して出力される警報データＤａに基づい
てアラーム部３５により警報が発せられる。

【００９５】従って、それが一定量以下になった場合に
は、ステップＰ11で求めた重心座標Ｘｇ，Ｙｇを対象物
１０の重心位置ＸＧ，ＹＧとして認識し、以後の各種教
示作業を行う。なお、その他の処理は第１の実施例と同
様であるため、その説明を省略する。

【００９６】このようにして、本発明の第２の実施例に
係る対象物を認識するロボット制御装置の画像計測方法
によれば、図６の処理フローチャートに示すように、ス
テップＰ５，Ｐ９で制御変数ｉが設定され、ステップＰ
10で重心座標Ｘｇ，Ｙｇの位置の距離が一定量以下にな
ったか, 否か判断されている。

【００９７】このため、図７（ａ）に示すように、最初
に設定された第１番目の計算対象枠Ｆが対象外の物体９
のほんの一部のみを含む場合であって、対象物１０の重
心座標から該物体９までの距離が遠い成分となって、重
心座標計算値の誤差が大きくなった場合でも、ステップ
Ｐ10で第１番目の計算範囲枠Ｆの制御目標値に基づいて
演算処理を繰り返すことにより、例えば、次に設定され
る第２番目の計算対象枠Ｆにより、対象画像から対象外
の物体９が除外される場合には、対象物１０の重心座標
が計算対象枠Ｆの中心に収束（漸近）してくることか
ら、それが真の対象物１０の重心座標位置から誤って大
きく掛け離れることが無くなる。

【００９８】これにより、対象物以外の物体９よりも対
象物１０が小さい場合であっても、予め設定された計算
範囲枠Ｆの制御目標値，例えば、予定していた対象物１
０の実際面積値と計算対象枠内の対象物１０の面積計算
値とが極めて近似してくることにより、従来例のような
計測不能に陥ることが低減される。

【００９９】なお、該重心座標値の計測不能に陥った場
合には警報等を発することで、当該画像計測系において
異常が発生した旨を上位の制御系に知らしめ、従来例の
ような制御ミス等を事前に阻止することが可能となる。

【０１００】（３）第３の実施例の説明 図８は、本発明の第３の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートをそれぞれ示している。

【０１０１】図８において、第１，第２の実施例と異な
るのは第３の実施例では、範囲設定エディタ２１が標準
偏差値の定数倍の新しい計算対象枠Ｆを設定するもので
ある。

【０１０２】すなわち、第１，第２の実施例と同様に、
ロボットハンド２７を対象物１０の領域上に移動し、そ
の対象物１０に係る画像取得処理をする。また、図８に
おいて、ステップＰ１でカメラ入力画像を適当なレベル
により二値化し、さらに、ステップＰ２で対象物がもっ
とも有りそうなところに第１の計算対象枠Ｆを設定す
る。ここで、図７（ａ）の細線に示すように最初の計算
対象枠Ｆが画像取得対象１６に設定される。

【０１０３】次に、ステップＰ３で第１の計算対象枠Ｆ
の内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。これまで
は、第１の実施例と同様である。その後、ステップＰ４
で第１の計算対象枠Ｆの内部を対象として標準偏差を計
算する。ここで、計算枠設定エディタ２１により、計算
対象枠Ｆの内部の対象画像の標準偏差値の定数倍，例え
ば、その倍率ｋを３倍に設定する。なお、倍率ｋは対象
物１０の形状の複雑さにより適当な値を選択する。

【０１０４】また、Ｘ，Ｙ方向の標準偏差値ｓｘ，ｓｙ
は（３），（４）式により演算部２３で計算される。

【０１０５】

【数２】

【０１０６】なお、Ｎは対象物１０の階調色（ここでは
黒＝「１」）についての画素数であり、（５）式により
与えられる。

【０１０７】

【数３】

【０１０８】また、計算対象枠ＦのＸ軸方向及びＹ軸方
向の範囲を（６），（７）式に規定する。

【０１０９】

【数４】

【０１１０】次に、ステップＰ５で先に求めた重心座標
Ｘｇ，Ｙｇを中心とし、計算対象枠Ｆのサイズを標準偏
差値ｓｘ，ｓｙの３倍とした第２の計算対象枠Ｆを設定
する。ここで、計算枠縮小／拡大エディタ２４により図
７（ｂ）の点線に示すように計算対象枠Ｆが縮小され
る。

【０１１１】さらに、ステップＰ６で第２の計算対象枠
Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求め、その後、
ステップＰ７で第２の計算対象枠Ｆの内部を対象して標
準偏差を計算する。ここで、ステップＰ４と同様に、計
算枠設定エディタ２１により、計算対象枠Ｆの内部の対
象画像の標準偏差値ｓｘ，ｓｙの倍率ｋが３倍に設定さ
れる。

【０１１２】次に、ステップＰ８で先に求めた重心座標
Ｘｇ，Ｙｇを中心とし、サイズを標準偏差値ｓｘ，ｓｙ
の３倍とした第３の計算対象枠Ｆを設定する。ここで、
計算枠縮小／拡大エディタ２４により図７（ｂ）の太い
線示すように計算対象枠Ｆが縮小される。

【０１１３】さらに、ステップＰ９で第３の計算対象枠
Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求め、その後、
ステップＰ10で求めた重心座標値Ｘｇ，Ｙｇを対象物１
０の重心位置ＸＧ，ＹＧとして認識し、各種作業を行
う。なお、その他の構成は第１，第２の実施例と同様で
あるため、その説明を省略する。

【０１１４】このようにして、本発明の第３の実施例に
係る対象物を認識するロボット制御装置の画像計測方法
によれば、図８の処理フローチャートに示すように、ス
テップＰ４，Ｐ７で標準偏差値ｓｘ，ｓｙが計算され、
その後、ステップＰ５，Ｐ８で標準偏差値ｓｘ，ｓｙの
３倍の新しい計算対象枠Ｆが設定されている。

【０１１５】このため、対象物１０の近くに形状の異な
る対象物以外の物体９が多く存在する場合や対象物１０
の形状が未定の場合に、最適な計算対象枠Ｆを高速に設
定することが可能となる。

【０１１６】これにより、第１，第２の実施例と同様
に、対象物１０の計測情報を正確に演算することが可能
となる。 （４）第４の実施例の説明 図９は、本発明の第４の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートを示している。

【０１１７】図９において、第１〜第３の実施例と異な
るのは第４の実施例では、標準偏差値ｓｘ，ｓｙの定数
倍の新しい計算対象枠Ｆを設定する場合に、計算対象枠
Ｆの内部の対象画像に係る重心座標間の収束値を制御変
数ｉ，例えば、予め制御変数ｉ＝５と設定し、それが目
標以下になるまで演算処理を繰り返すものである。

【０１１８】すなわち、第１〜第３の実施例と同様に、
ロボットハンド２７を対象物１０の領域上に移動し、そ
の対象物１０に係る画像取得処理をする。また、図９に
おいて、ステップＰ１でカメラ入力画像を適当なレベル
により二値化し、さらに、ステップＰ２で対象物がもっ
とも有りそうなところに第１の計算対象枠Ｆを設定す
る。この際に、制御変数ｉ＝１が計算枠設定エディタ２
１に設定されると、図７（ａ）の細線に示すように、最
初の計算対象枠Ｆが画像取得対象１６に設定される。

【０１１９】次に、ステップＰ３で第１の計算対象枠Ｆ
の内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。これまで
は、第２の実施例と同様である。さらに、ステップＰ４
で第１の計算対象枠Ｆの内部を対象に標準偏差を求め
る。ここで、第３の実施例と同様に、計算枠設定エディ
タ２１により、計算対象枠Ｆの内部の対象画像の標準偏
差値ｓｘ，ｓｙの倍率ｋが３倍に設定される。

【０１２０】その後、ステップＰ５で制御変数ｉに２を
代入する。この際に、制御変数ｉ＝２がデータ比較部２
５に設定されると、計算枠移動エディタ２２により、画
像取得対象１６に設定された計算対象枠Ｆが移動され
る。

【０１２１】次に、ステップＰ６で先に求めた重心座標
Ｘｇ，Ｙｇを中心とし、計算対象枠Ｆのサイズの標準偏
差値ｓｘ，ｓｙの３倍としたｉ番目の計算対象枠Ｆを設
定する。ここで、計算枠縮小／拡大エディタ２４により
図７（ｂ）の点線に示すように計算対象枠Ｆが縮小され
る。

【０１２２】さらに、ステップＰ７で第ｉ番目の計算対
象枠Ｆの内部を対象に重心座標Ｘｇ，Ｙｇを求める。こ
の際に、ステップＰ３と同様に、演算部２３を介して対
象物１０の重心座標Ｘｇ，Ｙｇが求められる。

【０１２３】次に、ステップＰ８で第ｉ番目の計算対象
枠Ｆの内部を対象に標準偏差を求める。この際に、ステ
ップＰ４と同様に、計算枠設定エディタ２１により、計
算対象枠Ｆの内部の対象画像の標準偏差値ｓｘ，ｓｙの
倍率ｋが３倍に設定される。

【０１２４】その後、ステップＰ９でｉ番目で計算した
重心座標Ｘｇ，Ｙｇとｉ−１番目で計算をした重心座標
Ｘｇ，Ｙｇ位置の距離を求める。ここでは、演算部２３
により過去の計算対象枠Ｆの内部の対象画像の重心座標
値と当該計算対象枠Ｆの重心座標値とに基づいて重心間
の距離情報が演算される。

【０１２５】次いで、ステップＰ10で制御変数ｉに１を
加算する。ここで、先の制御変数ｉ＝２にｉ＝１が計算
枠設定エディタ２１に加算されると、計算枠移動エディ
タ２２により、画像取得対象１６に設定された計算対象
枠Ｆが移動される。ここで、図７（ａ）の太線に示すよ
うに、三度目の計算対象枠Ｆが画像取得対象１６に設定
される。

【０１２６】次に、ステップＰ11で重心座標間の距離が
一定量以下になったか, 否か判断をする。この際に、そ
れが一定量以下になった場合（ＹES）には、ステップＰ
12に移行する。また、それが一定量以下にならない場合
（ＮＯ）には、ステップＰ６に戻る。

【０１２７】従って、それが一定量以下になった場合に
は、ステップＰ12で求めた重心座標Ｘｇ，Ｙｇを対象物
１０の重心位置ＸＧ，ＹＧとして認識し、以後の各種作
業を行う。なお、その他の構成は第１の実施例と同様で
あるため、その説明を省略する。

【０１２８】このようにして、本発明の第４の実施例に
係る対象物を認識するロボット制御装置の画像計測方法
によれば、図９の処理フローチャートに示すように、ス
テップＰ４（Ｐ８）で標準偏差値ｓｘ，ｓｙが計算さ
れ、その後、ステップＰ５で制御変数ｉが設定される
と、ステップＰ６で標準偏差値ｓｘ，ｓｙの３倍の新し
い計算対象枠Ｆが設定され、ステップＰ10で重心座標Ｘ
ｇ，Ｙｇの位置の距離が一定量以下になったか, 否か判
断されている。

【０１２９】このため、第１，第２の実施例のように、
当該計算対象枠Ｆに係わり、対象物１０の重心座標値Ｘ
ｇ，Ｙｇを繰返し演算処理する場合に、目的とする計算
対象枠Ｆの中心位置を対象物１０の重心座標値に早く漸
近させることが可能となる。

【０１３０】これにより、画像計測処理に係る無駄時間
が極力抑制され、対象物の計測情報の高速演算をするこ
とが可能となる。なお、本発明の画像処理装置をロボッ
ト制御装置の目に適用した実施例について述べたが、パ
ターン認識処理やその他の画像処理に適用した場合に
も、同様な効果が得られる。また、計算対象枠Ｆは四角
形状の場合について説明したが、円形や楕円形等の任意
形状でも同様に適用可能である。

【０１３１】さらに、各実施例では画像取得対象１６が
白背景に黒色の対象物１０の場合について説明したが、
黒背景に白色の対象物１０の場合でも同様な効果が得ら
れる。また、計算対象枠Ｆのサイズの決定方法につい
て、標準偏差値ｓｘ，ｓｙを示したが、分散値を適用し
ても良い。

【０１３２】なお、各実施例では計測値として重心座標
と面積について説明をしたが、その他の計測値，例え
ば、慣性主軸角度や等価楕円長径／短径などを用いて計
算対象枠Ｆの内部に係わり演算処理をしても良い。

【０１３３】また、各実施例ではＸ軸，Ｙ軸の二次元画
像に係る計測処理の場合について説明をしたが、ＣＴス
キャナなどの立体画像に係る計測処理の場合についても
適用可能である。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像処理
装置によれば、範囲設定手段，範囲移動手段，演算手段
及び範囲変更手段が具備され、過去の計算対象枠の内部
の対象画像の重心座標値や標準偏差値に基づいて当該計
算対象枠の位置や大きさが変えられる。

【０１３５】このため、最初に設定された計算対象枠の
内部に対象物の画像と対象物以外の物体とが含まれた場
合であっても、当該計算対象枠から順次，対象物以外の
物体の画像を除外するように、その位置や大きさが自動
的に変えられる。このことで、対象物の面積からその重
心座標値を再現性良く計測すること、及び、計算された
重心座標値を真の対象物の重心位置として適用すること
が可能となる。

【０１３６】また、本発明の画像処理装置によれば、予
め設定された計算範囲枠の制御目標値に基づいて演算処
理が繰り返される。このため、最初に設定された第１番
目の計算対象枠が対象外の物体の一部を含む場合であっ
ても、当該計算範囲枠の制御目標値に基づいて演算処理
を繰り返すことにより、従来例のような計測不能に陥る
ことが低減される。なお、該重心座標値の計測不能に陥
った場合には警報等を発することで、事前に制御ミス等
を阻止することが可能となる。

【０１３７】さらに、本発明の画像処理装置によれば、
範囲設定手段により標準偏差値の定数倍の新しい計算対
象枠が設定されるため、対象物の近くに形状の異なる対
象物以外の物体が多く存在する場合や対象物の形状が未
定の場合に、最適な計算対象枠を高速に設定することが
可能となる。

【０１３８】また、本発明の画像処理装置によれば、過
去の計算対象枠の内部の対象画像の重心座標値と当該計
算対象枠の内部の対象画像の重心座標値とに基づいて演
算手段により重心間の距離情報が演算され、また、制御
目標値と重心間の距離情報とが比較手段により比較され
る。

【０１３９】このため、当該計算対象枠に係わり、対象
物の重心座標を繰返し演算処理する場合に、目的とする
計算対象枠の中心位置を対象物の重心座標値に素早く漸
近させることが可能となる。

【０１４０】これにより、画像計測処理に係る無駄時間
が極力抑制され、対象物の計測情報の高速演算をするこ
とが可能となる。なお、本発明のロボット制御装置によ
れば、ロボット作業部，画像取得手段，画像計測手段及
び制御手段が具備され、該画像計測手段が本発明の画像
処理装置から成っている。

【０１４１】このため、画像計測手段により計算対象枠
の位置や大きさが流動的に自動変更されることで、対象
物の正確な重心座標値の高速演算をすることができる。
このことから、従来例に比べて、無駄なロボット作業部
の制御が省略され、その位置決め処理の高速化を図るこ
とが可能となる。

【０１４２】これにより、高信頼度の画像計測装置及び
それを応用した高性能の物体認識機能を具備するロボッ
ト制御装置の提供に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置及びロボット制御装
置の原理図（その１）である。

【図２】本発明に係る画像処理装置及びロボット制御装
置の原理図（その２）である。

【図３】本発明の実施例に係る画像処理装置を応用した
ロボット制御装置の構成図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施例に係るフローチャートの
補足説明図である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートである。

【図７】本発明のその他の実施例に係るフローチャート
の補足説明図である。

【図８】本発明の第３の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートである。

【図９】本発明の第４の実施例に係る対象物を認識する
画像処理のフローチャートである。

【図10】従来例に係るロボット制御装置の物体認識方法
の説明図である。

【図11】従来例に係る問題点を説明する対象物の取得画
像図である。

【符号の説明】

１１…範囲設定手段、 １２…範囲移動手段、 １３…演算手段、 １４…範囲縮小／拡大手段、 １５…比較手段、 １７…ロボット作業部、 １８…画像取得手段、 １９…画像計測手段、 ２０…制御手段、 Ｆ…計算対象枠、 Ｘgp，Ｙgp…過去の重心座標値、 Ｘgr，Ｙgr…現在の重心座標値。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像取得対象（１６）に計算対象枠
   （Ｆ）を設定する範囲設定手段（１１）と、前記画像取
   得対象（１６）に設定された計算対象枠（Ｆ）を移動す
   る範囲移動手段（１２）と、前記計算対象枠（Ｆ）の内
   部の対象画像の重心座標や標準偏差を演算する演算手段
   （１３）と、前記計算対象枠（Ｆ）を縮小又は拡大する
   範囲変更手段（１４）とを具備し、過去の計算対象枠
   （Ｆ）の内部の対象画像の重心座標値や標準偏差値に基
   づいて当該計算対象枠（Ｆ）の位置や大きさを変えるこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像処理装置であって、
   予め設定された計算範囲枠（Ｆ）の制御目標値に基づい
   て演算処理を繰り返すことを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像処理装置であって、
   前記範囲設定手段（１１）が標準偏差値の定数倍の新し
   い計算対象枠（Ｆ）を設定することを特徴とする画像処
   理装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像処理装置であって、
   前記演算手段（１３）が過去の計算対象枠（Ｆ）の内部
   の対象画像の重心座標値と当該計算対象枠（Ｆ）の内部
   の対象画像の重心座標値とに基づいて重心間の距離情報
   を演算することを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の画像処理装置において、
   前記制御目標値と重心間の距離情報とを比較する比較手
   段（１５）設けられることを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 対象物（１０）に係わり各種教示作業を
   するロボット作業部（１７）と、前記対象物（１０）の
   画像を取得する画像取得手段（１８）と、前記対象物
   （１０）の位置情報を計測する画像計測手段（１９）
   と、前記ロボット作業部（１７），画像取得手段（１
   ８）及び画像計測手段（１９）の入出力を制御する制御
   手段（２０）とを具備し、前記画像計測手段（１９）が
   請求項１〜５記載の画像処理装置から成ることを特徴と
   するロボット制御装置。