JPS58207178A - 物体認識装置 - 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】 本発明に物体の種類およびその位−亡判定する物体認識
装置に関する。

第１図にこの種の従来の製置の構成を示すブロック図で
、ベルトコンベア（３）によって送給される物体（９）
の種類咬たにその位置全判定する場合、ベルトコンベア
（８）の物体載置面は直線光源（２月Ｃ＝り帯状の光が
照射されるとともに、この元か照射された部分を視野と
するラインセンサ（１）が直線光源（２）に並設されて
いる。このラインでンサ（１）の映像信号に２値化回路
（４）に送り込まれ、ここで−足のしきい値を超えるか
否かで１０＃または１１〃に２値化される。すなわち、
ベルトコンベア（８）上の物体（９）が直線光源（２）
の光を蓮ることがなければ、ラインセンサ（１）の受光
部全体が兄に捉えるため第２図に示した如く全ビット〃
ハＯＩで表現される２値化信号に変換され、物体（９）
が直線光源（２）の光ｔＡっていると、ラインセンサ（
１）０受光部の一部が元？捉えないため第６図に示す如
く物体（９）に対応する部分が％１ｒ％これを除く部分
が％ＯＩで表現される２値化信号に変換される。かかる
２値化信号はエツジ抽出回路（５）に送り込まれ、ここ
で％ＯＮから１１＃に変化する境界および１１１から’
Ｄ＃に変化する境界、つまり、第３図中の１ビツトお工
びＪピットが読取られ、エツジ信号が輪郭メモリ（６）
に加えられる。輪郭メモリ（６）はこのエツジ信号全一
次元的な輪郭情報として集めるとともに、ベルトコンベ
ア（８）の位置情報と加え合わせて２次元的な情報とし
て記憶する。ここで例えば、ベルトコンベア（８）によ
って送給される物体（９）が第４図に示した如き形状を
有している場合にに、輪郭メモ’Ｊ（６ＭＤ情報を再構
成することによって第５図に示すような輪郭上再現する
′ことができる。

また、中央処理装置（８）に２値化回路（４）に映像信
号取込み指令を与えるとともに１輪郭メモリ（６）の輪
郭情報全処理して、物体（９）の形状若しくに種類およ
びその位置の判定を行っている。

なお、タイミング信号発生回路（７）ハラインセンサ（
１）にクロックパルスを加えると同時に、２値化回路（
４）、エツジ抽出回路（５）お工び輪郭メモリ（６〕に
対して処理タイミング信号を加えている。

また、第１図におけるベルトコンベア（８）の進行方向
の映像サンプリングのタイミングはラインセンサ（１）
の倍率に合わせであること（１勿論である。

斯かる従来の物体認識装置にあっては、ベルトコンベア
の高さが一定である限り、その表面が汚れて光の反射率
が幾分小さくなったとしても、あるいに、ベルトコンベ
アおよび物体が同一系統の色であったとしても、光の反
射角度が異ることにより、物体の輪郭１ｉ笑に検出し得
これによって物体の種類や位置全正確に判定することが
できる。

しかしながら、ラインセンサを含む光学系の位置決定に
際して、映像モニタ手段を持たないため、その氏゛定が
難しく、また、コンベアの代わｐＫ複数個の供給台を使
って物体を送給するに除して、供給台の高さ會一定に揃
えなければならないというような欠点が□：：竜・１・
・うた。

本発明に上記の欠点を除去するためになされπもので、
受光部にテレビカメラ七使うことに工つて光学系の位置
決定作業を容易化し得るとともに。

供給台の高さが変化した場合でも事前の処理によって物
体の種類および位置を正確に判定し得る物体認識装置の
提供を目的とする。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。

第６図に本発明に係る物体認識装置の構成を示すブロッ
ク図で、認識対象としての物体は供給台αＢ）に載置さ
れた状態で送給され、＠線光源（埒が供給台α印の物体
載置面を黒い実線イで示した部分を明かるく照らしてい
る。すなわち、直線光原図が。

矢印ａで示した供給台αＢ）の移動方向に対して直角な
直線状の被照射部を作っている。また、供給台αＢ）全
視野とし、ラスクスキャンの方向すなわち走査線の方向
が被照射部と略一致するテレビカメラ（９）が供給台α
Ｂ）の上方に設置されている。テレビカメラ（９）の映
像信号は上述したと同様な２値化回路幡に入力される。

この２値化回路ａ４１の出力端には、中央指令装置１２
１１の指令のもとで、１フレ一ム分の２値化された映像
信号１■込み、走査線毎の！１〃の数を計数し、これｔ
記憶するヒストグラム作成回路μｓ）が鍜続され、さら
に、このヒストグラム作成回路部）のＷ刃端ＫＵ、その
ヒストグラムの中で最大値（ｓＯｒ、覧１＊が逆の場合
には最小領）ゲ待つ走査線の番号ｔ１テレビカメラの走
査線の中で直線状の被照射部が写っている箇所として求
める直線位置検圧回路叩）が接続されている。

また％直線位置検出回路＜１６）の出力側Ｋに、この直
線位置検圧回路■）の走査線番号信号お工び２値化回路
に）の映像信号全入力とし、中央処理装ｆ　Ｃ１ｌの布
令を受けて、走査線番号信号に対応する２値化映像化号
を選び出す映像信号選別回路ｑηが設けられ、さらに、
この映像信号選別回路Ｃ１ηの出力側には上述したと同
様なエツジ抽出回路Ｑ８）が設けられている。

さらにまｙｃ％エツジ抽出回路μｓノの出力側にσ。

エツジ信号全一次元的な輪郭情報とじて集めるとともに
、供給台口Ｗの位置情報に対応させて２次元的な情報全
記憶する輪郭メモリ＋１９＋が設けられている。なお、
この輪郭メモリ■もまた中央処理装置Ｌｕ１ｌの指令を
受けて記憶動作する。

一方、上述した供給台αＢ）は駆動機構（４）；を介し
て中央処理装置１２１１に工って移動操作される。

この中央処理装置ａｌｌはこれまで述べた各種の指令の
他に輪郭メモリ（１鑓に記憶された情報をもとにして、
供給台（至）の載置される認識対象物体の形状若しくは
種類およびその位置の判定機能を併せ持っている。

上記の如く構成された本発明の物体認識装置の作用全以
下に説明する。

先ず、この装置では高さの異る供給台α３，１奮用いる
とき、認識対象物体が載置されていないもの。

またに、認識対象物体が載置されている場合でも認識対
象物体が存在しない部分に直線光が照射されるように供
給台ＱＢ）　’に位置させる。

ここで、＠線光が轟っている部分すなわち直線状の被照
射部に、当然のことながら他の部分より明るくなってい
るために、テレビカメラ頃）からの映像信号の中、明る
い部分が′１′に、暗い部分が″Ｏ′になるような適当
なしきい値を２値化回路−５に設定すると、第７図に示
す如き、１フレ一ム分の映像信号が２値化回路０４１エ
ク出力される。この場合、斜線で塗りつぶされた桝目が
１１′ヲ示し。

空白の桝目が１０′ヲ示している。なお、供給台α３）
上に作られる直線状の被照射部の方向とテレビカメラ（
２）の走査線方向と全一致させているため、１番の走査
線上に１１′の部分が県中している。

次に、この１フレ一ム分の映像信号がヒストグラム作成
回路μｓンに送り込まれると、このヒストグラム作成回
ｊｉ２ＩＯＢ）に第８図に示すようなヒストグラムを作
る。また、直線位置検出回路■ンはこのヒストグラムに
基いて１１′の数が最も多い走査線番号信号（ここでＨ
ｐ番）を出力する。

なお、ヒストグラムのピークが２〜３本の走査線上に跨
った場合にはその中心付近の走査線着号を選ぶようにし
ている。

このようにして得られた走査線番号信号は、以１′、。

後、映ｔ＠号選別回路″′αηにセットされるので、２
値化回路−よりこの映像信号選別回路口ηに送り込まれ
る１フレ一ム分の映像信号の中、走査線番号Ｐ番に対応
する２値化信号のみがエツジ抽出回路μｓ）に加えられ
る。

る工うにラインセンサ（１）全位置決めする操作に対応
しており、これに工って光学系の位置決め１／ｌ：菜が
著しく容易化される。

ここで、供給台（１８）上に、第４図で示したｇ＝対象
物体を載置丁れは、Ｐ番目の走査線の′１″ＤＩの変化
点がエツジ抽出回路Ｑ８）にエフ輪郭点として求められ
、この輪郭情報と供給台０８）の位置情報とが輪郭メモ
リ（２）に記憶される。すなわち、輪郭メモリ（２）に
は第５図に示す輪郭情報が記憶される。

この場合、桝目の縦方向に供給台αＢ）の位置に対応し
、桝目の横方向は走査線内の位置に対応している。

中央処理装置＋２１１１０この輪郭情報を処理すること
に裏って供給台αＢ）に載置された認識対象物体の種類
お工び位置を判定する。

なお、上記実施例ではテレビカメラ０１１および直線光
源（１２）を固足し、供給台αＢ）を移動させたが、供
給台αＢ）自体が固定を余儀なくされた場合ＫＩｒｉ、
テレビカメラσ（１）と直線光源啜との相対的な位置関
係をそのままにしてこれらを同時に移動させても上述し
たと同様な作用が行なわれる。

以上の説明によって明らかな如く１本発明の物体認識装
置に工れば、光学系の位置決め作業が著しく容易化され
るとともに、供給台の冒さが変化した場合でも直線光を
捉える走査線が異るだけで。

実質的には人為操作が殆んど不敬になり、高さの異る複
数種類の供給台の使用も可能になる。

また、直線光を捉える手段としてテレビカメラケ用いて
いるため、これにモニタテレビ會接続することに裏って
供給台の光の照射状態を＠接口でｉ８することｔＴ：き
、さらに、供給台の物体載置面の汚れや、認識対象物の
色の影響を受は難い正確な物体認識が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の物体認識装置の調成を示すブロック図、
第２図および第３図に同装置の作用全貌明するための信
号形態図、第４図は同装置による認識対象物体の一例を
示す斜視図、第５図に同装置の作用を説明するための輪
郭図チ、第６図に本発明による物体認識装置の一実施例
の禍成を示すブロック図、第７図に同実施例の作用を説
明する（１）ニラインセンサ　　（２）　ｓ　（１２）
：直線光源（８）：ベルトコンベア（４）ｓ　ｘ　：　
２値化回路（５）、叱：エツジ抽出回路 （６）、α９）：輪郭メモリ σ′？）：タイミング信号発主回路 （８）、匹：中央処理装置 （９）：認識対象物体　　（９）：テレビカメラａＢｌ
：供給台 （１５）　：ヒストグラム作成回路 ◇６ノ：＠線位置検出回路 ｑ７）：映像信号選別回路 代理人　　葛　　野　　信　　− 第　　６１５１ 第　　７　図 手続補正書（自発） 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官殿 ２、発明の名称 物坏認識装置 ３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　゛　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３
号名　称ｆ６０１　ｊ　　　三菱電機株式会社代表者片
山仁八部 ４代理人 ５、補正の対象 ｃｓ帷書の発明の詳細な説明の欄。 ６補正の内容 （１）明細書第３頁第１８行の「およびその位置の判定
」という記載を「の判定およびその位置の算出１と補正
する。 −２−細書第７頁第７行の「およびその位置の判定」と
いう記載を「の判定およびその位置の算出」と補正する
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テレビカメラと、認識対象物全保持するとともに、この
   認識対象物が前記テレビカメラの視野内を通過するよう
   に前記テレビカメラおよび認識対象物の相対位ｋｔ変化
   させる駆動手板と、前記テレビカメラの視野内に、この
   テレビカメラのラスタ方向と略一致するような＠線状Ｏ
   光照射都を形成する直線光源と、前記テレビカメラの映
   像信号を２値化する２値化回路と、この２値化回路に工
   って２値化された１フレ一ム分の映像信号に基つき、ラ
   スク毎の２値化号の和？求めその和が最大着しくに最小
   となる走査線番号を求める走査線番号検出回路と、この
   走査線番号検出回路によって求められた走査線番号に対
   応する前記２値化回路の映像信号を抽出する映像イ百号
   選別回路とを具備し、この映像信号選別回路の出力信号
   に基づいて前記認識対象物体の形状お工び位置を判定す
   ること？］ｌ−特徴とする物体認識装置。