JPS6186879A - 穴ラベル付け装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、例えば視覚センサーを用いて、被判定部品と
しての複数の穴をもった平面状の部品（平面部品と呼ぶ
）の欠陥検査あるいは部品識別を行なう場合に、平面部
品自体及び、各穴の特徴量（面積１周囲長９重心１位置
、姿勢など）の抽出と判定処理を行なうための、各穴に
ラベル付け（番号付け）を行う装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

以下各図において同一の符号は同−又は相当部分を示す
。

従来、平面部品内の複数個の穴にラベル付けを行う方法
としては、第４図、′第５図に示すような装置および方
法があった。すなわち第４図において、あらかじめ整列
され、複数個の穴のあいた被判定部品１００は、部品搬
送手段（ベルトコンベアなど）１０１によって、２次元
撮像装置１０２の下に搬送され、撮像されて該撮像装置
１０２から被判定部品１００のアナログの画像信号１０
２ａが出力される。部品検査判定装置１０３はその画像
信号１０２ａをデジタル化（２値化）シ、背景と被判定
部品１００の領域とをセグメンテーション（パターン分
離）シ、その後まず部品１００それ自体の特徴量（面積
１周囲長１重心９位置。

姿勢など）を抽出する。次にその内部にある複数の穴の
各穴についてラベル付けを行い、各穴の特徴量（面積２
周囲長２重心２位置、姿勢など）を抽出し、最後に総合
判定を行なって、被判定部品１００の欠隔検査あるいは
部品の識別をする。

この場合の各穴のラベル付けの方法は、あらかじめ部品
１００を所定の姿勢となるように整列させておいて、判
定装置１０３に付された表示装置１０４に示されるよう
に部品工００の２値化画像の走査線１０５の走査の順に
穴の番号または名前がつけられていく。例えば第４図の
表示装置１０４の中に映っている三角形の平面部品の三
つの穴のう゛ベル付け（番号付け）は、一番上の穴Ｈ１
が番号■、その下の右側の穴Ｈ２が番号■、左側の穴Ｈ
３が番号■となる。このような判定装置および方法では
、まず被判定部品１００をあらかじめ人間あるいは何ら
かの方法を介して整列させなければならないという欠点
がある。

すなわち第５図（５）は、整列された部品１００Ａのラ
ベル付けを示している。この図（５）は第４図における
判定処理内容の表示装置１０４に映っているものと同じ
である。他方第５図（Ｂ）は整列されない部品１００Ｂ
のラベル付けを示している。図（８）の番号■と■のラ
ベル付けが図（Ｂ）では入れ換った形となっている。こ
のように従来のラベル付け方法では被判定部品１００を
整列させないと一義的なラベル付けを行うことができな
い。しかしながら被判定部品は整列するという工程を経
ずに、加工されて出てきたままの姿勢で検査、識別でき
ることが強く望まれている。

〔発明の目的〕

この発明は前記の欠点を除き、複数の穴のあいた平面部
品の各穴の検査識別の際に、平面部品の姿勢にかかわら
ず、各穴に対して一義的にラベル付けを行なうことので
きる装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の要点は、複数個の穴をもった被判定部品を２次
元撮像手段によって画像としてとらえ、所定の関値で二
値化して背景と部品を分離し、穴部を含む部品画像全体
の重心（部品重心と呼ぶ）の座標と、各穴の面積８周囲
長及び重心（穴重心と呼ぶ）の座標と、前記部品重心か
ら各穴重心に至る各線分の長さと、隣接する前記線分の
なす角度の各々とをそれぞれ求め、それらの値から（１
）最大面積の穴、もしくは（２）最大周囲長の穴、もし
くは（３）　ｉ＆大長の前記線分となる穴、または（４
）前記の角度が最大となる角度を作る２つの線分のうち
いずれか所定の一方の線分の方の穴に、第１番目のラベ
ル付けを行い、それを基点として、部品重心を中心とし
て一定方向（時計方向または反時計方向）に順にラベル
付けをしてゆく点にある。

この場合前記（１）〜（４）の４種類の特徴量（面積。

周囲長、線分長（距離）、角度）に対してどのような優
先順位をつけることも可能であり、ある特徴量の最大の
穴が複数個存在した場合、またはある特徴量の最大の穴
とこれに次ぐその特徴量の穴との各特徴量の大きさがほ
ぼ等しい（前記大きさの差が所定値以下の）場合には、
１つ低い優先順位の特徴量を用いて、ラベル付けの基点
となる穴を決める。ここでさらに、この１つ低い優先順
位の特徴量を用いた場合にも、上記のようなこと（最大
の特徴量が複数個あるか、次の大きさのものとほぼ等し
いこと）が生じた場合には順次同様な決定方法を繰返す
ものである。

換言すれば本発明の要点は、２次元の面内の形状で特定
され、核面に垂直な方向の複数の穴を持つ被判定物（被
判定部品など）の前記２次元の２値化画像に基づいて、
前記の各穴に番号付を行う：Ａｉ夕において、 前記被判定物の２値化画像の重心（部品重心など、以下
本体重心という）を求める本体重心算出手段（部品重心
算出回路など）と、前記の各穴の。

２（亘化１而像の重心（以下穴重心という）を求める穴
重心算出手段（穴型心算出回路など）と、前記各穴の形
状又は各穴重心及び本体重心間の相対配置から定まる各
穴の特徴量を算出する穴特徴量算出手段と、各穴の前記
特徴量を比較し基点となる穴重心を決定する基点決定手
段（位置・回転正規化回路など）と、本体重心を中心と
し前記基点から所定の回転方向（時計方向又は反時計方
向）に順欠各穴重心をたどりつつ各穴に番号付を行う穴
ラベル付け手段（穴ラベル付け回路など）とを備えるよ
うにした点又はさらに前記穴特徴量算出手段は、各穴の
面積を算出する穴面積算出手段（穴部検出回路など）、
もしくは各穴の周囲長を算出する穴周囲長算出手段（穴
周囲長算出回路など）、もしくは各穴重心と本体重心と
の距離（以下重心に対応する線分と、該線分に隣接する
同様な線分のうち何れか所定の前記回転方向の側にある
ものとのなす角度を、各穴に対応する角度として算出す
る角度算出回路（角度算出回路など）、を備えたものと
した点にある。

〔発明の実施列〕

以下第１図〜第３図に基づいて本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第
２図は３つの穴を持つ平面部品の穴のラベル付けのため
の特徴量の例を示す図、第３図はラベル付けの際の基点
の穴重心を決定するための第１図の動作手順例を示すフ
ローチャートである。

第１図、第２図においてまず複数個の穴Ｈ（Ｈ１１〜Ｈ
１３）をもち整列されていない被判定牛部品１００を２
次元撮像装置１０２によって撮像し、所定の閣値によっ
て二値化回路３０２によって二値化することによって部
品を背景から分離した２値化画像（部品画像という）を
得る。次に部品重心算出回路３１３によって穴Ｈ１ｌ〜
Ｈ１３を含む部品１００の重心（部品重心）ＧＯの座標
を、他ｌｉ！ｉ＋＋象特徴計数器３１４によって部品画
像の他の特徴量を求める。また同時に穴部検出回路３０
３によって部品画像の中に存在する六Ｈ１１〜Ｈ１３）
を検出し、この検出データから大面積算出回路３０４に
よって各穴Ｈ１ｌ〜Ｈ１３の面積Ｓ１〜Ｓ３の算出を、
同じく穴周囲長算出回路３０５によって各穴の周囲長１
１〜１３を、同じく穴型心算出回路３０６によって各穴
の重心０１〜Ｇ３の座標を算出する。次に該穴型心算出
回路３０６と前記部品重心算出回路３１３との各演算結
果を入力する重心間距離算出回路３０７により部品重心
Ｇｏと各穴の重心０１〜Ｇ３を結ぶ線分の長さく重心間
距離という）Ｌｌ〜Ｌ３を算出する。同じく同時に前記
演算結果を入力する角度算出回路３０８によって隣接す
る前記線分間の角度０１〜θ３を求める。ただしθ１．
θ２．θ３はそれぞれ線分Ｇｌ　、　Ｇｏと０２．Ｇｏ
、市７［有］と０３　ＧＯ１Ｇ３　、　ＧＯとＧＩＧＯ
とのなす角度を意味している。位置・回転正規化回路３
０９は前述の特徴量（大面積、穴周囲長１重心間距離、
角度）をもとにして部品１００がどのように回転又は位
置ずれしていても同じ穴に同じラベル付けがされるよう
にする。

そのために前もって大面１ｉｓ（８１〜Ｓ３）、穴周囲
長１（１１〜１３）、重心間距離Ｌ（１，１〜Ｌ３）、
角度θ（θ１〜θ３）に優先順位をつける。例えばこの
場合、面積１周囲長２重心間距離。

角度の順に優先順位をつけるものとする。

次に第３図の手順によって基点となる穴を決定する。す
なわち同図において、ステップ５０１では大面積Ｓが最
大の穴が複数個あるか否か、あるいは最大の大面積と、
これに次ぐ大面積との差が所定値以下であるか否かを判
別する。否（Ｎ）の場合は、最大面積として有意な穴が
１つしかないので、ステップ５０２で最大面積の穴を基
点とする。

ステップ５０１でｇ（Ｙ）の場合は、ステップ５０３で
次の優先順位の特徴量としての穴周囲長ｌの値を用いて
ステップ５０１と同様な判別（すなわち周囲長ｌが最大
の穴が複数個あるか否か、あるいは最大の穴周囲長と、
これに次ぐ穴周囲長との差が所定値以下であるか否かの
判別）を行う。

否（Ｎ）の場合はステップ５０４で最大周囲長の穴を基
点とし、諾（Ｙ）の場合はステップ５０５で次の優先順
位の特徴量としての重心間距離の値を用いて前記ステッ
プ５０１，５０３と同様な判別を行い、否（Ｎ’）の場
合はステップ５０６で最大の重心間距離の穴を基点とし
、諾（Ｙ）の場合は更にステップ５０７に移り、次の優
先順位の特徴量としての角度θの最大のものに対応する
穴（例えば第２図の例では当該の角度θを形成する２つ
の重心間線分のうち、部品重心ＧＯを中心として当該の
角度θを含む領域でその角度θを測るとき時計方向側に
位する線分上に重心を持つ穴）Ｈを基点とする。

このようにして第２図の例において、各特徴量の値が仮
に大面積Ｓ１：Ｓ２＞８３．穴周囲長１１＝１２＝６３
．重心間距離Ｌｌ＞Ｌ２＞Ｌ３という関係にあるとした
場合には、第３図の手順によって最大の重心間距離Ｌ１
を持つ穴Ｈ１ｌが基点として決定される。

再び第１図に戻り、穴ラベル付け回路３１０は部品重心
Ｇｏを中心に前記の基点となる穴重心から所定方向（第
２図の例では反時計方向）に他の穴爪心をたどり順次ラ
ベル付けを行う。従って穴）１１１．ＨＩ３．ＨＩ３の
順に大番号■、■、■とラベル付けされることになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば複数の
穴を持つ平面部品において、穴の形状。

配置から定る各穴の特徴量すなわち、大面積、穴周囲長
２重心間距離（部品重心と当該穴の重心との距離）、角
度（前記距離に対応する線分が隣接するものとなす角度
）等の値を相互に比較して基点となる穴を決定したのち
、部品重心を中心として基点となる穴重心から所定の時
計又は反時計方向に各穴重心をたどり各穴にラベル付け
を行うこととしたので、平面部品の位置１回路にかかわ
りなく、その上の各穴に一義的に定まるラベル付けを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は被判定部品の部品画像上の各穴の特徴量の例を示す
図、第３図はラベル付けのための基点となる穴重心を決
定する手順例を示すフローチャート、第４図は従来のラ
ベル付け装置の構成を示すブロック図、第５図は第４図
のラベル付け動作を説明するための部品画像を示す図で
ある。 １００・・・被判定部品、工０２・・・２次元撮像装置
、３０２・・２値化回路、３０３・・・穴部検出回路、
３０４・・・大面積算出回路、３０５・・・穴周囲長算
出回路、３０６・・・穴型心算出回路、３０７・・重心
間距離算出回路、３０８・・・角度算出回路、３０９・
・・位置・回転正規化回路、３１０・・・穴ラベル付け
回路、３１１・・・メモＩＪ、３１２・・・総合判定回
路、３１３・・・部品重心算出回路、３１４・・・参他
画像特徴計数第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２次元の面内の形状で特定され、該面に垂直な方向
   の複数の穴を持つ被判定物の前記２次元の２値化画像に
   基づいて、前記の各穴に番号付を行う装置において、 前記被判定物の２値化画像の重心（以下本体重心という
   ）を求める本体重心算出手段と、前記の各穴の２値化画
   像の重心（以下穴重心という）を求める穴重心算出手段
   と、前記各穴の形状又は各穴重心及び本体重心間の相対
   配置から定まる各穴の特徴量を算出する穴特徴量算出手
   段と、各穴の前記特徴量を比較し基点となる穴重心を決
   定する基点決定手段と、本体重心を中心とし前記基点か
   ら所定の回転方向に順次各穴重心をたどりつつ各穴に番
   号付を行う穴ラベル付け手段とを備えたことを特徴とす
   る穴ラベル付け装置。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   穴特徴量算出手段は、各穴の面積を算出する穴面積算出
   手段、もしくは各穴の周囲長を算出する穴周囲長算出手
   段、もしくは各穴重心と本体重心との距離（以下重心間
   距離という）を算出する重心間距離算出手段、又は当該
   穴の重心間距離に対応する線分と、該線分に隣接する同
   様な線分のうち何れか所定の前記回転方向の側にあるも
   のとのなす角度を、各穴に対応する角度として算出する
   角度算出手段、を備えたものであることを特徴とする穴
   ラベル付け装置。