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JP2712884B2 - Work identification method and device - Google Patents
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JP2712884B2 - Work identification method and device - Google Patents

Work identification method and device

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JP2712884B2
JP2712884B2 JP3150686A JP15068691A JP2712884B2 JP 2712884 B2 JP2712884 B2 JP 2712884B2 JP 3150686 A JP3150686 A JP 3150686A JP 15068691 A JP15068691 A JP 15068691A JP 2712884 B2 JP2712884 B2 JP 2712884B2
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identifying
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良夫 佐原
浩一 原田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はワーク識別方法および
その装置に関し、さらに詳細にいえば、画像検出部によ
り得られたワークの画像に基づいて対象ワークであるか
否かを識別するための方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for identifying a workpiece, and more particularly, to a method for identifying whether or not a workpiece is a target workpiece based on an image of the workpiece obtained by an image detection unit. And its device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から所望のワークであるか否かを識
別するために特徴値を用いることが提案されている。こ
こで、一般的に採用される可能性がある特徴値として、
穴数、角数、面積、総面積、最大穴面積、最小穴面積、
周囲長、最大半径、最小半径、慣性楕円長軸長、慣性楕
円短軸長、外接長方形幅および外接長方形長さの13種
類の特徴値が知られている。したがって、これら13種
類の特徴値に対する分散を得、いくつかの特徴値を組合
せて所望のワークか否かを識別することによりかなり高
精度のワーク識別を達成できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been proposed to use a feature value to identify whether or not a work is a desired work. Here, as feature values that may be generally adopted,
Number of holes, number of corners, area, total area, maximum hole area, minimum hole area,
Thirteen types of characteristic values are known, such as a perimeter, a maximum radius, a minimum radius, a major axis length of an inertia ellipse, a minor axis length of an inertia ellipse, a circumscribed rectangle width, and a circumscribed rectangle length. Therefore, by obtaining variances for these 13 types of feature values, and combining some feature values to determine whether or not the work is a desired work, it is possible to achieve work identification with extremely high accuracy.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、13種類の特
徴値のそれぞれについて分散を得、いくつかの特徴値を
組合せて所望のワークか否かを識別することは処理負荷
の著しい増加を招いてしまい、ワーク識別のための所要
時間が大巾に増加してしまうという不都合がある。した
がって、タクトタイムの関係上、処理速度の向上が強く
要求される部品組付け分野には到底実用化できないこと
になる。
However, obtaining a variance for each of the thirteen types of feature values, and combining several feature values to determine whether or not the work is a desired work causes a significant increase in processing load. As a result, there is an inconvenience that the time required for workpiece identification is significantly increased. Therefore, due to the tact time, it cannot be put to practical use in the field of component assembling where improvement in processing speed is strongly required.

【0004】このような不都合を解消するために、本件
発明者らは、13種類の特徴値に対して均等な重み付け
を行なった上で、任意のいくつかの特徴値を選択し、選
択した特徴値に基づくワークの識別を行なうことを考
え、実際にワークの識別を行なってみたが、ワーク識別
精度に限度があり、ワ−クの種類、状態によっては十分
に識別出来ない場合があった。即ち、任意のいくつかの
特徴値を選択するに当って必ずしも識別対象となるワー
クの幾何学的特徴に適した特徴値が選択されるという保
証がなく、余り適当でない特徴値が選択されることに伴
なって上述のようにワーク識別精度が低下するのであ
る。そして、ワーク識別精度が低下すれば、例えば部品
組付けを自動化する場合に間違ったワークの組付けを行
なってしまう可能性が高くなるのであるから、操作者に
よる目視判断を介在させなければならなくなり、自動化
ラインのワーク識別には到底実用化できないことにな
る。
In order to solve such inconveniences, the present inventors weighted the 13 types of feature values equally, selected some arbitrary feature values, and selected the selected feature values. Considering the identification of the work based on the value, actual identification of the work was performed. However, the accuracy of the identification of the work was limited, and depending on the type and state of the work, there were cases where the identification could not be performed sufficiently. That is, there is no guarantee that a feature value suitable for the geometric feature of the work to be identified is necessarily selected when selecting any arbitrary feature value, and a feature value that is not appropriate is selected. As a result, the work identification accuracy is reduced as described above. If the work identification accuracy is reduced, for example, when assembling parts, it is more likely that an incorrect work will be assembled, so that visual judgment by the operator must be intervened. However, it cannot be practically used for work identification in an automated line.

【0005】[0005]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ワーク識別のための特徴値の数を少なく
でき、しかもワーク識別精度を著しく向上できるワーク
識別方法およびその装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a work identification method and apparatus capable of reducing the number of characteristic values for work identification and significantly improving the accuracy of work identification. It is intended to be.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1のワーク識別方法は、複数個の教示用ワ
ークの特徴値を抽出し、抽出した特徴値のうち、面積値
および周囲の輪郭を規定する値を選択して、教示用ワー
クの種類に対応する面積値および周囲の輪郭を規定する
値によるワークの識別精度が高い場合に面積値および周
囲の輪郭を規定する値をワーク識別用特徴値として選択
し、ワークの識別精度が低い場合に識別精度が最大であ
る特徴値をワーク識別用特徴値として選択し、選択され
た特徴値の平均値および分散に基づいて上下限閾値を
得、選択されたワーク識別用特徴値および上下限閾値に
基づいて対象ワークを識別する方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a work identification method for extracting a feature value of a plurality of teaching works, and extracting an area value and a feature value of the extracted feature values. Select a value that defines the surrounding contour, and set the area value and the value that defines the surrounding contour when the accuracy of identifying the workpiece by the area value corresponding to the type of the teaching work and the value that defines the surrounding contour is high. Select the feature value for work identification, select the feature value with the highest identification accuracy when the work identification accuracy is low, as the work identification feature value, and set the upper and lower limits based on the average and variance of the selected feature values. This is a method of obtaining a threshold and identifying a target workpiece based on the selected work identification feature value and upper and lower thresholds.

【0007】請求項2のワーク識別装置は、複数個の教
示用ワークの特徴値を抽出する特徴値抽出手段と、抽出
した特徴値のうち、面積値および周囲の輪郭を規定する
値を選択する第1選択手段と、教示用ワークの種類に対
応する面積値および周囲の輪郭を規定する値による識別
精度と所定値との大小を判別する判別手段と、面積値お
よび周囲の輪郭を規定する値によるワークの識別精度が
高い場合に面積値および周囲の輪郭を規定する値をワー
ク識別用特徴値として選択し、ワークの識別精度が低い
場合に識別精度が最大である特徴値をワーク識別用特徴
値として選択する第2選択手段と、第2選択手段により
選択された特徴値の平均値および分散に基づいて上下限
閾値を得る上下限閾値生成手段と、選択されたワーク識
別用特徴値および上下限閾値に基づいて対象ワークを識
別する対象ワーク識別手段とを含んでいる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a work identification apparatus for extracting a characteristic value of a plurality of teaching works, and selecting a value defining an area value and a surrounding contour from the extracted characteristic values. First selecting means; determining means for determining the magnitude of the predetermined value and the identification accuracy based on the area value and the value defining the surrounding contour corresponding to the type of the teaching work; and a value defining the area value and the surrounding contour When the work identification accuracy is high, a value defining the area value and the surrounding contour is selected as the work identification feature value, and when the work identification accuracy is low, the feature value with the highest identification accuracy is used as the work identification feature. A second selection means for selecting as a value, an upper and lower threshold generation means for obtaining upper and lower thresholds based on an average value and a variance of the characteristic values selected by the second selection means, And a target work identifying means for identifying a target work based on the lower threshold.

【0008】但し、第2選択手段による面積値および周
囲の輪郭を規定する値の選択に関しては、これらの特徴
値が既に第1選択手段により選択されているのであるか
ら、特別の選択動作を行なうことなく第1選択手段によ
り選択された面積値および周囲の輪郭を規定する値をそ
のまま採用すればよい。
However, as for the selection of the area value and the value defining the surrounding contour by the second selecting means, a special selecting operation is performed since these characteristic values have already been selected by the first selecting means. Instead, the area value selected by the first selecting means and the value defining the surrounding contour may be used as they are.

【0009】[0009]

【作用】請求項1のワーク識別方法であれば、複数個の
教示用ワークを用いて画像検出装置により取込んだ画像
等に基づいて特徴値を抽出し、先ず、抽出した特徴値の
うち、面積値および周囲の輪郭を規定する値を選択し
て、それぞれによるワークの識別精度が高いか否かを判
別する。即ち、例えば、教示用ワークの種類に対応する
面積値および周囲の輪郭を規定する値の分散比が所定値
よりも大きいか否かを判別する。そして、ワークの識別
精度が高い場合に面積値および周囲の輪郭を規定する値
をワーク識別用特徴値として選択し、逆に、ワークの識
別精度が低い場合に識別精度が最大、即ち、例えば分散
比が最大である特徴値をワーク識別用特徴値として選択
する。その後は、選択された特徴値の平均値および分散
に基づいて上下限閾値を得、選択されたワーク識別用特
徴値および上下限閾値に基づいて対象ワークを識別する
ことができる。
According to the work identification method of the first aspect, a feature value is extracted based on an image or the like captured by an image detection device using a plurality of teaching works. An area value and a value defining the surrounding contour are selected, and it is determined whether or not each of the workpieces has high identification accuracy. That is, for example, it is determined whether or not the variance ratio of the area value corresponding to the type of the teaching work and the value defining the surrounding contour is larger than a predetermined value. When the work identification accuracy is high, the area value and the value defining the surrounding contour are selected as work identification feature values. Conversely, when the work identification accuracy is low, the work accuracy is maximum, that is, for example, the variance is small. The feature value having the maximum ratio is selected as the work identification feature value. Thereafter, upper and lower thresholds are obtained based on the average value and variance of the selected characteristic values, and the target work can be identified based on the selected work identification characteristic value and the upper and lower thresholds.

【0010】請求項2のワーク識別装置であれば、複数
個の教示用ワークを用いて画像検出装置により取込んだ
画像等に基づいて特徴値抽出手段により特徴値を抽出
し、先ず、第1選択手段により面積値および周囲の輪郭
を規定する値を選択して、それぞれによるワークの識別
精度が高いか否かを判別手段により判別する。具体的に
は、例えば、教示用ワークの種類に対応する面積値およ
び周囲の輪郭を規定する値の分散比が所定値よりも大き
いか否かを判別する。そして、判別手段によりワークの
識別精度が高いと判別された場合に第2選択手段により
面積値および周囲の輪郭を規定する値をワーク識別用特
徴値として選択し、逆に、ワークの識別精度が低いと判
別された場合に第2選択手段により識別精度が最大、即
ち、例えば分散比が最大である特徴値をワーク識別用特
徴値として選択する。その後は、選択された特徴値の平
均値および分散に基づいて上下限閾値生成手段により上
下限閾値を得、選択されたワーク識別用特徴値および上
下限閾値に基づいて対象ワーク識別手段により対象ワー
クを識別することができる。
According to the work identification device of the second aspect, a feature value is extracted by a feature value extracting means based on an image or the like captured by the image detecting device using a plurality of teaching works. The area value and the value defining the surrounding contour are selected by the selection means, and the determination means determines whether or not the accuracy of the work identification by each is high. Specifically, for example, it is determined whether or not the variance ratio of the area value corresponding to the type of the teaching work and the value defining the surrounding contour is larger than a predetermined value. When the discrimination means determines that the work identification accuracy is high, the second selection means selects an area value and a value defining the surrounding contour as work identification feature values. When it is determined that the characteristic value is low, the second selection unit selects the characteristic value having the maximum identification accuracy, that is, for example, the characteristic value having the maximum dispersion ratio as the work identification characteristic value. Thereafter, upper and lower thresholds are obtained by upper and lower threshold generation means based on the average value and variance of the selected feature values, and the target work is identified by the target work identification means based on the selected work identification feature value and upper and lower thresholds. Can be identified.

【0011】さらに詳細に説明すると、この発明による
識別対象はワークであり、文字、図形等のように多種多
様な文字、図形を識別する場合と比較して一般的に全体
形状等がかなり異なるのであるから、面積値および周囲
の輪郭を規定する値を特徴値として優先的に選択するこ
とによりワークの識別精度を十分に高めることができる
場合が多いことを本件発明者は見出した。即ち、このよ
うな場合には、他の特徴値を全く考慮しなくても高精度
にワークの識別を達成することができ、ワーク識別のた
めの負荷を大巾に低減できる。また、一部のワークを識
別対象とする場合には、面積値および周囲の輪郭を規定
する値では十分な識別精度を達成できないことになるの
であるが、この場合には、他の特徴値の中から最も高い
識別精度を達成できるものを選択し、選択した特徴値に
基づいてワークの識別を行なうことにより十分な識別精
度を達成できる。
More specifically, the object to be identified according to the present invention is a work, and the overall shape and the like are generally considerably different from those for identifying various characters and figures such as characters and figures. For this reason, the present inventor has found that, by preferentially selecting the area value and the value defining the surrounding contour as the feature value, it is often possible to sufficiently increase the work identification accuracy. That is, in such a case, the work can be identified with high accuracy without considering other characteristic values at all, and the load for work identification can be greatly reduced. In addition, when some of the workpieces are to be identified, sufficient identification accuracy cannot be achieved with the area value and the value defining the surrounding contour. In this case, however, the other feature values may not be obtained. Sufficient identification accuracy can be achieved by selecting the object that can achieve the highest identification accuracy from among them and identifying the work based on the selected characteristic value.

【0012】この結果、識別対象となり得る全てのワー
クについてみれば、十分なワークの識別精度を達成でき
るとともに、全体としてワーク識別のための負荷を大巾
に低減できることになる。
As a result, with respect to all the works that can be identified, it is possible to achieve sufficient work identification accuracy and to largely reduce the load for work identification as a whole.

【0013】[0013]

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図7はこの発明のワーク識別方法が適用され
る部品供給システムの構成を概略的に示す図であり、ボ
ウルフィーダ11の部品搬送トラック11aの一部を透
光性のある板11bで構成しているとともに、透光性の
ある板11bの上方および下方にそれぞれ照明装置12
a,12bを配置している。そして、透光性のある板1
1bと下方の照明装置12bとの間にハーフミラー12
cを配置し、透光性のある板11bからの光がハーフミ
ラー12cにより反射されてCCDカメラ等からなる画
像検出部13に受光されるように画像検出部13を配置
している。さらに、ワークを把持するための吸着ヘッド
14aが産業用ロボット14に装着されている。また、
画像検出部13から取り込まれた画像信号を入力として
2値化処理等を行なう画像処理部13aと、画像処理部
13aからの処理結果信号を受け取って産業用ロボット
14に動作指令を与えるロボット・コントローラ14b
とを有している。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of a component supply system to which the work identification method of the present invention is applied, in which a part of the component transport track 11a of the bowl feeder 11 is formed of a translucent plate 11b. Lighting devices 12 above and below the translucent plate 11b, respectively.
a and 12b are arranged. And the plate 1 with translucency
1b and a lower mirror 12b between the lower lighting device 12b.
c, and the image detection unit 13 is arranged so that light from the translucent plate 11b is reflected by the half mirror 12c and received by the image detection unit 13 including a CCD camera or the like. Further, a suction head 14a for gripping a work is mounted on the industrial robot 14. Also,
An image processing unit 13a that performs a binarization process or the like by using an image signal captured from the image detection unit 13 as an input, and a robot controller that receives a processing result signal from the image processing unit 13a and provides an operation command to the industrial robot 14. 14b
And

【0014】図1から図3はこの発明のワーク識別方法
の一実施例を示すフローチャートであり、図1が識別対
象ワークの教示処理を、図2がワーク識別のための特徴
値選択処理を、図3が選択された特徴値に基づくワーク
識別処理をそれぞれ示している。図1のフローチャート
においては、ステップSP11においてサンプル数n個
の同一種類のワークの画像をCCDカメラ等の画像検出
装置により取込み、ステップSP12において特徴値と
して面積値および外接長方形長さを選択し、ステップS
P13においてそれぞれの分散(例えば、標準偏差σ)
および平均値xavを算出し、ステップSP14におい
てTHup=xav+kσおよびTHdn=xav−k
σ(但し、kは1〜3程度の定数)の演算を行なって面
積値、外接長方形長さの上限閾値THupおよび下限閾
値THdnを算出する。
FIGS. 1 to 3 are flowcharts showing one embodiment of the work identification method of the present invention. FIG. 1 shows a teaching process of a work to be identified, FIG. 2 shows a feature value selection process for work identification, and FIG. FIG. 3 shows a work identification process based on the selected feature value. In the flowchart of FIG. 1, in step SP11, images of the same type of work having n samples are captured by an image detecting device such as a CCD camera, and in step SP12, an area value and a circumscribed rectangle length are selected as characteristic values. S
In P13, each variance (for example, standard deviation σ)
And an average value xav is calculated, and in step SP14, THup = xav + kσ and THdn = xav-k
The calculation of σ (where k is a constant of about 1 to 3) is performed to calculate the area value, the upper limit threshold THup and the lower limit threshold THdn of the circumscribed rectangle length.

【0015】尚、ステップSP11からステップSP1
4までの一連の処理はワークの種類毎に行なう。図2の
フローチャートにおいては、ステップSP21において
2種類のワークに関して各特徴値の分散比F0を算出
し、ステップSP22において面積値の分散比および外
接長方形長さの分散比が所定値よりも小さいか否かを判
別し、両分散比が所定値よりも小さいと判別された場合
にステップSP23において分散比が最大である特徴値
を選択し、ステップSP24において選択した特徴値の
分散および平均値を算出し、ステップSP25において
図1のステップSP15と同様にして上限閾値THup
および下限閾値THdnを算出する。逆に、ステップS
P22において分散比が所定値よりも小さくないと判別
された場合には、特徴値として面積値および外接長方形
長さを採用すればよいのであるから、ステップSP23
からステップSP25の処理を省略する。
[0015] Step SP11 to step SP1
A series of processes up to 4 are performed for each type of work. In the flowchart of FIG. 2, in step SP21, the variance ratio F0 of each feature value is calculated for the two types of workpieces, and in step SP22, it is determined whether the variance ratio of the area value and the variance ratio of the circumscribed rectangle are smaller than predetermined values. If it is determined that both variance ratios are smaller than the predetermined value, the feature value having the maximum variance ratio is selected in step SP23, and the variance and average value of the selected feature values are calculated in step SP24. In step SP25, as in step SP15 of FIG.
And the lower threshold THdn. Conversely, step S
If it is determined in P22 that the variance ratio is not smaller than the predetermined value, the area value and the circumscribed rectangle length may be used as the characteristic values.
Therefore, the processing of step SP25 is omitted.

【0016】図3のフローチャートにおいては、ステッ
プSP31において識別対象となるワークの画像等を取
込み、ステップSP32において、図2の処理により選
択された特徴値を得る。そして、ステップSP33にお
いて面積値が上限閾値と下限閾値との間の値であるか否
かを判別し、ステップSP34において外接長方形長さ
が上限閾値と下限閾値との間の値であるか否かを判別
し、ステップSP33およびステップSP34の双方に
おいて上限閾値と下限閾値との間であると判別された場
合には、ステップSP35において面積、外接長方形長
さ以外に上限閾値および下限閾値が算出されている特徴
値があるか否かを判別し、特徴値があると判別された場
合にはステップSP36において該当する特徴値が算出
されている上限閾値と下限閾値との間の値であるか否か
を判別する。
In the flowchart of FIG. 3, in step SP31, an image of a work to be identified is fetched, and in step SP32, the characteristic value selected by the processing of FIG. 2 is obtained. Then, in step SP33, it is determined whether or not the area value is between the upper threshold and the lower threshold, and in step SP34, whether or not the circumscribed rectangle length is a value between the upper threshold and the lower threshold. If it is determined in both steps SP33 and SP34 that the value is between the upper limit threshold and the lower limit threshold, the upper limit threshold and the lower limit threshold are calculated in step SP35 in addition to the area and the length of the circumscribed rectangle. It is determined whether or not there is a feature value present, and if it is determined that there is a feature value, whether or not the corresponding feature value is a value between the calculated upper threshold and lower threshold in step SP36 Is determined.

【0017】そして、ステップSP35において特徴値
がないと判別された場合、またはステップSP36にお
いて該当する特徴値が算出されている上限閾値と下限閾
値との間の値であると判別された場合にはステップSP
37において該当するワークを処理対象ワークであると
識別する。逆に、ステップSP33、ステップSP34
またはステップSP36において上限閾値と下限閾値と
の間の値でないと判別された場合には、ステップSP3
8において該当するワークを外乱ワークであると識別す
る。
If it is determined in step SP35 that there is no characteristic value, or if it is determined in step SP36 that the characteristic value is a value between the calculated upper threshold and lower threshold, Step SP
At 37, the corresponding work is identified as the work to be processed. Conversely, step SP33, step SP34
Alternatively, if it is determined in step SP36 that the value is not between the upper threshold and the lower threshold, the process proceeds to step SP3
In step 8, the corresponding work is identified as a disturbance work.

【0018】さらに詳細に説明すると、図1のフローチ
ャートに基づく処理を行なった結果、ワークAおよびワ
ークBについてそれぞれ図4(A)に示す分布が得られ
た場合には、両分布がオーバーラップする部分が全く存
在していないのであるから、例えばワークAについて図
5に示すように上限閾値THupおよび下限閾値THd
nを設定し、図3のフローチャートにおいて処理対象と
なるワークについて得た特徴値が上限閾値THupおよ
び下限閾値THdnの範囲内であるか否かを判別するこ
とにより高精度のワーク識別を達成できる。逆に、図1
のフローチャートに基づく処理を行なった結果、ワーク
AおよびワークBについてそれぞれ図4(B)に示す分
布が得られた場合(図4(A)の分散比をFA、図4
(B)の分散比をFBとすれば、FA>FB)には、両
分布のオーバーラップ部分がかなり存在しているのであ
るから図3のフローチャートの処理を行なっても高精度
のワーク識別を達成できない。したがって、この場合に
は、図2のフローチャートの処理を行なうことにより分
散比が最も大きい特徴値を選択することにより高精度の
ワーク識別を達成できる。
More specifically, when the distribution shown in FIG. 4A is obtained for each of the work A and the work B as a result of performing the processing based on the flowchart of FIG. 1, both distributions overlap. Since no part exists, for example, for work A, as shown in FIG. 5, the upper threshold THup and the lower threshold THd
By setting n and determining whether or not the characteristic value obtained for the work to be processed in the flowchart of FIG. 3 is within the range of the upper threshold value THup and the lower threshold value THdn, highly accurate workpiece identification can be achieved. Conversely, FIG.
4B are obtained for the work A and the work B as a result of the processing based on the flowchart of FIG. 4 (the variance ratio of FIG.
If the variance ratio of (B) is FB and FA> FB), there is a considerable overlap between the two distributions. Therefore, even if the processing in the flowchart of FIG. I can't achieve it. Therefore, in this case, by performing the processing of the flowchart of FIG. 2, by selecting the feature value having the largest dispersion ratio, highly accurate workpiece identification can be achieved.

【0019】即ち、ワークを識別対象とする場合には、
文字、図形等と異なり、面積値および外接長方形長さに
基づいて高精度のワーク識別を達成できる場合が多いの
であるから、図2のフローチャートに基づいて別の特徴
値を選択する必要がない場合が多く、一部のワークにつ
いてのみ図2のフローチャートに基づいて別の特徴値を
選択すればよいのであるから全体として処理負荷を低減
でき、しかも高精度のワーク識別を達成できる。例え
ば、ワークの種類が1種類である場合には、図2のフロ
ーチャートに基づく処理を省略して、2つ以上のワーク
が重なり合ったような外乱ワークの識別を達成できる。
That is, when a work is to be identified,
Unlike characters, figures, and the like, it is often possible to achieve high-precision work identification based on the area value and the circumscribed rectangle length. Therefore, there is no need to select another feature value based on the flowchart of FIG. Since it is only necessary to select another characteristic value based on the flowchart of FIG. 2 for only some of the workpieces, it is possible to reduce the processing load as a whole and achieve highly accurate workpiece identification. For example, when there is only one type of work, it is possible to omit the processing based on the flowchart of FIG. 2 and achieve the identification of a disturbance work in which two or more works overlap.

【0020】尚、ワークの種類が3種類以上である場合
には、ワーク相互について図2のフローチャートの処理
を行なえばよく、また、図2のフローチャートのステッ
プSP22において分散比に基づく判別を行なう代わり
に一方のワークについての上限閾値THupおよび下限
閾値THdnの範囲内に他のワークの上限閾値THup
または下限閾値THdnが存在しているか否かの判別を
行なうことが可能であるほか、外接長方形長さに代えて
外接長方形幅、慣性楕円長軸長、または慣性楕円短軸長
を用いることが可能であり、その他、この発明の要旨を
変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが
可能である。
When there are three or more types of workpieces, the processing of the flowchart of FIG. 2 may be performed for each workpiece. Instead of performing the determination based on the dispersion ratio in step SP22 of the flowchart of FIG. Within the range of the upper threshold value THup and the lower threshold value THdn for one of the workpieces.
Alternatively, it is possible to determine whether or not the lower threshold value THdn exists, and it is also possible to use a circumscribed rectangle width, an inertia ellipse major axis length, or an inertia ellipse minor axis length instead of the circumscribed rectangle length. In addition, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0021】[0021]

【実施例2】図6はこの発明のワーク識別装置の一実施
例を示すブロック図であり、ワークの画像を取込む画像
検出部1と、画像検出部1による画像取込みを所定回数
だけ反復させる第1反復制御部2と、取込んだ画像に基
づいて特徴値を抽出する特徴値抽出部1aと、全てのワ
ークについて、抽出された特徴値のうち、面積値および
外接長方形長さを選択して標準偏差σおよび平均値xa
vを算出する第1算出部3と、第1算出部3により算出
された標準偏差σおよび平均値xavに基づいてTHu
p=xav+kσおよびTHdn=xav−kσ(但
し、kは1〜3程度の定数)の演算を行なって上限閾値
THupおよび下限閾値THdnを算出する第1閾値算
出部4と、面積値および外接長方形長さが特徴値として
適当であるか否かを判別する特徴値判別部5と、面積
値、外接長方形長さが特徴値として不適当であると判別
されたことを条件として分散比が最大である特徴値を選
択する特徴値選択部6と、選択された特徴値に関する標
準偏差σおよび平均値xavを算出する第2算出部7
と、第2算出部7により算出された標準偏差σおよび平
均値xavに基づいてTHup=xav+kσおよびT
Hdn=xav−kσの演算を行なって上限閾値THu
pおよび下限閾値THdnを算出する第2閾値算出部8
と、画像検出部1により取込んだ画像に基づいて面積
値、外接長方形長さおよび該当する場合には選択された
特徴値を得て出力する特徴値出力部9と、出力された特
徴値と第1閾値算出部4、第2閾値算出部8により算出
された上限閾値、下限閾値のうち、該当する特徴値に対
応する上限閾値、下限閾値との大小を判別して処理対象
ワークであることを示す信号または外乱ワークであるこ
とを示す信号を出力するワーク判別部10とを有してい
る。
Embodiment 2 FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a work identification apparatus according to the present invention, wherein an image detecting section 1 for taking in an image of a work and image taking-in by the image detecting section 1 are repeated a predetermined number of times. A first iteration control unit 2, a feature value extraction unit 1a for extracting a feature value based on a captured image, and selecting an area value and a circumscribed rectangle length from among the extracted feature values for all works. And standard deviation σ and average value xa
v, and THu based on the standard deviation σ and the average value xav calculated by the first calculation unit 3.
a first threshold calculator 4 for calculating p = xav + kσ and THdn = xav-kσ (where k is a constant of about 1 to 3) to calculate an upper threshold THup and a lower threshold THdn, and an area value and a circumscribed rectangle length Value determining unit 5 for determining whether the characteristic value is appropriate as a characteristic value, and the variance ratio is maximum on condition that the area value and the length of the circumscribed rectangle are determined to be inappropriate as characteristic values. A feature value selecting unit 6 for selecting a feature value, and a second calculating unit 7 for calculating a standard deviation σ and an average value xav for the selected feature value.
And THup = xav + kσ and T based on the standard deviation σ and the average value xav calculated by the second calculation unit 7.
Hdn = xav-kσ is calculated and the upper threshold THu is calculated.
Second threshold value calculation unit 8 for calculating p and lower threshold value THdn
A feature value output unit 9 for obtaining and outputting an area value, a circumscribed rectangle length, and a selected feature value if applicable based on the image captured by the image detection unit 1, It is a work to be processed by judging the magnitude of the upper threshold and the lower threshold corresponding to the corresponding feature value among the upper threshold and the lower threshold calculated by the first threshold calculator 4 and the second threshold calculator 8. And a work discriminator 10 that outputs a signal indicating that the work is a disturbance work.

【0022】上記特徴値判別部5は、分散比と所定値と
の大小を判別して面積値、外接長方形長さが特徴値とし
て適当であるか否かを判別するものであるが、例えば、
一方のワークの上限閾値、下限閾値の少なくとも一方が
他方のワークの上限閾値と下限閾値との範囲内に位置し
ているか否かを判別するものであってもよく、これら以
外の値に基づく判別を行なうものであってもよい。
The characteristic value discriminating section 5 discriminates the magnitude of the variance ratio and the predetermined value to determine whether the area value and the circumscribed rectangle length are appropriate as the characteristic values.
It may determine whether or not at least one of the upper threshold and the lower threshold of one of the workpieces is located within the range between the upper threshold and the lower threshold of the other workpiece, and may determine based on other values. May be performed.

【0023】また、第1算出部3と第2算出部7とを兼
用するとともに、第1閾値算出部4と第2閾値算出部8
とを兼用してもよいことはもちろんである。上記構成の
ワーク識別装置の作用は次のとおりである。先ず、ワー
クの種類毎にサンプル数n個のワークの画像を画像検出
部1により取込み、第1算出部3によりワークの種類毎
に面積値および外接長方形長さのそれぞれについて標準
偏差σおよび平均値xavを算出し、算出された標準偏
差σおよび平均値xavに基づいて第1閾値算出部4に
おいてTHup=xav+kσおよびTHdn=xav
−kσの演算を行なって上限閾値THupおよび下限閾
値THdnを算出する。そして、特徴値判別部5により
面積値および外接長方形長さが特徴値として適当である
か否かを判別する。
The first and second calculation sections 3 and 7 are also used, and the first and second threshold value calculation sections 4 and 8 are used.
Needless to say, both may be used. The operation of the work identification device having the above configuration is as follows. First, an image of the work of the number n of samples is taken in by the image detecting unit 1 for each type of work, and the standard deviation σ and the average value of the area value and the circumscribed rectangle length for each type of work are obtained by the first calculating unit 3. xav is calculated, and based on the calculated standard deviation σ and the average value xav, the first threshold value calculation unit 4 sets THup = xav + kσ and THdn = xav
The calculation of −kσ is performed to calculate the upper threshold THup and the lower threshold THdn. Then, the characteristic value determining unit 5 determines whether the area value and the circumscribed rectangle length are appropriate as the characteristic values.

【0024】特徴値判別部5により面積値および外接長
方形長さが特徴値として適当であると判別された場合に
は、画像検出部1により識別対象ワークの画像を取込
み、特徴値出力部9により面積値および外接長方形長さ
を得て出力し、ワーク判別部10において、特徴値出力
部9から出力された特徴値と第1閾値算出部4により算
出された上限閾値、下限閾値との大小を判別して処理対
象ワークであることを示す信号または外乱ワークである
ことを示す信号を出力する。即ち、出力された両特徴値
がそれぞれ該当する上限閾値と下限閾値との範囲内であ
る場合に識別対象ワークが処理対象ワークであることを
示す信号を出力し、少なくとも一方の特徴値が上記範囲
外である場合に識別対象ワークが外乱ワークであること
を示す信号を出力する。
When the characteristic value discriminating unit 5 determines that the area value and the circumscribed rectangle length are appropriate as the characteristic values, the image of the work to be identified is captured by the image detecting unit 1, and the characteristic value output unit 9. The area value and the circumscribed rectangle length are obtained and output, and the work discriminating unit 10 calculates the magnitude of the characteristic value output from the characteristic value output unit 9 and the upper and lower thresholds calculated by the first threshold calculator 4. A signal indicating that it is a work to be processed or a disturbance work is output. That is, when both output feature values are within the range of the corresponding upper threshold value and lower limit threshold value, a signal indicating that the work to be identified is the work to be processed is output, and at least one feature value is within the above range. If it is outside, a signal indicating that the identification target work is a disturbance work is output.

【0025】逆に、特徴値判別部5により面積値および
外接長方形長さが特徴値として適当でないと判別された
場合には、特徴値選択部6により分散比が最大である特
徴値を選択し、第2算出部7により、選択された特徴値
に関する標準偏差σおよび平均値xavを算出し、第2
閾値算出部8により、第2算出部7により算出された標
準偏差σおよび平均値xavに基づいてTHup=xa
v+kσおよびTHdn=xav−kσの演算を行なっ
て上限閾値THupおよび下限閾値THdnを算出す
る。その後、画像検出部1により識別対象ワークの画像
を取込み、特徴値出力部9により面積値、外接長方形長
さおよび特徴値選択部6において選択された特徴値の値
を得て出力し、ワーク判別部10において、特徴値出力
部9から出力された特徴値と第1閾値算出部4により算
出された上限閾値、下限閾値および第2閾値算出部8に
より算出された上限閾値、下限閾値との大小を判別して
処理対象ワークであることを示す信号または外乱ワーク
であることを示す信号を出力する。即ち、出力された全
ての特徴値がそれぞれ該当する上限閾値と下限閾値との
範囲内である場合に識別対象ワークが処理対象ワークで
あることを示す信号を出力し、少なくとも一つの特徴値
が上記範囲外である場合に識別対象ワークが外乱ワーク
であることを示す信号を出力する。
Conversely, when the characteristic value discriminating section 5 determines that the area value and the circumscribed rectangle length are not appropriate as the characteristic values, the characteristic value selecting section 6 selects the characteristic value having the maximum dispersion ratio. , The second calculator 7 calculates the standard deviation σ and the average value xav of the selected feature value,
THup = xa based on the standard deviation σ and the average value xav calculated by the second calculating unit 7 by the threshold calculating unit 8
The calculation of v + kσ and THdn = xav−kσ is performed to calculate the upper threshold THup and the lower threshold THdn. Thereafter, the image of the work to be identified is captured by the image detection unit 1, the area value, the circumscribed rectangle length, and the value of the feature value selected by the feature value selection unit 6 are obtained and output by the feature value output unit 9. In the unit 10, the magnitude of the characteristic value output from the characteristic value output unit 9 and the upper and lower thresholds calculated by the first threshold calculator 4 and the upper and lower thresholds calculated by the second threshold calculator 8. And outputs a signal indicating that the work is a processing target work or a signal indicating that the work is a disturbance work. That is, when all the output feature values are within the range of the corresponding upper threshold and lower threshold, respectively, a signal indicating that the work to be identified is the work to be processed is output, and at least one feature value is equal to or smaller than the above. When it is out of the range, a signal indicating that the identification target work is a disturbance work is output.

【0026】さらに詳細に説明すると、サンプル数n個
のワークに基づいてワークAおよびワークBについてそ
れぞれ図4(A)に示す分布が得られた場合には、両分
布がオーバーラップする部分が全く存在していないので
あるから、例えばワーク(A)について面積値および外
接長方形長さのそれぞれに関して図5に示すように上限
閾値THupおよび下限閾値THdnを設定し、処理対
象となるワークについて得た特徴値が上限閾値THup
および下限閾値THdnの範囲内であるか否かを判別す
ることにより高精度のワーク識別を達成できる。逆に、
ワークAおよびワークBについてそれぞれ図4(B)に
示す分布が得られた場合には、両分布のオーバーラップ
部分がかなり存在しているのであるからそのままでは高
精度のワーク識別を達成できない。したがって、この場
合には、分散比が最も大きい特徴値を選択することによ
り高精度のワーク識別を達成できる。
More specifically, when the distribution shown in FIG. 4A is obtained for each of the work A and the work B based on the work of the number n of the samples, there is no overlap between the two distributions. Since they do not exist, for example, the upper limit threshold THup and the lower limit threshold THdn are set for the work (A) with respect to the area value and the circumscribed rectangle length as shown in FIG. The value is the upper threshold THup
By determining whether or not the value is within the range of the lower threshold value THdn, highly accurate workpiece identification can be achieved. vice versa,
When the distribution shown in FIG. 4B is obtained for each of the work A and the work B, since there is a considerable overlap between the two distributions, highly accurate work identification cannot be achieved as it is. Therefore, in this case, highly accurate workpiece identification can be achieved by selecting the feature value having the largest dispersion ratio.

【0027】即ち、ワークを識別対象とする場合には、
文字、図形等と異なり、面積値および外接長方形長さに
基づいて高精度のワーク識別を達成できる場合が多いの
であるから、面積値および外接長方形長さ以外の特徴値
を選択する必要がない場合が多く、一部のワークについ
てのみ面積値および外接長方形長さ以外の特徴値を選択
すればよいのであるから全体として処理負荷を低減で
き、しかも高精度のワーク識別を達成できる。
That is, when a work is to be identified,
Unlike characters, figures, etc., it is often possible to achieve high-precision work identification based on the area value and the circumscribed rectangle length, so there is no need to select feature values other than the area value and the circumscribed rectangle length Since it is only necessary to select a feature value other than the area value and the circumscribed rectangle length for only a part of the work, the processing load can be reduced as a whole, and highly accurate work identification can be achieved.

【0028】尚、第1算出部3において、外接長方形長
さに代えて外接長方形幅、慣性楕円長軸長、または慣性
楕円短軸長を用いることが可能であり、その他、この発
明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を
施すことが可能である。
In the first calculating section 3, it is possible to use a width of a circumscribed rectangle, a major axis length of an inertia ellipse, or a minor axis length of an inertia ellipse instead of the circumscribed rectangle length. Various design changes can be made within a range not changed.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、識別対
象となり得る多種類のワークについて高精度のワーク識
別を達成できるとともに、ワーク識別のための処理負荷
を著しく低減できるという特有の効果を奏する。請求項
2の発明も、識別対象となり得る多種類のワークについ
て高精度のワーク識別を達成できるとともに、ワーク識
別のための処理負荷を著しく低減できるという特有の効
果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to achieve highly accurate workpiece identification for various types of workpieces that can be identified, and to significantly reduce the processing load for workpiece identification. To play. The invention of claim 2 also has a unique effect that high-precision work identification can be achieved for various types of works that can be identified, and the processing load for work identification can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のワーク識別方法のうち、識別対象ワ
ークの教示処理を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a process of teaching a work to be identified in the work identification method of the present invention.

【図2】この発明のワーク識別方法のうち、ワーク識別
のための特徴値選択処理を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a feature value selection process for work identification in the work identification method of the present invention.

【図3】この発明のワーク識別方法のうち、選択された
特徴値に基づくワーク識別処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart showing a work identification process based on a selected characteristic value in the work identification method of the present invention.

【図4】特徴値の適否を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing the suitability of a feature value;

【図5】特徴値の上限閾値および下限閾値を示す概略図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an upper threshold and a lower threshold of a feature value.

【図6】この発明のワーク識別装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing one embodiment of a work identification device of the present invention.

【図7】この発明のワーク識別方法が適用される部品供
給システムの構成を概略的に示す図である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a component supply system to which the work identification method of the present invention is applied.

【符号の説明】 1a 特徴値抽出部 3 第1算出部 4 第1閾
値算出部 5 特徴値判別部 6 特徴値選択部 7 第2算
出部 8 第2閾値算出部 9 特徴値出力部 10 ワ
ーク判別部
[Description of Signs] 1a Feature value extraction unit 3 First calculation unit 4 First threshold value calculation unit 5 Feature value determination unit 6 Feature value selection unit 7 Second calculation unit 8 Second threshold value calculation unit 9 Feature value output unit 10 Work determination Department

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 11/00 G01B 11/00 Z 11/26 11/26 H ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location G01B 11/00 G01B 11/00 Z 11/26 11/26 H

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数個の教示用ワークの特徴値を抽出
し、抽出した特徴値のうち、面積値および周囲の輪郭を
規定する値を選択して、教示用ワークの種類に対応する
面積値および周囲の輪郭を規定する値によるワークの識
別精度が高い場合に面積値および周囲の輪郭を規定する
値をワーク識別用特徴値として選択し、ワークの識別精
度が低い場合に識別精度が最大である特徴値をワーク識
別用特徴値として選択し、選択された特徴値の平均値お
よび分散に基づいて上下限閾値を得、選択されたワーク
識別用特徴値および上下限閾値に基づいて対象ワークを
識別することを特徴とするワーク識別方法。
1. A feature value of a plurality of teaching works is extracted, and an area value and a value defining a surrounding contour are selected from the extracted feature values, and an area value corresponding to a type of the teaching work is selected. When the accuracy of identifying the workpiece by the value defining the surrounding contour is high, the area value and the value defining the surrounding contour are selected as the feature values for identifying the workpiece, and when the identifying accuracy of the workpiece is low, the identifying accuracy is maximized. Select a certain feature value as a work identification feature value, obtain upper and lower thresholds based on the average value and variance of the selected feature values, and determine the target work based on the selected work identification feature value and the upper and lower thresholds. A work identification method characterized by identifying.
【請求項2】 複数個の教示用ワークの特徴値を抽出す
る特徴値抽出手段(1a)と、抽出した特徴値のうち、
面積値および周囲の輪郭を規定する値を選択する第1選
択手段(3)と、教示用ワークの種類に対応する面積値
および周囲の輪郭を規定する値による識別精度と所定値
との大小を判別する判別手段(4,5)と、面積値およ
び周囲の輪郭を規定する値によるワークの識別精度が高
い場合に面積値および周囲の輪郭を規定する値をワーク
識別用特徴値として選択し、ワークの識別精度が低い場
合に識別精度が最大である特徴値をワーク識別用特徴値
として選択する第2選択手段(6)と、第2選択手段
(6)により選択された特徴値の平均値および分散に基
づいて上下限閾値を得る上下限閾値生成手段(7,8)
と、選択されたワーク識別用特徴値および上下限閾値に
基づいて対象ワークを識別する対象ワーク識別手段
(9,10)とを含むことを特徴とするワーク識別装
置。
2. A feature value extracting means (1a) for extracting feature values of a plurality of teaching works;
First selecting means (3) for selecting a value defining an area value and a surrounding contour; and determining the magnitude of a discrimination accuracy between the area value and the value defining the surrounding contour corresponding to the type of the teaching work and the predetermined value. A determination means (4, 5) for determining and a value defining the area value and the surrounding contour when the accuracy of identifying the workpiece by the value defining the area value and the surrounding contour is high; A second selecting unit (6) for selecting a feature value having the highest identifying accuracy as the feature value for identifying the workpiece when the identifying accuracy of the workpiece is low, and an average value of the feature values selected by the second selecting unit (6); Upper and lower threshold generation means (7, 8) for obtaining upper and lower thresholds based on variance
And a target work identification means (9, 10) for identifying a target work based on the selected work identification feature value and upper and lower thresholds.
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