JPS63300843A - 視覚認識装置の座標補正方法 - Google Patents
視覚認識装置の座標補正方法Info
- Publication number
- JPS63300843A JPS63300843A JP62137059A JP13705987A JPS63300843A JP S63300843 A JPS63300843 A JP S63300843A JP 62137059 A JP62137059 A JP 62137059A JP 13705987 A JP13705987 A JP 13705987A JP S63300843 A JPS63300843 A JP S63300843A
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- Japan
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- coordinates
- visual recognition
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Image Analysis (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、視覚認識装置を備えた数値制御装置などの位
置決め装置において、視覚認識装置の座標系と位置決め
装置の座標系を一致させて、一般の認識対象の座標を同
一座標として取り扱うことを可能にする視覚認識装置の
座標補正方法に関する。
置決め装置において、視覚認識装置の座標系と位置決め
装置の座標系を一致させて、一般の認識対象の座標を同
一座標として取り扱うことを可能にする視覚認識装置の
座標補正方法に関する。
［発明の概要］
本発明は、視覚認識装置を備えた位置決め装置において
、 位置確認用の認識対象を位置決め装置により視覚認識装
置の座標系の３つの位置に相対移動させて、夫々の位置
の視覚認識装置座標と位置決め装置座標とを認識し、こ
の認識座標と上記認識対象の位置決め装置の座標系上の
座標とから、この両者の座標間の補正式を求め、座標系
間の座標の倍率と傾きを補正して２つの座標系を一致さ
せることにより、 簡単かつ安価な方法で、視覚認識装置での座標と位置決
め装置での座標とを同一座標として取り扱えるようにし
たものである。
、 位置確認用の認識対象を位置決め装置により視覚認識装
置の座標系の３つの位置に相対移動させて、夫々の位置
の視覚認識装置座標と位置決め装置座標とを認識し、こ
の認識座標と上記認識対象の位置決め装置の座標系上の
座標とから、この両者の座標間の補正式を求め、座標系
間の座標の倍率と傾きを補正して２つの座標系を一致さ
せることにより、 簡単かつ安価な方法で、視覚認識装置での座標と位置決
め装置での座標とを同一座標として取り扱えるようにし
たものである。
［従来の技術］
従来より、高精度な加工や組み立てが要求される製造装
置などでは、ワークや加工１作業用の冶具の位置決めの
ために数値制御装置（以下ＮＣ装置と記す）が使用され
ている。近年、これらの製造装置では、視覚認識装置を
付属させることにより、供給されるワークを認識し、ワ
ークと治具の相対的な位置決めを行なって、より一層の
高精度化が図られている。このため、ＮＣ装置の座標と
視覚認識装置の座標を合わせて、同一の座標として取り
扱う必要があり、ＸＹの直角座標系においては２つの座
標を合わせるために、Ｘ座標の倍率。
置などでは、ワークや加工１作業用の冶具の位置決めの
ために数値制御装置（以下ＮＣ装置と記す）が使用され
ている。近年、これらの製造装置では、視覚認識装置を
付属させることにより、供給されるワークを認識し、ワ
ークと治具の相対的な位置決めを行なって、より一層の
高精度化が図られている。このため、ＮＣ装置の座標と
視覚認識装置の座標を合わせて、同一の座標として取り
扱う必要があり、ＸＹの直角座標系においては２つの座
標を合わせるために、Ｘ座標の倍率。
Ｙ座標の倍率、座標系の傾きを設定する必要がある。こ
の座標系の間の倍率や傾きを設定する方法として、従来
は以下の２つの方法があった。
の座標系の間の倍率や傾きを設定する方法として、従来
は以下の２つの方法があった。
第４図（イ）、（ロ）は従来の第１の方法の説明図であ
る。第１の方法は、予め大きさのわかっている図形を（
イ）に示すようにカメラに写し出して画像取り込みを行
ない、Ｘ方向、Ｙ方向の倍率を入力する。その後、（ロ
）に示すように、まず図形の画像をカメラの端に写し出
して画像取り込みを行ない、次にＮＣ装置によりＸ方向
、Ｙ方向に移動し反対側のカメラの端へ画像を移動させ
て座標系の傾きを人力する方法である。
る。第１の方法は、予め大きさのわかっている図形を（
イ）に示すようにカメラに写し出して画像取り込みを行
ない、Ｘ方向、Ｙ方向の倍率を入力する。その後、（ロ
）に示すように、まず図形の画像をカメラの端に写し出
して画像取り込みを行ない、次にＮＣ装置によりＸ方向
、Ｙ方向に移動し反対側のカメラの端へ画像を移動させ
て座標系の傾きを人力する方法である。
第５図は従来の第２の方法の説明図である。第２の方法
は、座標系の傾きがないことをカメラの機械的取付精度
によって保証されているものとして、１つの画像をＮＣ
装置のＸ方向に移動させ、次にＹ方向にも移動させて、
夫々のスケールを測定して入力する方法である。第２の
方法では座標の倍率の設定を行なうのみで、座標系の傾
きは補正できなかった。
は、座標系の傾きがないことをカメラの機械的取付精度
によって保証されているものとして、１つの画像をＮＣ
装置のＸ方向に移動させ、次にＹ方向にも移動させて、
夫々のスケールを測定して入力する方法である。第２の
方法では座標の倍率の設定を行なうのみで、座標系の傾
きは補正できなかった。
特開昭６１−１７４８００号公報には視覚認識装置を備
えて装着部品の姿勢検知を行なう電子部品の装着装置が
提案されているが、そこで使用されているイメージセン
サ（カメラに相当する）の座標系を装置ヘッドの位置決
め装置座標系に合わせることが不可欠になる。
えて装着部品の姿勢検知を行なう電子部品の装着装置が
提案されているが、そこで使用されているイメージセン
サ（カメラに相当する）の座標系を装置ヘッドの位置決
め装置座標系に合わせることが不可欠になる。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記従来の技術における位置決め装置（
ＮＣ装置）と付属の視覚認識装置の座標系の倍率や傾き
を設定する方法には、以下のような問題点があった。
ＮＣ装置）と付属の視覚認識装置の座標系の倍率や傾き
を設定する方法には、以下のような問題点があった。
（１）第１の方法では、予め大きさのわかっている図形
認識用の治具を極めて精度良く製作する必要があること
と、倍率設定の作業工程と傾き設定の作業工程の２度の
工程があり煩雑である欠点がある。
認識用の治具を極めて精度良く製作する必要があること
と、倍率設定の作業工程と傾き設定の作業工程の２度の
工程があり煩雑である欠点がある。
（２）第２の方法では、座標系の傾きの補正かできず、
カメラの機械的な取付精度を向上５維持させる必要があ
り、装置を高価なものにする。
カメラの機械的な取付精度を向上５維持させる必要があ
り、装置を高価なものにする。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたもの
で、視覚認識装置の座標を補正するための図形認識用治
具を廃止することができるとともに、カメラの取付精度
に頼ることなく、座標系の倍率と傾きの補正を１度の作
業で行なうことができるようにして作業を簡単化した視
覚認識装置の座標補正方法を提供することを目的とする
。
で、視覚認識装置の座標を補正するための図形認識用治
具を廃止することができるとともに、カメラの取付精度
に頼ることなく、座標系の倍率と傾きの補正を１度の作
業で行なうことができるようにして作業を簡単化した視
覚認識装置の座標補正方法を提供することを目的とする
。
［問題点を解決するための手段］
上記の目的を達成するための本発明の視覚認識装置の座
標補正方法の構成は、 視覚認識装置を備えた位置決め装置において、位置確認
用の認識対象を前記位置決め装置により前記視覚認識装
置座標系の３つの位置に相対移動させて夫々の位置の視
覚認識装置座標および位置決め装置座標とを認識する過
程と、 前記３つの位置の認識された座標と前記認識対象の位置
決め装置座標系上の座標とから任意の視覚認識装置座標
を位置決め装置座標に補正する数式を求める過程とを有
することを特徴とする。
標補正方法の構成は、 視覚認識装置を備えた位置決め装置において、位置確認
用の認識対象を前記位置決め装置により前記視覚認識装
置座標系の３つの位置に相対移動させて夫々の位置の視
覚認識装置座標および位置決め装置座標とを認識する過
程と、 前記３つの位置の認識された座標と前記認識対象の位置
決め装置座標系上の座標とから任意の視覚認識装置座標
を位置決め装置座標に補正する数式を求める過程とを有
することを特徴とする。
［作用コ
本発明は、位置決め装置によって位置確認用の認識対象
を３つの位置へ移動させ視覚認識装置によって３回の画
像取り込みを行ない、視覚認識装置の座標の倍率と傾き
の補正を行なう。画像上の３つの位置の視覚認識装置お
よび位置決め装置での座標が認識され、一方、認識対象
の位置決め装置上の座標が初期の位置出しなどかられか
るから、アフィン（ａｆ ｆ １ｎｅ）変換などの座標
変換により上記座標の倍率補正と傾き補正をする補正式
を求めることができる。位置確認用の認識対象は１点を
特定するものであり、寸法精度等は必要がなく装置やワ
ーク等に記されたマークなど簡略なもので良い。
を３つの位置へ移動させ視覚認識装置によって３回の画
像取り込みを行ない、視覚認識装置の座標の倍率と傾き
の補正を行なう。画像上の３つの位置の視覚認識装置お
よび位置決め装置での座標が認識され、一方、認識対象
の位置決め装置上の座標が初期の位置出しなどかられか
るから、アフィン（ａｆ ｆ １ｎｅ）変換などの座標
変換により上記座標の倍率補正と傾き補正をする補正式
を求めることができる。位置確認用の認識対象は１点を
特定するものであり、寸法精度等は必要がなく装置やワ
ーク等に記されたマークなど簡略なもので良い。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。本実施例は、位置決め装置として直角なＸＹ座標系
内をヘッド部が移動可能に構成されたＮＣロボット装置
に適用した場合を示している。
る。本実施例は、位置決め装置として直角なＸＹ座標系
内をヘッド部が移動可能に構成されたＮＣロボット装置
に適用した場合を示している。
このロボット装置はヘッドｌを少なくともＸ方向および
Ｙ方向に位置決め可能なロボット２と、ロボット２の数
値制御および本発明の座標補正を行なう制御部３と、制
御部３の指令によりロボット２を駆動する出力制御部４
などから成る。
Ｙ方向に位置決め可能なロボット２と、ロボット２の数
値制御および本発明の座標補正を行なう制御部３と、制
御部３の指令によりロボット２を駆動する出力制御部４
などから成る。
視覚認識装置は、カメラ５と、カメラ５で撮像された画
像を２値化するなどして画像取り込みを行ない、画像の
認識を行なう画像処理部６と、取り込んだ画像の表示を
行なうモニタテレビ７などから成る。カメラ５は、ロボ
ット２のヘッド！に固装され、通常は、ワークの姿勢を
認識してヘッド１に備えられる作業治具の位置補正を行
なうために、画像の取り込みを行なうが、そのために予
めカメラ５の座ｍ＜以下カメラ座標と記す）をヘッドｌ
の座標（以下ＸＹテーブル座標と記す）に合わせる補正
を行なう必要があるので、位置確認用のマーク８を制御
部３の指令によって夫々別個の位置に移動させて３回取
り込む。このマーク８はワーク（例えばプリント基板）
９などに記されている。
像を２値化するなどして画像取り込みを行ない、画像の
認識を行なう画像処理部６と、取り込んだ画像の表示を
行なうモニタテレビ７などから成る。カメラ５は、ロボ
ット２のヘッド！に固装され、通常は、ワークの姿勢を
認識してヘッド１に備えられる作業治具の位置補正を行
なうために、画像の取り込みを行なうが、そのために予
めカメラ５の座ｍ＜以下カメラ座標と記す）をヘッドｌ
の座標（以下ＸＹテーブル座標と記す）に合わせる補正
を行なう必要があるので、位置確認用のマーク８を制御
部３の指令によって夫々別個の位置に移動させて３回取
り込む。このマーク８はワーク（例えばプリント基板）
９などに記されている。
このマーク８は初期において位置出しが行なわれる。
以上の構成の実施例の作用を述べる。第２図はカメラの
移動の説明図であり、第３図はカメラ座標でのマークの
位置を示す説明図である。５ａはカメラ５の視野であり
、ロボット２が制御部３の指令に基づいて、カメラ５を
第２図のようにその視野５ａが５ａ’、５ａ″に変化す
るように移動し、夫々の位置においてマーク８の画像取
り込みを行なう。その結果、マーク８はカメラ座標上で
第３図に示す３つの位置Ｐ Ｉ＋ Ｐ ＊、 Ｐ ｓに
写し出される。画像処理部６ではこの位置Ｐ ｌ＋ Ｐ
ｔ、 Ｐ ｓ−を認識し、制御部３へ送出する。
移動の説明図であり、第３図はカメラ座標でのマークの
位置を示す説明図である。５ａはカメラ５の視野であり
、ロボット２が制御部３の指令に基づいて、カメラ５を
第２図のようにその視野５ａが５ａ’、５ａ″に変化す
るように移動し、夫々の位置においてマーク８の画像取
り込みを行なう。その結果、マーク８はカメラ座標上で
第３図に示す３つの位置Ｐ Ｉ＋ Ｐ ＊、 Ｐ ｓに
写し出される。画像処理部６ではこの位置Ｐ ｌ＋ Ｐ
ｔ、 Ｐ ｓ−を認識し、制御部３へ送出する。
ワーク９上の任意の一点のＸＹテーブル座標を（ｘ、
ｙ）とし、一方、この点をカメラで見たときのカメラＢ
を（ＯＸ、 ａｙ）とし、この画像上の点のＸＹテーブ
ル座標を（ｅｘ、 ｅｙ）とすると、（ｘ、 ｙ）は、
で表されるものと仮定することができる。ここで、マー
ク８のＸＹテーブル座標を（ｘｏ、 ｙｏ）とし、前記
したマーク８をカメラでずらしながら３つの位置Ｐ ＋
、 Ｐ ＊、 Ｐ ３に写し出したときの夫々のカメラ
座標とＸＹテーブル座標をＰ ＋（ＣＸｔ、 ＣＹｔ）
。
ｙ）とし、一方、この点をカメラで見たときのカメラＢ
を（ＯＸ、 ａｙ）とし、この画像上の点のＸＹテーブ
ル座標を（ｅｘ、 ｅｙ）とすると、（ｘ、 ｙ）は、
で表されるものと仮定することができる。ここで、マー
ク８のＸＹテーブル座標を（ｘｏ、 ｙｏ）とし、前記
したマーク８をカメラでずらしながら３つの位置Ｐ ＋
、 Ｐ ＊、 Ｐ ３に写し出したときの夫々のカメラ
座標とＸＹテーブル座標をＰ ＋（ＣＸｔ、 ＣＹｔ）
。
（ｅｘ、、 ｅｙυ、 、Ｐ ｔ（ＣＸｓ、 ＣＹｔ）
、 （ＣＸｓ、 ＣＹｔ）。
、 （ＣＸｓ、 ＣＹｔ）。
Ｐ ５（ＣＸｓ、 ＣＦｓ）、 （ｅＸｓ、 ｅＦｓ）
とすると、式（１）から （：：）＝・（：：：）”（：：：）・β ・・・（
３）（：：）＝・（ｅＸｌ）、（ｅＸｓ）・β −（
４）が成り立つ。ここで、式（３）一式（２）より、Ｏ
＝・（：：：二：：：）・（：：：：：：） ・
・・（５）式（４）一式（２）より、 ０＝・（：：：二：：：）・（：：：：：：）
・・・（６）が成り立つ。上記式（５）と式（６）によ
り、が成り立ち、式（７）より、 が求められる。従って、式（１）によりワーク上の任意
の点のカメラ座標をＸＹテーブル座標系での座標に補正
することが可能になる。即ち、式（１）は、カメラ座標
系とｘＹテーブル座標系の倍率と傾きを合致させる補正
を行なうことになる。上記においては３次元で考えられ
ているから、カメラの垂直方向の傾きも補正される。
とすると、式（１）から （：：）＝・（：：：）”（：：：）・β ・・・（
３）（：：）＝・（ｅＸｌ）、（ｅＸｓ）・β −（
４）が成り立つ。ここで、式（３）一式（２）より、Ｏ
＝・（：：：二：：：）・（：：：：：：） ・
・・（５）式（４）一式（２）より、 ０＝・（：：：二：：：）・（：：：：：：）
・・・（６）が成り立つ。上記式（５）と式（６）によ
り、が成り立ち、式（７）より、 が求められる。従って、式（１）によりワーク上の任意
の点のカメラ座標をＸＹテーブル座標系での座標に補正
することが可能になる。即ち、式（１）は、カメラ座標
系とｘＹテーブル座標系の倍率と傾きを合致させる補正
を行なうことになる。上記においては３次元で考えられ
ているから、カメラの垂直方向の傾きも補正される。
なお、上記実施例ではカメラを移動したが、カメラを固
定にしてワークを載置するテーブルをＸＹ移動させて行
なう構成であっても適用可能である。
定にしてワークを載置するテーブルをＸＹ移動させて行
なう構成であっても適用可能である。
このように、本発明はその主旨に沿って種々に応用され
、実施態様を取り得るものである。
、実施態様を取り得るものである。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明の視覚認識装置の
座標補正方法によれば、以下のような効果を奏する。
座標補正方法によれば、以下のような効果を奏する。
（１）視覚認識装置の補正を直接ＮＧ装置などの位置決
め装置を使用し、また同マークの３回の画像取り込みを
行なうだけで、ＸＹ直角方向、θ回転方向の補正を行な
うので非常に正確でかつ簡便である。
め装置を使用し、また同マークの３回の画像取り込みを
行なうだけで、ＸＹ直角方向、θ回転方向の補正を行な
うので非常に正確でかつ簡便である。
（２）正確な図形認識用のゲージ（治具）を製作する必
要がないので安価にできる。
要がないので安価にできる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図はカメラ移動の説明図、第３図はマーク画像の説明
図、第４図（イ）、（ロ）は従来の第１の方法の説明図
、第５図は従来の第２の方法の説明図である。 ２・・・ロボット（位置決め装置）、３・・・制御部（
位置決め装置）、５・・・カメラ（視覚認識装置）、６
・・・画像処理部（視覚認識装置）、８・・・マーク（
認識対象）。 Ｖメラ携Ｉηの説Ｅ＃１図 第２図 ｊ−≦２Σか４１プマーク正［シイ殊Ｑ）２５ヂ上１月
ｔ＝１第３図 （イ）
（ロ）従琴の第１の万蛎α説明図 第４図 第５図
２図はカメラ移動の説明図、第３図はマーク画像の説明
図、第４図（イ）、（ロ）は従来の第１の方法の説明図
、第５図は従来の第２の方法の説明図である。 ２・・・ロボット（位置決め装置）、３・・・制御部（
位置決め装置）、５・・・カメラ（視覚認識装置）、６
・・・画像処理部（視覚認識装置）、８・・・マーク（
認識対象）。 Ｖメラ携Ｉηの説Ｅ＃１図 第２図 ｊ−≦２Σか４１プマーク正［シイ殊Ｑ）２５ヂ上１月
ｔ＝１第３図 （イ）
（ロ）従琴の第１の万蛎α説明図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 視覚認識装置を備えた位置決め装置において、位置確認
用の認識対象を前記位置決め装置により前記視覚認識装
置座標系の３つの位置に相対移動させて夫々の位置の視
覚認識装置座標および位置決め装置座標とを認識する過
程と、 前記３つの位置の認識された座標と前記認識対象の位置
決め装置座標系上の座標とから任意の視覚認識装置座標
を位置決め装置座標に補正する数式を求める過程とを有
することを特徴とする視覚認識装置の座標補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62137059A JP2707548B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 視覚認識装置の座標補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62137059A JP2707548B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 視覚認識装置の座標補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63300843A true JPS63300843A (ja) | 1988-12-08 |
| JP2707548B2 JP2707548B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=15189928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62137059A Expired - Lifetime JP2707548B2 (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | 視覚認識装置の座標補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707548B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06249615A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Sony Corp | 位置検出方法 |
| JPH06285749A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-10-11 | Seikosha Co Ltd | プリント基板の加工方法およびその装置 |
| EP1065917A3 (en) * | 1999-06-29 | 2002-01-02 | Sony Corporation | Calibrating method for part mounting apparatus |
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| JP2009074931A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Sokkia Topcon Co Ltd | 二次元座標測定機 |
| CN106078353A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 深圳市博视科技有限公司 | 数控设备自动对位装置 |
| CN108737793A (zh) * | 2010-12-30 | 2018-11-02 | 派尔高公司 | 使用摄像机网络跟踪运动对象 |
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| JPS61188056A (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-21 | Nec Home Electronics Ltd | プリント基板と加工装置間の位置決め方式 |
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-
1987
- 1987-05-30 JP JP62137059A patent/JP2707548B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN106078353A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 深圳市博视科技有限公司 | 数控设备自动对位装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707548B2 (ja) | 1998-01-28 |
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