Method and device for position recognition
专利汇可以提供Method and device for position recognition专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To accurately detect the position of a target even when a part of the target is overlapped or contrast with a background area is not obtained by detecting the target of a registered feature pattern by separating from another area in a position recognizing method used in a visual recognition device for robot.
CONSTITUTION: This device is constituted of a visual sensor 12 which image- picks up the target desired to perform position recognition, image memory 13 to store image-picked up image data and a feature pattern collating part 15 which detects the position on the image memory 13 registered on boundary feature pattern memory 14 and extremely coincides with a boundary feature pattern from the image data.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO，下面是Method and device for position recognition专利的具体信息内容。
記載の方法からなる位置認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボット用視覚認識装置のようにテレビカメラなどで撮像された画像から、対象物の位置を検出する位置認識方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、位置認識方法は、生産設備におけるロボット用視覚認識装置に広く利用されている。
【０００３】以下に従来の位置認識方法の一例について説明する。 図５は、従来の位置認識方法の原理について示すもので、円形対象物の重心位置を検出するためのブロック図を表わす。 図５において、１６は画像を入力する視覚センサー、１７は入力した画像を２値化し、２値画像データを出力する２値化手段、１８は２値化された画像データから連結領域を検出しその重心を算出する重心位置算出手段で、通常この１８の重心位置を求め、位置補正することにより、正確に対象物の位置を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従来の方法では、図６で示すように、対象物１９の一部がその周囲にある背景領域２０に隠された場合、検出される対象物１９の重心位置２１が実際に検出しようとする重心位置２２と一致しないという問題点を有していた。
また、対象物１９と背景領域２０のコントラストがない場合に対象物１９と背景領域２０が同一の領域となり検出できないという問題点も有していた。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、図６の対象物１９の一部がその周囲にある背景領域２０に隠された場合でも対象物１９を背景領域２０から分離することで、正確にその位置を検出することを可能にする位置認識方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の位置認識方法は、対象物を視覚センサーで撮像し、この視覚センサーから得られる画像データを前記対象物の境界特徴パターンで走査して、前記対象物と最もその特徴が一致する位置を検出する方法において、前記境界特徴パターンが対象物の任意境界点位置に対して直交する指定長さの直線上において、境界点内側の各画像データと任意係数との積和データと、境界点外側の各画像データと任意係数との積和データの差を抽出する特徴検出部をを複数個有することを特徴とし、前記特徴検出部におけるデータの総和が極大となる位置を検出することを特徴とするものである。
【０００７】さらに、前記位置検出方法が、基準値より高いデータとなる前記特徴検出部の数を検出し、その数が最大となる位置を検出することを特徴とするものである。
【０００８】また、対象物を視覚センサーで撮像し、この視覚センサーから得られる画像データを前記対象物の境界特徴パターンで走査して、前記対象物と最もその特徴が一致する位置を検出する手段が請求項１及び請求項２の方法からなることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明は、上記した方法によって、対象物の一部がその背景の領域で見えない場合でも対象物とその背景領域を分離することができ、その位置を正確に求めることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例である円形対象物の位置認識について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は、本発明における円形対象物を示すものであり、これについて説明する。 １は検出しようとする円形対象物であり、２は上記円形対象物１の前方にあるパネル板で対象物１の全体が見えるぐらいの矩形窓３がある。
【００１２】図２は、本発明における前記円形対象物１
の境界特徴パターンを示す図で、４は前記円形対象物１
とその背景部との境界を現わす境界線で、５ａから５ｈ
は境界線４の任意の位置に直交する線分からなる特徴検出部であり、これらの特徴検出部は前記境界線４上に任意個数存在し、それらの位置関係によりその対象物の特徴パターンを定義する。
【００１３】図３は、前記特徴検出部５ｃにおける詳細説明のための図で、６は前記境界線４上の境界位置、７
ａから７ｆは対象物外側における画像データ取り出し位置、８ａから８ｆは対象物内側における画像データ取り出し位置で、９ａから９ｆは、７ａから７ｆで指定された位置から取り出された画像データに対して任意の係数計算を行うための係数部で、計算された値の総和が１１
ａとなる。 なお、各画像データ取り出し位置の個数及び係数の数は任意の数だけ設定できる。 また、１０ａから１０ｆは、８ａから８ｆで指定された位置から取り出された画像データに対して任意の係数計算を行うための係数部であり、計算された値の総和は１１ｂとなる。 特徴検出部は１１ａと１１ｂとの差のデータＮの絶対値を算出する。 なお、９ａから９ｆ及び１０ａから１０ｆの係数データによる計算を無くし、７ａから７ｆまでの任意の位置の画像データと、８ａから８ｆまでの任意の位置のデータとの差の絶対値を算出することで高速化が行える。
【００１４】図４は、本発明における位置認識方法を実現するための装置を示すブロック図であり、これについて説明する。 １２は図１で示した円形対象物１の画像を入力するための視覚センサー、１３は視覚センサーから得られた画像データを格納する画像メモリ、１４は図２
の前記境界特徴パターンを登録する境界特徴パターンメモリ、１５は境界特徴パターンメモリ１４に格納されているパターンデータを画像メモリ１３の特定領域のデータに対して一定方向に任意画素単位で適応し、境界特徴パターンにおける全ての前記特徴検出部のデータ総和が最大となる位置を検出する特徴パターン照合部で、この特徴パターン照合部１５から得られる位置が現在境界特徴パターンメモリ１４に格納されているパターンに最も一致している円形対象物１の位置として検出することができる。
【００１５】なお、特徴パターン照合部１５の照合方法として境界特徴パターンメモリ１４に格納されているパターンデータを画像メモリ１３のデータに対して一定方向に適応し、境界特徴パターンにおける前記特徴検出部のデータが指定された基準値以上となる前記特徴検出部の数を検出し、その数が最大となる位置として検出することもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明により、位置認識を行おうとする対象物の一部が隠れている場合でもそれ以外の境界パターン情報から検出することができる。 また、２値化処理を必要としないため画像の明るさ変動に関係なく安定して検出できる。
【図１】本発明の一実施例の位置認識方法及びその装置で扱う円形対象物の説明のための図
【図２】本発明の一実施例における境界特徴パターンの説明のための図
【図３】境界特徴パターンにおける特徴検出部の説明のための図
【図４】本発明の一実施例における位置認識装置を説明するためのブロック図
【図５】従来の位置認識方法を説明するための図
【図６】従来の位置認識方法で検出した場合に問題となる対象物を説明するための図
１ 円形対象物 ４ 円形対象物の境界点 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ 特徴検出部 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ画像データ取り出し位置 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ 重み係数データ ２０ 背景領域 ２１ 従来方法による重心検出位置 ２２ 検出するべき重心位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 みすず 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
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