JPS615385A - 二次元視覚認識装置 - Google Patents

二次元視覚認識装置

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JPS615385A
JPS615385A JP12620284A JP12620284A JPS615385A JP S615385 A JPS615385 A JP S615385A JP 12620284 A JP12620284 A JP 12620284A JP 12620284 A JP12620284 A JP 12620284A JP S615385 A JPS615385 A JP S615385A
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JP
Japan
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Pending
Application number
JP12620284A
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English (en)
Inventor
Kazuo Mikami
和夫 三上
Suguru Ishihara
石原 英
Masahiro Nishimura
西村 真洋
Noriyuki Tsukiyama
築山 則之
Seisuke Hinota
日野田 征佑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Tateisi Electronics Co, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Tateisi Electronics Co
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Publication of JPS615385A publication Critical patent/JPS615385A/ja
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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】 〈発明の技術分野〉 本発明は、静止若しくは移動中の被認識物体を画像化し
て入力パターンを求め、この入力パターンを標準パター
ンと対比して、被認識物体を認識する二次元視覚認識装
置に関連し、殊に本発明は、パターン間の比較に際し、
標準パターンに対する入力パターンの位置ずれ量を高速
検知する新規位置ずれ検出方式を提供する。
〈発明の背景〉 一般に二次元視覚認識装置は、入力パターンと標準パタ
ーンとを画像上で重ね合わせ、両パターンの重合一致度
合を検出して、被認識物体を認識するものである。従っ
てパターン照合に際しては、両パターンを正確に位置合
わせする必要があり、従来はXYステージ等を用いて被
認識物体を所定停止位置に位置決めした後、これをテレ
ビカメラで撮像して入力パターンを求め、この入力パタ
ーンにつき標準パターンと照合処理を行なっている。と
ころかこの種方式の場合、被認識物体の位置決め機構が
必要であるから、装置全体の構造が複雑化し、また位置
決め操作の時間分だけパターン帖1合に時間がかかる不
利がある。而もこの方式の場合、物体を位置決め停止さ
せるから、コンベア上を流れる移動中の物体の認識には
不向きであり、更にパタ−ン照合するための大容量の画
像メモリが必要であるから、装置コストが高くなる等、
実用上幾多の問題があった。
〈発明の目的〉 本発明は、大容量の画像メモリを用いることなく、標準
パターンに対する入力パターンa猛水。
主力溝の位置ずれ量を高速検知する新規方式を提案する
もので、入力パターンが位置ずれしても、パターン間の
位置修正をデータ上で実施し、もって迅速且つ容易に物
体認識を行ない得る装置コストの安価な二次元視覚認識
装置を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉 上記目的を達成するため、本発明では、物体画像を白黒
2値化して標準パターンや入力パターンを求め、各パタ
ーンを構成する黒画素の数を水平走査ライン毎に計数し
て、標準パターンおよび入力パターンの各黒画素計数デ
ータを各水平走査ラインに対丸・させたメモリの各番地
に順次格納した後、両パターンにつき黒画素計数データ
が格納された先頭番地を検出し、先頭番地の差からパタ
ーン間の位置ずれ量を算出して、データ上でパターン相
互の位置すれ修正を実施可能とした。
本発明によれば、被認識物体を所定停止位置に位置決め
する等の必要がないから、特別な位置決め機構が不要で
あり、装置全体を簡易化でき、また位置決め操作に要す
る時間を節約し得、物体認識処理の効率を向上できる。
また物体を位置決め停止させないから、コンベヤ上を流
れる移動物体を認識する装置に好適であり、而もパター
ン照合用の大容量の画像メモリを必要としないから、装
置の簡易化や装置コストの低減に貢献する等、発明目的
を達成した顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉 第1図は本発明にかかる二次元視覚認識装置の回路構成
例を示す。図中テレビカメラ1は、例えばコンベヤ上を
流れる物体2を例えば上方より撮像し、飛越走査にかか
る画像出力(第3図(1)に示す)を同期分離回路3へ
送出する。同期分離回路3は、前記画像出力より水平同
期信号HD、垂直同期信号VD、奇数フィールド信号O
D(第3図(2)に示す)、クロック信号CK(第3図
(4)に示す)等を分離し、ビデオ信号VDiを2値化
回路4へ出力する。2値化回路4は、第3図(3)に示
す如く、ビデオ信号VDiに対し一定のスレシュホール
ドレベルTHを設定し、ビデオ信号VDiの奇数フィー
ルドにつき白黒2値化して2値パターンを形成出力する
。
第2図は2値パターン例を示し、第2図(1)は標準パ
ターンPを、第2図(2)は入力パターンPiを夫々示
す。尚図中、斜線部分が黒画素、斜線以外の部分が白画
素を示し、本実施例の場合、いずれのパターンも縦横2
56ビツトの画素をもって組立て構成される。
前記2値化回路4には、各パターンにおける黒画素を検
知する黒画素検知回路5が接続され、更に黒画素検知回
路5には検知出力を水平走査ライン毎に計数する画素カ
ウンタ6が接続されている。この画素カウンタ6は、■
10ボート7を介してマイクロコンピュータ(D CP
U(CenLralProcessing Unit 
) 8に接続され、cpu Bは画素カウンタ6の黒画
素計数データを取り込み、この取り込んだデータ等を用
いて、標準パターンに対する入力パターンの位置ずれ検
出、両パターンの照合等、物体認識にかかる一連の演算
や各種処理を実行する。このC,PU  8には、位置
ずれ検出等のプログラムを格納するFROM(Prog
rammable Read 0nly Memory
)  9 、標準パターンについての黒画素計数データ
を格納する第1のRAM (Read 0nly Me
mory ) 10 、大刀パターンについての黒画素
計数データを格納すル$ 2 (7) RAM 11 
カ夫々接続され、RAMl0111には水平走査ライン
数(本実施例では256)に相当するデータ格納領域を
設けて、各水平走査ライン毎の黒画素計数データを対応
する番地領域に格納する。尚図中、オア回路12は画素
カウンタ6をリセットする回路、ゲート回路13はCP
U 8に対し割込み信号INTを発生させる回路、スイ
ッチSWはモード切換スイッチである。
第4図+11 +21は、標準パターンPおよび入力パ
ターンPiの構成例およびパターン間の位置関係を示す
。同図中、A、A’は各パターンP、Piにおける先頭
黒画素、Xよ+ Y1+ X21 ”2は各黒画素A。
A′の位置データを夫々示し、一方の黒画素A′は他の
黒画素Aに対し水平および垂直の各方向にΔX、ΔYだ
け位置ずれしている。また第4図(1)(27で示すヒ
ストグラムH1,H2は、水平走査ライン位置に対する
黒画素数N、、N2の大きさを示しており、また夫々R
AM 10.11の領域図は黒画素計数データの格納範
囲(図中、斜線部分)を示している。
然してモード切換スイッチSWを学習モード側3に設定
した後、テレビカメラ1により標準モデルを撮像すると
、ビデオ信号VDiの最初の奇数フィールドにつき2値
化処理が実行されて標準パターンが形成され、画素カウ
ンタ6によって水平走査ライン毎の黒画素数が計数され
る。
そして奇数フィールドにおける水平同期信号器の各時間
タイミングで、CPU 8に対し割込み信号INTが発
生せられ、CPU3はこの水平同期期間において、画素
カウンタ8の黒画素計数データを取り込んでRAM 1
0に格納する。
第5図はcpu Bの上記割込み処理動作を示し、まず
cpu Bは、ステップ21において、RAM 10の
ワークエリアに設定された行カウンタYを初期設定(Y
=1)L、た後、っぎのステップ22で、黒画素数Nよ
(第4図+11の例ではゼリを画素カウンタ6より読み
出す。つぎにCPU8は、黒画素数Nよとしきい値TH
工(第4図+11 +21に示す)との大小を比較し、
N工<TH工のとき、ステップ23が” N O’とな
り、RAMl0の現水平走査ラインに対応する番地のデ
ータ格納領域にデータ「0」を格納し、更にRAMl0
のワークエリアに設定されたフラグエリアにフラグF(
=O)をセットする(ステップ24.25)。つぎにス
    、。
テップ26でRAM 10のアドレスカウンタを歩進し
て、つぎの水平走査ラインについてのデータ格納領域を
番地指定した後、つぎのステップ27で行カウンタYの
内容が水平走査行数r256Jに達したか否かをチェッ
クする。この場合ステップ27の判定は’NO“となる
から、割込みスタート時点に戻り、つぎの水平同期期間
における割込み処理に待機する。
かくて各水平同期期間の割込み処理毎に行カウンタYを
1加算しつつ、画素カウンタ6より黒画素数N1を読み
出し、ステップ23のチェックを実施する。その結果、
ステップ23のl’−N1≧THIJがはじめて−YE
S”となったとき、つぎにステップ28で、前記フラグ
Fの内容がチェックされた後(この場合ステップ28は
’YES#)、ステップ29におイテ、RAMl0に設
定されたデータエリアYエヘ行カウンタYの内容が書き
込まれる。そ1して続くステップ3゜で、RAM 10
の現水平走査ラインに対応する計数データ格納領域に黒
画素数N工が格納され、更にステップ31で、フラグF
にrlJがセットされる。このフラグ設定があると、以
後の水平走査ラインについての処理フローでは、ステッ
プ28のr F=OJの判定が1NO#となり、ステッ
プ29の処理を経ることなく、ステップ3oの黒画素数
N工の格納処理が実施される。
上記一連の処理は、行カウンタYの内容がr2.56J
に達するまで繰り返し実行され、ステップ27の[Y=
256J  の判定が’YES”となったとき、ステッ
プ32で行カウンタYが、っぎのステップ33でRAM
 10のアドレスカウンタが夫々クリアされ、標準パタ
ーンに関する一連の処理が完了する。
つぎに被認識物体の認識処理を実行する場合、モード切
換スイッチSWを認識モード側すに設定した後、同様の
撮像操作および2値化処理を実行して、入力パターンP
iを求める。そして前記同様に奇数フィールドにおける
水平同期信号HDおよび続く偶数フィールドにおける垂
直同期信号VDの各時間タイミングで、cpu Bに対
し割込み信号INTが発生せられ、CPU 8は前記水
平同期期間において画素カウンタ6の黒画素計数データ
の取込みやRAMIIへの格納を実行し、また垂直同期
期間において標準パターンPに対する入力パターンPi
の位置ずれ量の検出、位置ずれ修正、更にはパターン比
較処理を実行する。
第6図fl) (24はCPU  8の上記割込み処理
動作を示す。同図において、ステップ41からステップ
52へ至る処理フローは前記第5図と同様であり、ステ
ップ44.50ては各水平走査ライン毎の黒画素数N2
(但しN2<T’H,のときはゼロ)がRAM11の対
応する計数データ格納領域に格納され、またステップ4
9では、ステップ43の[N、≧THIJの判定がはじ
めて”YES’となったときの行カウンタYの内容がR
AM 11のデータエリアY、へ書き込まれる。
上記の処理後、つぎのステップ53.54において、R
AM 10のアドレスカウンタに標準パターンにかかる
データエリアY1の内容を、RAM11 のアドレスカ
ウンタに入力パターンにかかるデータエリアY、の内容
を、夫々セットする。
そしてつぎのステップ55でRAMl0のアドレスカウ
ンタが指定する番地領域の黒画素数N1を読み出し、更
にステップ56でRAM 11のアドレスカウンタが指
定する番地領域の黒画素数N。
を読み出して、両データを比較するとき、両パターンは
前記位置ずれ量ΔYが修正された状態でパターン照合さ
れることになる。その結果、cpu  Bは、両者の差
(N]−N2)から不一致画素数ΔNを算出し、つきの
ステップ58で、不一致画素数ΔNとしきい値TH2と
の大小を比較する。もしステップ58の「ΔN<TH2
Jの判定が”YES”のとき、ステップ59て不一致画
素数ΔNの累積加算値NTを計算し、然る後火々RAM
l0111 のアドレスカウンタを歩進して、各RAM
IQ、11 のつぎの番地領域を指定する(ステップ6
0.61)。
上記一連の処理は、RAMl0,11のアドレスカウン
タがr 256 Jに達するまで繰り返され、その結果
、累積加算値NTがしきい値TH8より小さい値であっ
たとき、ステップ64の判定が“Y E S ”となり
、つぎのステップ65でci’uBは一致出力を出す。
一方繰返し処理過程において、しきい値TH2H2以上
一致画素数ΔNが算出されたとき、ステップ58が’N
O’となり、また累積加算値2丁がしきい値TH8以上
に達したとき、ステップ64が’NO’ となり、いず
れの場合もCPU 8は不一致出力を出す(ステップ6
6)。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる二次元視覚認識装置の回路ブロ
ック図、第2図(11(21は標準パターンおよび入力
パターンを示す説明図、第3図は第1図に示す回路構成
例の信号波形を示すタイミングチャート、第4図+11
 +21は標準パターンに対する入力パターンの位置ず
れ検出原理を示す説明図、第5図は学習モードにおける
割込み処理動作を示すフローチャート、第6図(11(
21は認識モードにおける割込み処理動作を示すフロー
チャートである。 1・・・・・・テレビカメラ 4・・・・・・2値化回
路手・・・・・・画素カウンタ 8・・・・・・CI)
 Ulo、11・・・・・・RAM

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 物体画像を白黒2値化して標準パターンおよび入力パタ
    ーンを求める手段と、各パターンを構成する黒画素の数
    を水平走査ライン毎に計数する手段と、標準パターンお
    よび入力パターンの各黒画素計数データを各水平走査ラ
    イン毎に対応させた番地領域に順次格納する手段と、両
    パターンにつき黒画素計数データが格納された先頭番地
    を検出すると共に先頭番地の差によりパターン間の位置
    ずれ量を算出する手段とを具備して成る二次元視覚認識
    装置。
JP12620284A 1984-06-18 1984-06-18 二次元視覚認識装置 Pending JPS615385A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12620284A JPS615385A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 二次元視覚認識装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP12620284A JPS615385A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 二次元視覚認識装置

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Publication Number Publication Date
JPS615385A true JPS615385A (ja) 1986-01-11

Family

ID=14929233

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12620284A Pending JPS615385A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 二次元視覚認識装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0551602U (ja) * 1991-12-18 1993-07-09 新ダイワ工業株式会社 携帯用集塵丸鋸の可動ガード開閉機構

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