JPH0844871A - ワーク識別方法 - Google Patents

ワーク識別方法

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JPH0844871A
JPH0844871A JP6177775A JP17777594A JPH0844871A JP H0844871 A JPH0844871 A JP H0844871A JP 6177775 A JP6177775 A JP 6177775A JP 17777594 A JP17777594 A JP 17777594A JP H0844871 A JPH0844871 A JP H0844871A
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JP
Japan
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line
work
design hole
characteristic
aluminum wheel
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JP6177775A
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English (en)
Inventor
Junji Matsuura
潤二 松浦
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの識別に当たってワークの要素形状の
特徴事項を正確にしかも容易に認識することによって、
類似した形状を有し従来は識別困難であったワーク種類
間の識別を可能にすることを目的とする。 【構成】 アルミホイール30の表面の画像を読み込
み、輪郭探査円35−1、35−2が、読み込んだ画像
上の意匠穴34と交差するよう設定する。各輪郭探査円
35−1、35−2と意匠穴34との交点である特徴点
P11,P12,P21,P22を抽出し、特徴線38を決定す
る。さらに、アルミホイール30の中心Oと意匠穴34
の重心Gを通る基準線38を決定し、前記基準線37と
特徴線38との関係に基づいて傾き特徴量αを算出し、
得られた傾き特徴量αに基づいて、類似したアルミホイ
ール同士意匠穴の認識を行いワークの識別を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアルミホイー
ル、タイヤ等のワークの種類をその表面の要素形状に基
き識別する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばアルミホイールは外観等の要請に
応じ一般に複数の意匠穴を備えている。意匠穴の形状や
配置はアルミホイールの種類毎に異なる。そこでアルミ
ホイールの識別方法の1つとして、画像処理を用いたも
のがある。これは、アルミホイールの表面形状を撮影
し、撮影により得られた画像から形状データを抽出し、
その形状データを既知の参照データと比較することによ
り、撮影されたアルミホイールがどの種類かを識別す
る。その際に使用できる形状データとしては、例えば、
アルミホイールの外径、意匠穴の個数、面積、ピッチ、
意匠穴の配置角度等がある。特に、識別対象のアルミホ
イールの形状データと既知の参照データとで、外径、意
匠穴の個数、面積、ピッチのいずれも等しい場合でも、
意匠穴の配置角度、つまり、意匠穴の長手方向(長手軸
方向)と、アルミホイールの中心と意匠穴の重心から決
められる基準線と、から決められる角度を比較すること
によって前述のように極めて類似したアルミホイールで
も識別することができる(特開平5−272946号公
報を参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の形状
データを使用する場合でもアルミホイールの種類を識別
できない場合がある。例えば、識別対象のアルミホイー
ルの形状データと既知の参照データとで、外径、意匠穴
の個数、面積、ピッチのいずれも等く、意匠穴の配置角
度のみで識別しなけらばならない場合、特定の意匠では
長手軸が決定できないものがある。例えば、線対称の意
匠穴は、長手軸が複数本存在する場合がある。つまり、
方形の場合は対角方向に2本の長手軸が存在し、円を基
準に凹凸を有する意匠穴の場合は明らかに主軸は複数本
存在し特定することができない。また、長手軸の決定を
意匠穴の形状認識のみから行っているため、処理が複雑
になると共に、認識誤差を避けることができず、特徴事
項を正確に認識することが困難であった。その結果これ
らの形状データによる識別が良好に行えないという問題
があった。
【0004】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、アルミホイール等
のワークの識別に当たってワークの要素形状の特徴事項
を正確にしかも容易に認識することによって、類似した
形状を有し従来は識別困難であったワーク種類間の識別
を可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項1記載のワーク識別方法は、
ワークが備える要素形状を画像として読み込むステップ
と、読み込んだ画像上に、複数本の検出線を要素形状と
交差するように設定し、各検出線と要素形状との交点に
基づいて複数の特徴点を抽出し、これらの特徴点の位置
から要素形状の特徴線を決定するステップと、要素形状
の基準点とワークの基準点とを通る基準線を決定するス
テップと、前記特徴線と前記基準線との関係に基づいて
要素形状のもつ特徴量を算出するステップと、得られた
前記特徴量に基づいて、要素形状を認識しワークの識別
を行うステップと、を有することを特徴とする。
【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のワーク識別方法において、前記特徴量は前記特徴線
と前記基準線とで形成される角度であることを特徴とす
る。また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求
項2記載のワーク識別方法において、前記検出線はワー
ク中心と同心の同心円であることを特徴とする。
【0007】さらに、請求項4記載の発明は、請求項1
または請求項2記載のワーク識別方法において、前記検
出線と前記基準線はワークの中心点を通る直線であっ
て、前記検出線は前記基準線の両側に等角度開いた直線
であることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の請求項1に係るワーク識別方法では、
まずワークの表面の要素形状を読み込み、複数本の検出
線が、読み込んだ画像上に要素形状と交差するよう設定
される。検出線が設定されると、各検出線と要素形状と
の交点に基づいて複数の特徴点を抽出し、これらの特徴
点の位置から要素形状の特徴線を決定する。また、要素
形状の基準点とワークの基準点とを通る基準線を決定す
る。前記決定された特徴線と基準線との関係に基づいて
要素形状のもつ特徴量を算出し、得られた前記特徴量に
基づいて、要素形状を認識しワークの識別を行う。すな
わち、特徴線が特定の検出線と要素形状との交点である
特徴点によって一義的に定まる。そして、特徴線とワー
ク固有の基準線とから要素形状のもつ特徴量を算出する
ことができる。従って、従来は識別困難であった類似ワ
ーク間の識別が可能になる。
【0009】また、請求項2に係るワーク識別方法は、
前記特徴線と前記基準線とで形成される角度を特徴量と
するので、特徴量の抽出を容易かつ正確に行うことがで
きる。
【0010】また、請求項3に係るワーク識別方法は、
前記検出線はワーク中心と同心の同心円なので、検出線
と要素形状との交点である特徴点の抽出、及び特徴線の
決定を容易かつ正確に行うことができる。
【0011】さらに、請求項4に係るワーク識別方法
は、前記検出線と前記基準線はワークの中心点を直線で
あって、前記検出線は前記基準線の両側に等角度開いた
直線であるので、検出線と要素形状との交点である特徴
点の抽出、及び特徴線の決定を容易かつ正確に行うこと
ができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
【0013】図1には、本発明の一実施例に係るワーク
識別方法の実施環境が示されている。この図に示される
ように、本実施例は、画像処理装置1、CCDカメラ2
0、モニタ21及び照明装置22から構成されるシステ
ムにおいて実施することができる。照明装置22は、識
別すべきワークであるアルミホイール30上を照明し、
CCDカメラ20はこのアルミホイール30を撮影す
る。画像処理装置1は、CCDカメラ20によって撮影
された画像を画像信号として入力し、入力した画像信号
に基づき所定の処理を行い、アルミホイール30の種類
を識別してその結果をモニタ21の画面上に出力する。
モニタ21の画面上には、必要に応じ、アルミホイール
30の撮影により得られる画像や、画像処理装置1の処
理経過において得られる画像等が表示される。
【0014】図2には、この実施例における画像処理装
置1の機能構成が示されている。この図に示される構成
のうち、A/D変換部2はCCDカメラ20によって得
られる画像信号をディジタルの画像データに変換する手
段であり、画像データ記憶部3はこの画像データを記憶
する手段である。輪郭線抽出部4は画像データ記憶部3
のデータに基づいてアルミホイール30の各部分(外周
や意匠穴)の輪郭線を抽出し、輪郭線データ記憶部5に
記憶する。形状データ比較部9は輪郭線データ記憶部5
に記憶された輪郭線データに基づいて、形状データ計測
部6で計測したアルミホイール30の外形的特徴の形状
データと形状データ記憶部14に格納されている既知の
形状データとの比較を行いアルミホイール30の種類識
別を行う手段である。同様に、意匠穴傾き比較部10は
輪郭線データ記憶部5に記憶された輪郭線データに基づ
いて、意匠穴傾き計測部7で計測したアルミホイール3
0の意匠穴の傾きと意匠穴傾き記憶部15に格納されて
いる既知の意匠穴の傾きとの比較を行いアルミホイール
30の種類識別を行う手段である。さらに、意匠穴長さ
比較部11は輪郭線データ記憶部5に記憶された輪郭線
データに基づいて、意匠穴長さ計測部8で計測したアル
ミホイール30の意匠穴の長さと意匠穴長さ記憶部16
に格納されている既知の意匠穴の長さとの比較を行いア
ルミホイール30の種類識別を行う手段である。ホイー
ル種類判別部12は、形状データに基づく処理の結果や
意匠穴の傾きや長さに基づく処理の結果を総合し、その
結果得られるアルミホイール30の種類を例えばモニタ
21の画面上に出力する手段である。形状データ記憶部
14、意匠穴傾き記憶部15及び意匠穴長さ記憶部16
は、いずれも、識別の対象となる複数種類のアルミホイ
ールについての情報を記憶する手段であり、ホイールデ
ータ記憶部13を構成している。
【0015】次に、この画像処理装置1の機能につい
て、図1、図2及び図3に示されるフローチャートを参
照しながら説明する。
【0016】この図に示されるように、まず、画像処理
装置1は、撮影されたアルミホイール30の画像を画像
信号として入力し、A/D変換部2によりディジタルデ
ータに変換したうえで画像データ記憶部3上に記憶させ
る(ステップ1)。輪郭線抽出部4は画像データ記憶部
3上に記憶されている画像データからアルミホイール3
0の形状的特徴、例えば、アルミホイール30の外周の
輪郭やアルミホイール30に形成された意匠穴の輪郭等
を抽出し(ステップ2)、抽出した輪郭線に基づきアル
ミホイール30の中心を求め(ステップ3)、輪郭線デ
ータ記憶部5に輪郭線データと共に中心位置を記憶す
る。例えば、撮影されているアルミホイール30が図4
に示されるような形状を有するアルミホイール30であ
った場合、ステップ2の処理によりホイール外周31が
検出され、ステップ2の処理によりハブ穴32の中心O
が検出される。図4中、33はアルミホイール30を取
り付けるための取付穴であり、34はアルミホイール3
0の表面に形成された意匠穴である。
【0017】形状データ計測部6は、このようにして求
めた輪郭線(ホイール外周31)及び中心Oに基づき、
アルミホイール30の外径、意匠穴34の個数、面積、
重心位置及びピッチ等の形状データを求める(ステップ
4)。形状データ比較部9は、形状データ計測部6によ
って求められた各形状データを、形状データ記憶部14
上に参照データとして記憶されている形状データと比較
する(ステップ5)。形状データ記憶部14は、識別の
対象となる複数種類のアルミホイールについて、それぞ
れ形状データを記憶している。形状データ比較部9は、
形状データ計測部6によって得られる形状データを形状
データ記憶部14上に記憶されている各種類の形状デー
タと逐一比較することにより、形状データ計測部6によ
って得られた形状データに該当する形状データが形状デ
ータ記憶部14上に記憶されているかどうかを調べる。
その結果、該当する形状データが形状データ記憶部14
上に記憶されていないことが判明した場合、形状データ
比較部9は、その旨をホイール種類判別部12に報知す
る(ステップ6)。ホイール種類判別部12は、この報
知に応じ、撮影されたアルミホイール30に該当するデ
ータがホイールデータ記憶部13上に存在していないと
見なし(ステップ14)、その旨を例えばモニタ21の
画面上に出力する(ステップ13)。
【0018】形状データ計測部6によって得られた形状
データに該当する形状データが形状データ記憶部14上
に存在していることが判明した場合、形状データ比較部
9は、該当する形状データに係るホイールの種類が1種
類であるのかそれとも2種類以上であるのかを判別する
(ステップ7)。この判別の結果、1種類であるとされ
た場合には、形状データ比較部9はその旨をホイール種
類判別部12に報知する。ホイール種類判別部12は、
この報知に応じ、撮影されたアルミホイール30の種類
を決定し(ステップ12)、その結果を例えばモニタ2
1の画面上に出力する(ステップ13)。
【0019】形状データ比較部9は、ステップ7におけ
る判別の結果、該当する形状データに係るアルミホイー
ルの種類が2種類以上であるとされた場合、ステップ8
以降の処理を実行する。ステップ8においては、まず、
意匠穴傾き計測部7が輪郭線データ記憶部5に記憶され
た輪郭線データに基づいて、計測したアルミホイール3
0の意匠穴の傾きを測定する。同様に、ステップ9では
意匠穴長さ計測部8が輪郭線データ記憶部5に記憶され
た輪郭線データに基づいて、計測したアルミホイール3
0の意匠穴の長さを測定する。
【0020】意匠穴の傾きと長さを求めるには、図5に
示すようにアルミホイール30の中心Oと同心の検出線
として、輪郭探査円35−1、35−2を意匠穴34と
交差するように設定する。そして、輪郭探査円35−1
と意匠穴34との交点を特徴点P11,P12として認識す
る。同様に輪郭探査円35−2と意匠穴34との交点を
P21,P22として認識する。そして、輪郭探査円35−
1上におけるP11,P12の中点を特徴点C1 、輪郭探査
円35−2上におけるP21,P22の中点を特徴点C2 と
して抽出し、特徴点C1 ,C2 を通る直線を特徴線38
とする。前記意匠穴34の傾き具合によって該意匠穴3
4と前記輪郭探査円35−1、35−2との交点(特徴
点P11等)は異なるため、それによって決定される特徴
線38は意匠穴34の傾きを示す固有の値となり、アル
ミホイール30の識別基準とすることができる。さら
に、ステップ2で求めた意匠穴34の輪郭に基づいて、
意匠穴34の重心Gを求め、アルミホイール30の中心
Oと前記重心Gを通る基準線37を求める。なお、前記
中心Oや重心点Gはアルミホイール30や意匠穴34の
基準点であるため基準線37は一義的に決定される。そ
して、前記特徴線38と基準線37とで形成する角度を
意匠穴34のもつ傾き特徴量αとして決定する。
【0021】また、特徴線38と意匠穴34との交点を
Q11,Q12とすれば、線分Q11,Q12が意匠穴34の固
有の長さ特徴量と定義することができる。なお、基準線
37と意匠穴34との交点をQ01,Q02として、線分Q
01,Q02を意匠穴34の固有の長さ特徴量と定義しても
よい。このように意匠穴傾き計測部7で測定された傾き
特徴量αと、意匠穴長さ計測部8で測定された長さ特徴
量は、それぞれホイールデータ記憶部13内のデータと
比較される。つまり、ステップ7で該当したホイール数
n個に関して、意匠穴傾き記憶部15から意匠穴傾きデ
ータを読み出し、前記意匠穴傾き計測部7で計測した意
匠穴傾き、つまり傾き特徴量αとの比較を行い、意匠穴
長さ記憶部16から意匠穴長さデータを読み出し、前記
意匠穴長さ計測部8で計測した意匠穴長さ、つまり長さ
特徴量との比較を行う(ステップ10)。この比較の結
果、該当する意匠穴傾きデータ及び意匠穴長さデータが
意匠穴傾きデータ記憶部15上及び意匠長さデータ記憶
部16上に記憶されていないことが判明した場合、意匠
穴傾き比較部10及び意匠穴長さ比較部11は、その旨
をホイール種類判別部12に報知する(ステップ1
1)。ホイール種類判別部12は、この報知に応じ、撮
影されたアルミホイール30に該当するデータがホイー
ルデータ記憶部13上に存在していないと見なし(ステ
ップ14)、その旨を例えばモニタ21の画面上に出力
する(ステップ13)。また、判別の結果、該当するホ
イールが各記憶部にあった場合、各比較部はその旨をホ
イール種類判別部12に報知する。ホイール種類判別部
12は、この報知に応じ、撮影されたアルミホイール3
0の種類を決定し(ステップ12)、その結果を例えば
モニタ21の画面上に出力し(ステップ13)、一連の
ワーク識別作業を終了する。なお、意匠穴傾き記憶部1
5と意匠穴長さ記憶部16には前記輪郭探査円35−
1、35−2と同じ半径の輪郭探査円によって求められ
たデータが記憶されている。
【0022】図6、図7、図8には意匠穴34の傾き及
び長さの他の計測方法が示されている。図6に示す例
は、図5に示した例と同様に、アルミホイール30の中
心Oと同心の検出線として、輪郭探査円35−1、35
−2を意匠穴34と交差するように設定し、特徴点P1
1,P12,P21,P22及び特徴点C1 ,C2 を抽出して
いる。図6に示す例と図5に示した例とでは、基準線3
7と特徴線38の決定の仕方が異なっている。つまり、
基準線37をアルミホイール30の中心Oと特徴点C1
を通る直線とし、特徴線38をアルミホイール30の中
心Oと特徴点C2 を通る直線としている。そして、基準
線37と特徴線38の形成する角度を傾き特徴量αとし
ている。なお、この例の場合、基準線37と特徴線38
は同じ方法によって形成されたもので、便宜上区別した
だけである。また、意匠長さ、つまり長さ特徴量は、前
述と同様に意匠穴外形と基準線37または特徴線38と
の交点で決定している。
【0023】図7に示す意匠穴34の傾き及び長さの計
測方法は、特徴線を抽出するに当たり、アルミホイール
30の中心Oと同心の検出線として、多数の輪郭探査円
35−1〜35−nを意匠穴34と交差するように設定
し、特徴点C1 〜Cn を抽出している。そして、前記特
徴点C1 〜Cn について最小二乗法を適応し、近似線を
求め、それを特徴線38としている。基準線37は図5
の例と同様にアルミホイール30の中心Oと意匠穴34
の重心Gとに基づいて決定している。そして、基準線3
7と特徴線38との形成する角度によって傾き特徴量α
を求めている。
【0024】また、図8に示す例は、アルミホイール3
0の中心Oと意匠穴34の重心Gとに基づいて決定され
た基準線37を求め、前記中心Oを通り、前記基準線3
7の両側に等角度開いた特徴探査線36−1、36−2
を設定している。そして、前記特徴探査線36−1と意
匠穴34の外形との交点を特徴点P11、P12、特徴探査
線36−2と意匠穴34の外形との交点を特徴点P21、
P22として抽出し、特徴探査線36−1上の特徴点P1
1、P12の中点を特徴点C1 、特徴探査線36−2上の
特徴点P21、P22の中点を特徴点C2 として、前記特徴
点C1 、C2 を通る直線を特徴線38としている。そし
て、基準線37と特徴線38との形成する角度によって
傾き特徴量αを求めている。なお、探査線36−1、3
6−2…36−nを設定し、特徴点C1 、C2 …Cn を
求め、最小二乗法を用いて特徴線38を求めてもよい。
意匠長さの決定に関しては前述と同様である。
【0025】本実施例においては、特徴量として意匠の
傾きと長さの両方を利用した例を説明したが、意匠長さ
を利用することによって、より信頼性の高い識別を行う
ことができるもので、意匠穴の傾きのみの計測でも良好
な意匠穴の識別、つまり特徴事項の認識を行いワークの
識別を行える。
【0026】なお、以上の説明においては、アルミホイ
ール30を識別の対象としていたが、本実施例において
識別の対象とするワークはアルミホイールに限定される
ものではない。例えばその表面に形成された溝のパター
ンを利用することにより複数種類のタイヤの識別を行う
こともできる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、読み込んだワークの表
面の要素形状上に設定された複数本の検出線によって決
まる特徴点の位置から要素形状の特徴線を決定し、要素
形状の基準点とワークの基準点とを通る基準線との関係
に基づいて要素形状のもつ特徴量を算出し、得られた前
記特徴量に基づいて、要素形状を認識しワークの識別を
行っている。従って、容易かつ正確に特徴線の特定を行
うことが可能になるので、従来は識別困難であった類似
ワーク間の識別を容易かつ正確に行うことができる。
【0028】また、前記特徴線と前記基準線とで形成さ
れる角度を特徴量としているので、特徴量の抽出を容易
かつ正確に行うことができて、ワークの種類識別がより
正確になる。
【0029】また、前記検出線はワーク中心と同心の同
心円なので、検出線と要素形状との交点である特徴点の
抽出、及び特徴線の決定を容易かつ正確に行うことがき
る。さらに、前記検出線と前記基準線はワークの中心点
を通る直線であって、前記検出線は前記基準線の両側に
等角度開いた直線であるので、検出線と要素形状との交
点である特徴点の抽出、及び特徴線の決定を容易かつ正
確に行うことができて行うことがきて、ワークの種類識
別がより正確になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るワーク識別方法の実施
環境を示すブロック図である。
【図2】この実施例における画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。
【図3】この実施例における画像処理装置の動作の流れ
を示すフローチャートである。
【図4】この実施例において識別の対象及び参照パター
ンの設定に用いられるアルミホイールを示す図である。
【図5】この実施例における画像処理装置の意匠穴の傾
き及び長さの計測を2本の輪郭探査円と意匠穴の重心を
用いて行う例を説明する説明図である。
【図6】この実施例における画像処理装置の意匠穴の傾
き及び長さの計測を2本の輪郭探査円とアルミホイール
の中心を用いて行う例を説明する説明図である。
【図7】この実施例における画像処理装置の意匠穴の傾
き及び長さの計測を多数の輪郭探査円と意匠穴の重心を
用いて行う例を説明する説明図である。
【図8】この実施例における画像処理装置の意匠穴の傾
き及び長さの計測を2本の特徴探査線と意匠穴の重心を
用いて行う例を説明する説明図である。
【符号の説明】 1 画像処理装置 6 形状データ計測部 7 意匠穴傾き計測部 8 意匠穴長さ計測部 9 形状データ比較部 10 意匠穴傾き比較部 11 意匠穴長さ比較部 12 ホイール種類判別部 13 ホイールデータ記憶部 14 形状データ記憶部 15 意匠穴傾き記憶部 16 意匠穴長さ記憶部 30 アルミホイール 34 意匠穴 35−1,35−2,35−n 輪郭探索円 36−1,36−2 特徴探査線 37 基準線 38 特徴線 O ホイールの中心 G 意匠穴の重心 P11,P12,P21,P22,Pn1,Pn2,C1 ,C2 ,C
n 特徴点 α 傾き特徴量

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークが備える要素形状を画像として読
    み込むステップと、 読み込んだ画像上に、複数本の検出線を要素形状と交差
    するように設定し、各検出線と要素形状との交点に基づ
    いて複数の特徴点を抽出し、これらの特徴点の位置から
    要素形状の特徴線を決定するステップと、 要素形状の基準点とワークの基準点とを通る基準線を決
    定するステップと、 前記特徴線と前記基準線との関係に基づいて要素形状の
    もつ特徴量を算出するステップと、 得られた前記特徴量に基づいて、要素形状を認識しワー
    クの識別を行うステップと、 を有することを特徴とするワーク識別方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のワーク識別方法におい
    て、 前記特徴量は前記特徴線と前記基準線とで形成される角
    度であることを特徴とするワーク識別方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のワーク識
    別方法において、 前記検出線はワーク中心と同心の同心円であることを特
    徴とするワーク識別方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2記載のワーク識
    別方法において、 前記検出線と前記基準線はワークの中心点を通る直線で
    あって、前記検出線は前記基準線の両側に等角度開いた
    直線であることを特徴とするワーク識別方法。
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JP6177775A Pending JPH0844871A (ja) 1994-07-29 1994-07-29 ワーク識別方法

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JP (1) JPH0844871A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011053058A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Hitachi Ltd 車両検査装置

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JP2011053058A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Hitachi Ltd 車両検査装置

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