JPH06229740A - 物品形状判別方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で処理し、正確に物品形状を判別する。 【構成】 予め、マスタ物品をビデオカメラで撮影し
（ステップ１０１）、その画像を格子状に分割して多数
の画素の濃度からなる画像データを作成し、その画像デ
ータのうちある一定の濃度レベル以上の濃度を有する画
素の数を合計して面積データを求め、さらにその濃度レ
ベルを複数段階に設定して複数の面積データを求めて
（ステップ１０２〜１０３）、これらの面積データを記
憶しておく（ステップ１０５）。次に、被判別物品をマ
スタ物品と同一条件で撮影して（ステップ１０６）、複
数段階の濃度レベルの面積データを求め（ステップ１０
７〜１０８）、その面積データをマスタ物品の面積デー
タと比較して被判別物品の形状を判別する（ステップ１
１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等に使用される物
品の加工や処理工程における物品形状判別方法及びその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に使用される物品を研削加工し
たり、表面処理したりする工程においては、搬送される
物品の形状を判別して区分けすることにより、異なった
物品が混入しないようにする必要がある。従来、このよ
うな物品を判別する方法として、物品の画像を利用する
方法がある。すなわち、物品をビデオカメラで撮影して
画像を形成し、その画像を格子状に分割して各画素の濃
度を取り込み、この濃度を所定のしきい値で白黒の二値
化することによって物品の輪郭を判断し、予め記憶して
おいた物品の輪郭と比較してその物品が適正な物品か否
かを判別するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、格子状に分割した全ての画素の濃度データを格
納するメモリが必要であるうえ、その全ての濃度データ
に基づいて輪郭を判断するため、データ数が極めて多
く、プログラムの処理時間が長くかかっていた。また、
二値化するためのしきい値が単一のレベルに固定されて
いるので、例えば種々の十字突起形状がある十字パンチ
のように形状が僅かに違う物品を識別することができな
かったり、照明等の撮影条件や物品表面の錆び又は汚れ
に起因する画像のばらつきによって同一物品でも判別で
きないことがあった。本発明は、かかる問題点に鑑み、
高速処理が可能で、かつ、正確に判別することができる
物品形状判別方法およびその装置を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために種々検討を重ねた結果、物品の画像の
濃淡を複数のしきい値で白黒に二値化すると、その黒部
分の面積はしきい値の変化に応じて変化し、その変化は
物品毎に相違することを見い出した。図７は、種々の物
品におけるしきい値の変化に対する黒部分の面積の変化
を示す。本発明は、かかる知見に基づいてなされたもの
で、しきい値を複数段階設けてその面積データを比較す
ることにより物品形状を判別しようとするものである。
すなわち本発明に係る方法は、予め、マスタ物品をビデ
オカメラで撮影し、その画像を格子状に分割して多数の
画素の濃度からなる画像データを作成し、その画像デー
タのうちある一定の濃度レベル以上の濃度を有する画素
の数を合計して面積データを求め、さらにその濃度レベ
ルを複数段階に設定して複数の面積データを求めて、こ
れらの面積データを記憶しておき、被判別物品を前記マ
スタ物品と同一条件で撮影して求めた複数段階の濃度レ
ベルの面積データをマスタ物品の複数の濃度レベルの面
積データと比較して前記被判別物品の形状を判別するの
である。

【０００５】また、本発明に係る装置は、物品を同一条
件で撮影する撮影手段と、該撮影手段で撮影した画像を
格子状に分割して多数の画素の濃度からなる画像データ
を作成し、その画像データのうちある一定の濃度レベル
以上の濃度を有する画素の数を合計して面積データを求
め、さらにその濃度レベルを複数段階に設定して複数の
面積データを求める画像処理手段と、該画像処理手段で
求めた面積データを記憶する記憶手段と、前記画像処理
手段で求めた被判別物品の複数段階の濃度レベルの面積
データを前記記憶手段に予め記憶しておいたマスタ物品
の複数段階の濃度レベルの面積データと比較して前記被
判別物品の形状を判別する比較判定手段とを備えたもの
である。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は本発明に係る方法を実施する装置のブロ
ック図である。この装置は、ビデオカメラ１と、画像処
理部２と、設定部３、記憶部４と、比較判定部５とから
構成されている。ビデオカメラ１は、マスタ物品６又は
被判別物品６′を所定距離だけ離れた位置で一定方向か
ら撮影できるように配置されている。また、マスタ物品
６及び被判別物品６′は撮影位置においてランプ７によ
り一定方向から一定の明るさで照明される。画像処理部
２は、前記ビデオカメラ１で撮影されたマスタ物品６及
び被判別物品６′の画像を処理し、後述する手順によっ
て面積データを求めるものである。この画像処理部２に
は画像のモニター８が設けられている。

【０００７】設定部３は、前記画像処理部２での処理に
使用する複数段階のしきい値を設定し、これを画像処理
部２に出力するものである。記憶部４は、前記画像処理
部２で求めた複数の面積データを記憶するものである。
比較判定部５は、被判別物品６′に対して前記画像処理
部２で求めた面積データを前記記憶部４に記憶されたマ
スタ物品６に対する面積データと比較して、被判別物品
６′がマスタ物品６と同一であるか否かを判定するもの
である。この比較判定部５には判定結果を表示する表示
部９が設けられている。前記設定部３、記憶部４及び比
較判定部５はパーソナルコンピュータ１０の構成部分を
なしている。

【０００８】以下、前記構成からなる物品形状判別装置
の動作を図２に示すフローチャートに従って説明する。
まず、ステップ１０１でマスタ物品６の頭部を真上から
ビデオ撮影してそのビデオ画像を画像処理部２に取り込
む。図３及び図５は、マスタ物品６の一例である第１マ
スタ物品６ａ、第２マスタ物品６ｂのモニタ画像の状態
を示す図である。図３において、１１は円形の平坦な頭
部、１２はその頭部中心に形成された十字突起、１３は
頭部１１の外周に形成された面取り部である。図５にお
いて、１４は円形の平坦な頭部、１５はその中心に形成
された環状溝、１６は環状溝１５の内方に形成された十
字突起、１７は十字突起１６の中心に形成された面取り
部、１８は頭部１４の外周に形成された面取り部であ
る。これらのマスタ物品６ａ，６ｂの各部分は図示の便
宜上、線でのみ表されているが、実際の画面上では白黒
の濃淡が存在する。

【０００９】引き続いて、ステップ１０２でマスタ物品
６の画像を格子状に分割して得られる多数の画素の濃度
からなる画像データを作成し、一定の濃度レベルをしき
い値に設定して、特定領域に含まれる画像データのうち
しきい値以上の濃度を有する画素の数を算出してその面
積を取得する。これを図３，図５に示す第１マスタ物品
６ａ、第２マスタ物品６ｂについて具体的に説明する
と、これらのマスタ物品６ａ，６ｂの画像データを、黒
を０、白を２５５とする２５６段階の濃度レベルで表
し、濃度レベルで９０、１１０、１３０及び１５０の４
段階に設定されたしきい値でもって前記画像データを白
と黒に二値化した後、十字突起１２，１６を含む正方形
領域Ｓに含まれる黒色の画素の数を算出してその面積を
演算する。各マスタ物品６ａ，６ｂの画像を４段階のし
きい値で二値化したモニタ画像の状態を、それぞれ図
４、図６に示す。また、各マスタ物品６ａ，６ｂの面積
データを表１に示す。

【００１０】

【表１】 二値化レベル しきい値 第１マスタ物品 第２マスタ物品 面積データ 面積データ １ ９０ ０ ０ ２ １１０ ４００ ３８０ ３ １３０ ８２５ ８２０ ４ １５０ １９５０ １２４０ この表１より、しきい値９０、１１０又は１３０の面積
データだけを比較しても両者の物品を判別することがで
きないが、しきい値１５０の面積データを比較して始め
て判別することができることが理解される。

【００１１】このようにして、マスタ物品６の面積デー
タを取得した後、ステップ１０３で面積データの取得が
全て終了したか否かを判断し、終了していなければ、ス
テップ１０４で設定部によりしきい値を次の段階に変更
した後、ステップ１０１で新たなしきい値での面積デー
タを取得する、また、終了していれば、ステップ１０５
で一物品につき４個の面積データをパーソナルコンピュ
ータ１０の記憶部４に記憶させる。

【００１２】次に、順次搬送されてくる被判別物品６′
がマスタ物品６と同一形状であるか否かを判別する。す
なわち、ステップ１０６においてマスタ物品６と同一条
件で被判別物品６′の撮影を行ってそのビデオ画像を画
像処理部２に取り込み、ステップ１０７〜１０９におい
てマスタ物品６と同様にして４段階のしきい値でもって
面積データを取得する。そして、ステップ１１０におい
て、パーソナルコンピュータ１０の比較判定部５により
被判別物品６′の面積データをマスタ物品６の面積デー
タと比較して被判別物品６′がマスタ物品６と同一であ
るか否かを判別し、ステップ１１１において表示部９に
よりその結果を表示する。

【００１３】この比較判定は、４段階の全ての面積デー
タがほぼ等しい場合に同一物品と判断し、いずれか一つ
でも異なると別物品と判断する。したがって、例えば第
１マスタ物品６ａと同一の物品を判別する場合に、被判
別物品６′の中に第２マスタ物品６ｂのような極めて類
似性の高い異種物品が混入していたとしても、表１に示
すように、４個の面積データのうち第４段階のしきい値
の面積データに差異が現れるので、その混入物品は１０
０％の確率で判別される。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、マスタ物品の形状を多数の画素からなる画像
データとしてではなく、複数の面積データとして格納す
るため、メモリの容量が小さくて済む。また、そのマス
タ物品の複数の面積データと被判別物品の複数の面積デ
ータを比較するので、処理が簡単かつ高速になる。さら
に、複数段階の濃度レベルで複数の面積データを求める
ため、照明等の撮影条件がマスタ物品と被判別物品の
間、あるいは被判別物品の相互間で多少異なっていた
り、被判別物品の表面に錆びや汚れが付着していたとし
ても、正確に判別することができる等の効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る物品形状判別装置のブロック図
である。

【図２】 本発明に係る物品形状判別方法のフローチャ
ートである。

【図３】 第１マスタ物品の頭部平面のモニタ画像状態
を示す図である。

【図４】 図３に示す第１マスタ物品の領域Ｓが４段階
のしきい値で二値化されたモニタ画像状態を示す図であ
る。

【図５】 第２マスタ物品の頭部平面のモニタ画像状態
を示す図である。

【図６】 図５に示す第２マスタ物品の領域Ｓが４段階
のしきい値で二値化されたモニタ画像状態を示す図であ
る。

【図７】 しきい値に対する面積データの変化を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…ビデオカメラ（撮影手段）、 ２…画像処理部、
４…記憶部、 ５…比較判定部、
６…マスタ物品、 ６′…被判別物
品。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め、マスタ物品をビデオカメラで撮影
   し、その画像を格子状に分割して多数の画素の濃度から
   なる画像データを作成し、その画像データのうちある一
   定の濃度レベル以上の濃度を有する画素の数を合計して
   面積データを求め、さらにその濃度レベルを複数段階に
   設定して複数の面積データを求めて、これらの面積デー
   タを記憶しておき、被判別物品を前記マスタ物品と同一
   条件で撮影して求めた複数段階の濃度レベルの面積デー
   タをマスタ物品の複数の濃度レベルの面積データと比較
   して前記被判別物品の形状を判別することを特徴とする
   物品判別方法。
2. 【請求項２】 物品を同一条件で撮影する撮影手段と、
   該撮影手段で撮影した画像を格子状に分割して多数の画
   素の濃度からなる画像データを作成し、その画像データ
   のうちある一定の濃度レベル以上の濃度を有する画素の
   数を合計して面積データを求め、さらにその濃度レベル
   を複数段階に設定して複数の面積データを求める画像処
   理手段と、該画像処理手段で求めた面積データを記憶す
   る記憶手段と、前記画像処理手段で求めた被判別物品の
   複数段階の濃度レベルの面積データを前記記憶手段に予
   め記憶しておいたマスタ物品の複数段階の濃度レベルの
   面積データと比較して前記被判別物品の形状を判別する
   比較判定手段とを備えたことを特徴とする物品形状判別
   装置。