JPS60189080A - 図形パタ−ンの認識方式 - 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】 本発明は、生Ｊ２り丁場における部品の形状認識等１こ
イｊ効な図形パターンの認識方式に関するものである。

一般に絹物と呼ばれる板金加工品を？！するためのヘン
ティング・マシンでは、供給される打抜き部品が比較的
単純な幾何学図形を有している。従って、複数種類の打
抜き部品か混在した状７／ｉ（でそれらがヘンディング
・マシンに供給される場合において、それらの部品の中
から所碇形状の部品を仕分は分類して抽出しようとする
ときにも、格別１にａ［な図形パターンの認識を行う心
安はなく、認識分別しようとする夕・ｊ象図形バクーン
に応じた簡１＋″８゜で高速処理の可能な認識方式かイ
〕効である。

本発明は、このような幾何学図形を有する部品の分別等
に好適な図形パターンの認識方式を提供しようとするも
のであり、勃に１図形パターンを２　（＋＜ｉ化した図
形データのシリアル処理により、面接的にその図形パタ
ーンについての＃１１１６ｉ　（１ｊｉを抽出して１図
形パターンの特定を行い、従って、小型、簡！Ｊｔ、安
価な装置により構成して、処理”’Ｉ’　１ｉｉｌの短
縮と処理ステップの簡素化をはかることかり能となり、
生産現場等における利用に適した図形パターンの認識力
式を１１＋ることかできる。

面して、本発明の図形パターン認識方式は、基本的には
、パターン人力装置行において検出して２値化した図、
形パターンを、形状分別装置において直交２　＋ｌｌ＋
に対する射影図に変換し、これらの射影図を微分するこ
とによりｆ４．られる微分波形における正負のパルスｌ
！文を特徴（ｉ白として、それらの＃寺徴仙を含む算術
演算式でめられる形状識別値によりに記パターンのｔμ
識を行うことを４’＋　６ｊとするものである。

また、本発明の１図形パターン認識力式は、上記形状識
別＆ｊによって識別できない図形パターンについて、−
１−記微分波形における微分値の絶対値の総和によりめ
られる図形パターンの周長、あるいは１−記２　（ｉ＋
Ｉ化した図形パターンからめられる当該図形パターンの
重心位置または１角積を第２の特′６！Ｉ仙として、こ
れらにより上記図形パターンの認識を行うことを特徴と
するものである。

以下に図面を参照して本発明の図形パターン認識方式に
ついてさらにＮ’ｆ　４＋１に説明する。

ｄ３識すべき対象物か、ヘンティング・マシンに供給さ
れる打抜き部品のように、幾何学図形、即ちある直線に
対して平行及び１１′−１角な白線並ひに４５°の角度
をもつ直線を主体として閉ループ状に４１も成される図
形パターンをイｊしている場合、それらの部品は機械へ
の供給に際してＪ−めカイＩ−等により向きを整えるこ
とか容易であり、例えば１−記部品か概略的に矩形状を
なす場合には、９０°　ことの位相のずれはあるとして
も、いずれかの辺をカイトに１イー）うように配列させ
ることができる。従って、ここては図形パターンか姿勢
を整えて供給されることを＋？ｉｉ提とする。

このように１−て供給される図形パターンについては、
ます、パターン人力装置によってその図形パターンの読
取りを省い、２　（ＩＣｉ化した図形データとする。こ
のパターン人力装置としては、例えばＩＴＶカメラやマ
トリックス状に配列された光”４１変換素子等が用いら
れる。

−に記パターン入力装置によって読取った図形データに
ついては、次に、形状分別装置における処理によって以
下に説明するような特′６ｉ値の抽出を行う。

即ち、」１記２値化図形データについては、形状分別装
置内におけるデータ処理により、まず、第１図に例示す
るように直交２　ｔｓｌ＋　Ｘ　、　ｙに対する射影図
に変換し、さらにその射影図を微分する。第１図におい
て、ｌは図形パターンを示し、また２ｘ及び２ｙはＸ　
＋ｌｉｌ＋及びＹ　ｉｉｂ　ヘの射影図を、３ｘ及び３
ｙはそれらの微分波形を示している。

このようにしてイＩ）られた微分波形は、各種形状パタ
ーンに応じて異なる正負パルス配列を有し、従ってこの
点に着目することにより基本的には幾何学的な図形パタ
ーンの識別を行うことかできる。

そこで、Ｘ軸への射影図の微分波形における正負のパル
ス数をそれぞれ心、Ｎｉとし、Ｙ軸側についての正負の
パルス数をそれぞれ耐、Ｎｉとして、これらを各図形パ
ターンについての特徴値と定義する。

第２図は、各種図形パターンと、それらについてのＸ“
軸及びＹ軸側射影図の微分波形における正負のパルス配
列と、それらによって得られる特徴細心、　Ｎｉ、　Ｎ
ｉ、　Ｎｉを示している。同図かられかるように、一般
的には各種図形パターンについて特徴値が何らかの差異
を有し、従ってこの特徴値を利用することにより図形パ
ターンの認識を行い、それらの分別を行うことが可能と
なる。

これらの特徴値を用いて図形パターンの認識を行う場合
、以下に示すように、それらの特徴値を含んだ算術演算
式でめられる形状識別（ｇｉ　Ｎ’を用い、これにより
複雑なパターンマツチングの必要をなくすことができる
。

上記算術演算式としては、例えば、 Ｎ−（温十Ｎｉ）　Ｘ　（耐＋所） ＮＪｌ＝（耐十Ｎ÷）　Ｘ　（Ｎｉ＋　Ｎｉ）等を用い
ることかできるが、必ずしもこれらの式に限′ｉｉ！さ
れるものではなく、識別しようとする各図形パターンの
特徴を一層明確にできるように耐応した算術演算式を用
いればよい。

なお、前述したように、図形パターンは予めその姿勢を
整えておくことを前提としているが、略矩形欣の図形パ
ターンについては、９０°ごとの四つの姿勢が考えられ
、これらの各姿勢ごとに」１記特徴値が相違している。

しかしながら、−１−記四つの姿勢における特徴値には
、第１表に示すような一定の関係かあり、この関係を利
用すれば、図形パターンをその姿勢の如何にかかわらず
認識することかでき、しかもその姿勢をも同時に認識す
ることができる。なお、第１表では回転角度が０６の場
合における特徴値がそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄであると仮
定し、図形パターンを８０°ずつ時計方向に回転させた
ときのそれぞれの特徴値を示している。

第　１　表 このような認識方式により１．１−記ｔｆＪ２図に示す
ような各種図形パターンについての判別を行うことがで
きるが、単純な幾何学図形であっても、例えば第３図に
示すような図形パターンは、特徴値が第２図のＮ００４
及びＮ０１７のものと同一になるため、両パターンが混
在しているような場合にはそれらを判別することかでき
ない。

このような問題を解決するためには、次に説明するよう
な方法のいずれかまたはその複数を組合わせて用いれば
よい。

そのｆｆ１ｌは、図形パターンの周長をめてそれを図形
パターンの判別に利用する方法であり、この周長は次の
ようにして簡単にめることができる。

前述した第１図における射影図２ｘ、２ｙの微分は、図
形データが２値化した状態で得られることから、隣接射
影値の差分として得ることかでき。

Ｘ輔及びＹ　ｉｌｌ、に投影した射影図が第１図にゴく
す射影図２ｘ、２ｙである場合、それらの差分（＋ｒｉ
は第２表及び第３表に示すようなものとなる。

面して、この差分の絶対値をすべて力Ｉｔ算した値が図
形パターンの周長であり、従って前述した特徴イ１１′
（抽出の過程における射影図の微分によってｔＪすられ
た微分値（差分（Ｉｔ（）から、格別煩雑な演算等を行
うことなくめることかでき、この周長を第２の特徴値と
して、前記形状識別値Ｎ’ｌ？は分別できなかった図形
パターンの識別を行うことができる。

第２表 第３表 また、第２の方法は、図形パターンの重心位置をめてそ
れを判別に利川する方法であり、この重、１．Ｊ位（６
は、？値化した図形パターンがら、Ｘ−１１方向及びＹ
　１１４１．方向について、それぞれ簡単な数式によっ
てめることができ、必要に応じてこの重心位置Ｘｇ、Ｙ
ｇを図形パターンの最大ＩＩＩ　Ｌ　、　Ｙ＋で割るこ
とによって規格化された値とし、これを第２の特徴値と
して、前記形状識別（＋ｒｉ　ＮＦでは分別できなかっ
た図形パターンの識別を行うことができる。

第３の方法は、図形パターンの面積をめてそれを判別に
利川する方法であり、この面積も同様に簡単な数式によ
って簡易にめることができる。従って、これを第２の特
徴値として、形状分類（ｉ（ｉ　Ｎでは分別できなかっ
た図形パターンの識別を行うことができる。

第３図に示した１４形パターンは、いずれも周長の差異
によって識別できるものであり、またそれらの図形パタ
ーンにおける各部ス］法か変っているときには、重心位
Ｈ耀または面精によって識別ｉｊｆ能なものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の認識方式における図形データの処理に
ついての説明図、第２図及び第３図は各種図形パターン
についてのパルス配列、特徴値及び形状識別値の関係−
を示す説明図である。 ｌ　・舎図形パターン、　２ｘ、２７　＊・射影図３＋
＋、３ｙ　・・微分波形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　パターン人力装置において検出して２値化した図形
   パターンを、形状分別装置６において直交２州１に対す
   るＱ４影１Δに変換し、これらの射影図を微分すること
   により得られる微分波形における正負のパルス数を特徴
   値として、それらの４！Ｉ徴イ１１］を含む３９術演ｑ
   式でめられる形状識別値により−に記、パターンの認識
   を行うことを特徴とする（図形パターンの認識方式。 ２、パターン入力装置において検出して２　イ＋ｅｉ化
   した図形パターンを、形状分別装置において直交２軸に
   対する射影図に変換し、これらの射影図を微分すること
   により得られる微分波形における正負のパルス数を特徴
   値として、それらの特徴値を含む算術演算式でめられる
   形状識別値により図形パターンの識別を行い、これによ
   って識別できなイ図形パターンについて、ト記微分波形
   における微分値の絶対値の総和によりめられる図形パタ
   ーンの周長を第２の特徴値として、これにより」１記図
   形パターンの認識を行うことを特徴とする図形パターン
   の認識方式。 ３、　パターン入力装顛において検出して２偵化した図
   形パターンを、形状分別装置において直交２　ｉｌ：Ｉ
   ＋に対する射影図に変換し、これらの射影図を微分する
   ことによりイ１すられる微分波形における正負のパルス
   数を特徴値として、それらの特徴（ｉ／ｊを含む算術演
   算式でめられる形状識別値により図形パターンの識別を
   行い、これによって識別できない１形パターンについて
   、１−記２仙化した図形パターンからめられる当該図形
   パターンのｍ心位請を第２の特徴値として、これにより
   １−記図形パターンの認識を行うことを特徴とする図形
   パターンの認識方式。 ４　パターン入力製画において検出して２値化した図形
   パターンを、形状分別装置において直交２軸に対する射
   影図に変換し、これらの射影図を微分することにより得
   られる微分波形における正負のパルス数を特徴値として
   、それらの特徴価を含む算術病ｑ式でめられる形状識別
   値により図形パターンの識別を行い、これによって識別
   できない１；２Ｉ形パターンについて、」−記２伯化し
   た図形パターンからめられる邑核図形パターンの面積を
   第２の４ｉ徴イＩＩ′（として、これにより」−記図形
   パターンの認識を行うことを特徴とする図形パターンの
   認識力式。