JPS60200385A - 姿勢判定方式 - Google Patents

姿勢判定方式

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JPS60200385A
JPS60200385A JP59056200A JP5620084A JPS60200385A JP S60200385 A JPS60200385 A JP S60200385A JP 59056200 A JP59056200 A JP 59056200A JP 5620084 A JP5620084 A JP 5620084A JP S60200385 A JPS60200385 A JP S60200385A
Authority
JP
Japan
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posture
parameters
determination method
parts
attitude
Prior art date
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Pending
Application number
JP59056200A
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English (en)
Inventor
Yoshie Nishida
西田　良枝
Seiji Hata
清治 秦
Akira Miyagawa
晃 宮川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/21—Design or setup of recognition systems or techniques; Extraction of features in feature space; Blind source separation
    • G06F18/211—Selection of the most significant subset of features

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Character Discrimination (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、画像処理による部品認識に係り、特に部品の
回転による位置変化または姿勢の表裏の認識に好適な姿
勢判定方式に関するものである。
〔発明の背景〕
従来の姿勢判定方式でも、部品の穴の位置関係やモーメ
ントをめて行なわれていたが、そのパラメータ選択につ
いては、各認識の都度、対象にあわせてユーザーにより
適当なパラメータが決定されていたため、ユーザー自身
に依存する所が多く、システム開発が必ずしも効率的で
なかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような事情に鑑み、画像処理によ
る部品認識において、高速で高精度の姿勢判定方式を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明に係る姿勢判定方式は、パーツフィーダ上の部品
をＴＶカメラで撮像し、その画像信号に基づいて画像処
理装置が対象部品の有無・位置・姿勢を認識し、その情
報・指示に従ってロボットが当該部品の把握・組付けを
するようにした自動組立システムの姿勢判定方式におい
て、標準データ作成時に、姿勢判定に用いるパラメータ
の組合せを決定しておき、それらの組合せによってタイ
プ分けを行い、そのタイプごとに指定されたパラメータ
の組合せについてのみ計算を行なって所望の部品の姿勢
を判定するようにしたものである。
これを要するに、姿勢判定時の精度を良くするため、精
度を左右する誤差パラメータをめ、それが十分な精度を
保証するパラメータの組合によって姿勢を判定し、さら
に、高速化のだめ、標準データ作成時にパラメータの組
合せパターンを決定し、認識時においては、必要十分な
パラメータの算出のみ行なうようにするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は、本発明に係る姿勢判定方式の一実施例が実現
される自動組立システムの構成図である。
本システムは、旋回式パーツフィーダ１によって供給さ
れた部品を、ベルトコンベア２の上を流れて来るシャー
７に組み付けるものである。まず、ＴＶ右カメラで旋回
式パーツフィーダ１上の部品の画像を入力し、画像処理
装置４に転送する。画像処理装置４では、入力画像から
組み付けるべき部品の有無を認識し、当該部品がある場
合は、部品の位置、姿勢を計算してこれを組立ロボット
５に転送する。組立ロボット５は、画像処理装置４から
送られた情報をもとに、部品をつかみ、組付ける。旋回
式パーツフィーダ１は、中央の円盤上に山積みされた部
品を外周のトラック上に供給する。部品は、トラック上
で２次元的に任意の位置。
姿勢にあり、組立ロボット５が部品をつかむだめには、
画像から部品の方向性を知る必要がある。
第２図は、本発明に係る姿勢判定方式の一実施例の処理
手順図であって、その囚は標準データの作成処理、同［
Ｆ］）は認識処理に対するものである。
以下、第２図に基づいて、標準データの作成手順と認識
手順を説明する。両者とも、画像を入力し、２値化し、
白黒のかだまりごとに領域を分けるセグメンテーション
処理（ラベリング処理）を行う。
本システムでは、面積、穴数９周囲長等の画像データか
ら計算できる特徴パラメータの組合ぜにより、部品種別
を判定する。このため、標準データ作成時には、部品の
種別を決定する同定パラメータ（面積、穴数等）をめて
おく。次に姿勢判定パラメータの組合せのタイプ決定処
理を行う。
認識時には、固定パラメータを算出して、標準データと
の比較を行い、部品種別を判定する。そして標準データ
作成時に分けられたタイプ別に、指定されたパラメータ
のみを計算することにより、姿勢を高速に判定する。
第３図は本発明に係る姿勢判定方式の一実施例の姿勢判
定パラメータの決定論理の説明図である。
各パラメータの詳細を説明する。
（１）穴位置・・・・・・部品の重心と穴の重心を結ぶ
直線について、部品の重心まわりに、角度と長さによっ
て対応付ける。
（２）２次モーメント・・・・・・部品の２次モーメン
トによる慣性主軸。
（３）最遠点・・・・・・重心と輪郭線を結ぶ最長距離
。
（４）極値・・・・・・重心と輪郭線を結ぶ距離が増加
から減少し始める点であって、画像パターンには複数点
が存在する。
各ケースにつき、以上４つのパラメータの組合せによっ
て姿勢を決定する。−例として、穴位置によって姿勢を
決定する場合には、重心と穴重心とを結んだ直線の方向
性により、表裏及び姿勢の判定を行うことができる。
第４図は、本発明に係る姿勢判定方式の一実施例の標準
データ作成時の姿勢判定パラメータ決定の処理手順図で
ある。
標準データの作成時には、誤差パラメータによって精度
を評価し、ある一定値以上のときに姿勢判定のパラメー
タとして指定し、組合せによってタイプ分けする。
まず、部品に穴があり、さらに部品の重心と穴重心の距
離がａ画素以上（同図ＳＬ）で、ｂ画素以内に他の穴が
存在しないものを、穴位置によって姿勢を判定できるＴ
ＹＰＥ＝１とする。上記以外のものに関して、２次モー
メントをめＩＸ２／Ｙ”−１１により、２次モーメント
での姿勢判定可否を調べ、ある一定値（例えば０．２）
以内（同図８２）の場合は、判定パラメータとして使用
することにし、２次モーメントと他のパラメータとの組
合せにより、姿勢判定（同図８３）を行う。
ここでは、最遠点をめＣ画素以内に他の極値が存在しな
ければ、２１次モーメントと最遠点とにより、判定でき
るＴＹＰＥ＝２とする。以下同様に、２次モーメントと
穴位置パターンとの場合にＴＹＰＥ＝３、極値パターン
との場合にＴＹＰＥ＝４．１８０％ターン回転させて不
一致度との場合にＴＹＰＥ＝５とする。さら（（，２次
モーメントの値でＩＸ２／Ｙ”−１１が基準値以上であ
った場合には、穴位置パターン、極値パターン、対称性
処理有無において、判定が可能かどうか確認し、それぞ
れＴＹＰＥ＝６．７．８に分ける。認識時には、このタ
イプ別に指定されたパラメータのみをめ、姿勢を決定し
、マツチングを行う。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、任意の
部品に対して自動的に認識データを生成するので、対象
ごとの姿勢判定に関するプログラミングの必要がなく、
また認識時においては必要十分なパラメータのみ算出す
るので、高速化され、さらに各パラメータは精度的に評
価・保証されたものであるため、高精度なものとなり、
その効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る姿勢判定方式の一実施例が実現
される自動組立システムの構成図、第２図は、その処理
手順図、第３図は、同姿勢判定パラメータの決定論理の
説明図、第４図は、同標準データ作成時の姿勢判定パラ
メータ決定の処理手順図である。 １・・・旋回式ハーツフイーダ、２・・・ベルトコンベ
ア、３・・・ＴＶカメラ、４・・・画像処理装置、訃・
・組立口茅　Ｉ　目 第２０ （Ａ）　＜Ｂ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　パーツフィーダ上の部品をＴＶカメラで撮像し、
    その画像信号に基づいて画像処理装置が対象部品の有無
    ・位置・姿勢を認識し、その情報・指示に従ってロボッ
    トが当該部品の把握・組付けをｆるようにした自動組立
    システムの姿勢判定方式において、標準データ作成時に
    、姿勢判定に用いるパラメータの組合せを決定しておき
    、それらの組合せによってタイプ分けを行い、そのタイ
    プごとに指定されたパラメータの組合せについてのみ計
    算を行なって所望の部品の姿勢を判定することを特徴と
    する姿勢判定方式。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、標準デ
    ータ作成時に、各パラメータの精度を評価しておき、姿
    勢判定に際して精度が一定値以上となるようなパラメー
    タの組合せを選択するようにする姿勢判定方式。
JP59056200A 1984-03-26 1984-03-26 姿勢判定方式 Pending JPS60200385A (ja)

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JP59056200A JPS60200385A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 姿勢判定方式
US06/807,880 US4680802A (en) 1984-03-26 1985-03-25 Posture judgement system in image processing
PCT/JP1985/000144 WO1985004502A1 (fr) 1984-03-26 1985-03-25 Systeme de determination de position pour le traitement d'images
EP19850901573 EP0178329A4 (en) 1984-03-26 1985-03-25 POSITION DETERMINATION SYSTEM FOR IMAGE PROCESSING.

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