JP2864945B2 - Industrial robot device with visual detection function - Google Patents
Industrial robot device with visual detection functionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、撮影装置の画像によ
り物品を認定して産業ロボットが動作する視覚検出機能
付産業用ロボット装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot apparatus with a visual detection function in which an industrial robot operates by certifying an article based on an image of a photographing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5〜図8は、例えば特開昭62−22
9014号公報に示されたものに類似した従来の視覚検
出機能付産業用ロボット装置を示す図で、図5は概念的
全体構成図、図6は図5の装置による画像処理状況を説
明した図、図7は図5の装置により搬送される物品の配
置状況を示す斜視図、図8は図7の平面図である。図に
おいて、(1)は制御装置(2)を有する産業ロボット、(3)
は例えば段ボール箱からなり産業ロボット(1)によって
把持されて搬送される物品で、上面を2等分する線(4)
が上面に形成されている。(5)は物品(3)の直上部に設置
されて画像処理装置(6)を介して産業ロボット(1)の制御
装置(2)に接続された撮影装置である。2. Description of the Related Art FIGS.
FIG. 5 is a diagram showing a conventional industrial robot device with a visual detection function similar to that shown in Japanese Patent Application Publication No. 9014, FIG. 5 is a conceptual overall configuration diagram, and FIG. FIG. 7 is a perspective view showing the arrangement of articles conveyed by the apparatus of FIG. 5, and FIG. 8 is a plan view of FIG. In the figure, (1) is an industrial robot having a control device (2), (3)
Is an article made of, for example, a cardboard box, which is gripped and transported by the industrial robot (1), and is a line (4) that bisects the upper surface
Are formed on the upper surface. Reference numeral (5) denotes a photographing device installed directly above the article (3) and connected to the control device (2) of the industrial robot (1) via the image processing device (6).
【0003】従来の視覚検出機能付産業用ロボット装置
は上記のように構成され、物品(3)を上方から撮影装置
(5)によって撮影してその画像から画像処理装置(6)によ
り物品(3)の位置を認定し、産業ロボット(1)で物品(3)
を把持して搬送するようになっている。[0003] A conventional industrial robot apparatus with a visual detection function is configured as described above, and an article (3) is photographed from above.
The position of the article (3) is recognized by the image processing device (6) from the image taken by (5), and the article (3) is recognized by the industrial robot (1).
Is gripped and transported.
【0004】そして、画像処理装置(6)では、次に述べ
るいずれかの方法によって物品(3)を抽出してその位置
が認定される。すなわち、位置認定1.図6(a)に示す
ように入力された画像を、あるしきい値により図6(b)
に示すように2値化して物品(3)を抽出する。位置認定
2.図6(a)に示すように入力された画像を、予め入力
された物品(3)の図6(c)に示すパターンと1画素ごとに
比較し、全体の類似度を検定することにより物品(3)の
位置を認定する。位置認定3.図6(a)に示すように入
力された画像の図6(d)に示す角又は辺に注目し、図6
(e)に示す輪郭抽出を行い物品(3)位置を認定する。[0004] The image processing apparatus (6) extracts the article (3) by any of the following methods and identifies its position. That is, position recognition 1. The image input as shown in FIG.
The product (3) is extracted by binarization as shown in FIG. 1. Location certification The image input as shown in FIG. 6 (a) is compared with the pattern shown in FIG. 6 (c) of the article (3) inputted in advance for each pixel, and the overall similarity is tested. Certify the position of (3). Position recognition3. Paying attention to the corners or sides shown in FIG. 6D of the input image as shown in FIG.
The contour extraction shown in (e) is performed and the position of the article (3) is recognized.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の視
覚検出機能付産業用ロボット装置では、上記の方法によ
り物品(3)位置が認定されるので次に述べるような問題
点があった。すなわち、上記位置認定1.の場合は物品
(3)の明るさと、その周辺の明るさに差が少なかった
り、物品(3)が相互に重なり合ったりしたときに物品(3)
の抽出が困難になる。また、上記位置認定2.の場合は
物品(3)が回動変位しているときに物品(3)自体の認定が
困難になる。また、上記位置認定3.の場合は物品(3)
の位置が大きくずれているときに物品(3)自体の認定が
困難になる。The above-mentioned conventional industrial robot apparatus with a visual detection function has the following problems since the position of the article (3) is recognized by the above method. That is, the position recognition 1. If the goods
When the difference between the brightness of (3) and the surrounding brightness is small, or when the articles (3) overlap each other, the article (3)
Extraction becomes difficult. In addition, the above-mentioned position recognition 2. In the case of (1), it is difficult to identify the article (3) itself when the article (3) is rotationally displaced. In addition, the above-mentioned position recognition 3. In case of goods (3)
When the position of the item (3) is greatly displaced, it becomes difficult to identify the article (3) itself.
【0006】また、物品(3)が図7に示すように2個以
上並んでいる場合に、撮影装置(5)の画像の輪郭抽出を
行うと図8(a)に示すようになり、図8(b)に示すように
2個の物品(3)として認定しなければならないのに関わ
らず、図8(c)に示すように誤認定されることがあると
いう問題点があった。When two or more articles (3) are lined up as shown in FIG. 7, when the outline of the image of the photographing device (5) is extracted, it becomes as shown in FIG. Although there is a need to certify two articles (3) as shown in FIG. 8 (b), there is a problem that erroneous recognition may occur as shown in FIG. 8 (c).
【0007】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたものであり、物品の状況に関わらず位置認定
可能な視覚検出機能付産業用ロボット装置を得ることを
目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an industrial robot apparatus having a visual detection function capable of locating a position regardless of the state of an article.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載
の発明に係る視覚検出機能付産業用ロボット装置におい
ては、物品に対向して配置された産業ロボットと、物品
を上方から撮影する撮影装置と、この撮影装置の出力に
よる物品の画像輪郭から1本の線分を抽出して第1線分
とし、この第1線分、第1線分と平行な第2線分、第1
線分と直交する第3線分及びこの第3線分から離れ第1
線分と直交する第4線分をそれぞれ認識して、第1線
分、第2線分、第3線分及び第4線分により形成される
4角形と予め入力された所定4角形の両者を比較して上
記両者が一致しているときに物品の位置を出力する画像
処理装置と、この画像処理装置の出力によって産業ロボ
ットに物品の搬送を指令する制御装置とが設けられる。In an industrial robot apparatus with a visual detection function according to the first aspect of the present invention, an industrial robot arranged opposite to an article and a photographing apparatus for photographing the article from above. One line segment is extracted from the device and the image outline of the article by the output of the photographing device as a first line segment, and the first line segment, the second line segment parallel to the first line segment, and the first line segment are extracted.
A third line segment orthogonal to the line segment and a first line segment separated from the third line segment;
Recognizing a fourth line segment orthogonal to the line segment, a quadrangle formed by the first line segment, the second line segment, the third line segment, and the fourth line segment and a predetermined quadrangle previously input are both used. And an image processing apparatus that outputs the position of the article when the two coincide with each other, and a control apparatus that instructs the industrial robot to convey the article based on the output of the image processing apparatus.
【0009】また、この発明の請求項2記載の発明に係
る視覚検出機能付産業用ロボット装置においては、上面
に2等分線が生成された物品に対向して配置された産業
ロボットと、物品を上方から撮影する撮影装置と、この
撮影装置の出力による物品の画像輪郭から線分を抽出し
てそれらの線分により囲まれる4角形を抽出し、これら
の4角形から予め入力された所定4角形の半分の4角形
を選出してこの半分の4角形群中から所定4角形の形状
に連続した半分の4角形群に注目すると共に、注目した
半分の4角形群において半分の4角形が2個の場合はそ
の2個を1つの物品と認定してその位置を出力し、かつ
半分の4角形が4個以上の場合は、端から2個ずつをそ
れぞれ1つの物品と認定してその位置を出力する画像処
理装置と、この画像処理装置の出力によって産業ロボッ
トに物品の搬送を指令する制御装置とが設けられる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an industrial robot apparatus with a visual detection function, comprising: an industrial robot arranged opposite to an article having a bisector formed on an upper surface; And a line segment are extracted from an image contour of an article output from the photographing device to extract quadrangles surrounded by the line segments. A half of the squares is selected, and a half of the square group is selected from the group of half of the squares, and a half of the square group of the half of the selected square group is two. In the case of two pieces, two pieces are recognized as one article and the position is output. When the half square is four or more pieces, two pieces from the end are recognized as one article respectively and the position is output. An image processing device that outputs Controller and is provided for instructing the conveyance of the article to industrial robots by the output of the processing unit.
【0010】また、この発明の請求項3記載の発明に係
る視覚検出機能付産業用ロボット装置においては、上面
に2等分線が生成された物品に対向して配置された産業
ロボットと、物品を上方から撮影する撮影装置と、この
撮影装置の出力による物品の画像輪郭から線分を抽出し
てそれらの線分により囲まれる4角形を抽出し、これら
の4角形から予め入力された所定4角形の半分の4角形
及び所定4角形と同等の4角形を選出して、選出した4
角形群中から同等の4角形を半分の4角形2個分と数え
て半分の4角形の偶数個が所定4角形の形状に連続した
4角形群に注目すると共に、これらの4角形群において
半分の4角形が2個の場合はその2個を1つの物品と認
定してその位置を出力し、かつ半分の4角形が4個以上
の場合は、端から2個ずつをそれぞれ1つの物品と認定
してその位置を出力する画像処理装置と、この画像処理
装置の出力によって産業ロボットに物品の搬送を指令す
る制御装置とが設けられる。According to a third aspect of the present invention, there is provided an industrial robot apparatus with a visual detection function, comprising: an industrial robot arranged opposite to an article having a bisector formed on an upper surface; And a line segment are extracted from an image contour of an article output from the photographing device to extract quadrangles surrounded by the line segments. A quadrilateral half of the quadrilateral and a quadrilateral equivalent to the predetermined quadrilateral are selected and selected.
Equivalent squares are counted as two half squares from the group of squares, and the even number of half squares is focused on a group of squares continuous to a predetermined square shape. If the number of squares is two, the two are recognized as one article and the position is output. If the number of half squares is four or more, two pieces from the end are each regarded as one article. An image processing device that certifies and outputs the position is provided, and a control device that instructs the industrial robot to convey articles by an output of the image processing device is provided.
【0011】[0011]
【作用】上記のように構成されたこの発明の請求項1記
載の発明では、物品の画像輪郭と所定4角形との比較に
より物品が位置認定されて産業ロボットにロボット作業
が指令される。According to the first aspect of the present invention, the position of the article is determined by comparing the image contour of the article with a predetermined quadrangle, and a robot operation is instructed to the industrial robot.
【0012】また、上記のように構成されたこの発明の
請求項2記載の発明では、上面に2等分線が生成された
物品の画像輪郭から所定4角形に対する半分の4角形を
注目して、その半分の4角形の配置状況により物品が位
置認定されて産業ロボットにロボット作業が指令され
る。In the invention according to the second aspect of the present invention, a half of a predetermined quadrangle with respect to a predetermined quadrangle is focused on from an image contour of an article having a bisector formed on an upper surface. The position of the article is recognized based on the arrangement of the half squares, and the robot operation is commanded to the industrial robot.
【0013】また、上記のように構成されたこの発明の
請求項3記載の発明では、上面に2等分線が生成された
物品の画像輪郭から所定4角形に対する半分の4角形を
注目して、その半分の4角形の配置状況により物品が位
置認定されて産業ロボットにロボット作業が指令され
る。また、上面に2等分線が生成された物品と同等で上
面に2等分線がない物品の画像輪郭から所定4角形に対
する半分の4角形を注目して半分の4角形の2個分と数
えて、上面に2等分線が生成された物品における所定4
角形に対する半分の4角形を含めた全ての半分の4角形
の配置状況により物品が位置認定されて産業ロボットに
ロボット作業が指令される。[0013] In the third aspect of the present invention configured as described above, a half of the predetermined quadrangle is focused on from the image contour of the article in which the bisector is generated on the upper surface. The position of the article is recognized based on the arrangement of the half squares, and the robot operation is commanded to the industrial robot. In addition, from the image contour of an article having a bisector on the upper surface which is equivalent to an article having a bisector on the upper face and focusing on a half of a predetermined quadrangle from the image contour, two half-rectangles are obtained. Counting, the predetermined 4 in the article in which the bisector was generated on the upper surface
The position of the article is determined based on the arrangement status of all the half rectangles including the half rectangle with respect to the square, and the robot operation is commanded to the industrial robot.
【0014】[0014]
実施例1.図1及び図2は、この発明の一実施例を示す
図で、図1は画像処理装置の動作を説明するフローチャ
ート、図2は図1の画像処理装置における画像処理状況
を説明した図であり、図1及び図2の他は前述の図5と
同様に構成されている。図において、撮影装置(5)によ
り物品(3)が上方から撮影されて画像処理装置(6)に入力
され図2(a)に示す画面が生成される。以下、図1に示
すフローチャートによって画像処理装置における画像認
識の手順を説明する。Embodiment 1 FIG. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus, and FIG. 2 is a view for explaining the image processing situation in the image processing apparatus of FIG. 1 and 2 are the same as those in FIG. 5 described above. In the figure, an article (3) is photographed from above by a photographing device (5) and input to an image processing device (6) to generate a screen shown in FIG. 2 (a). Hereinafter, the procedure of image recognition in the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0015】すなわち、図2(a)は画像処理前の画面で
あり、この画像からステップ(101)において輪郭抽出を
行い図2(b)に示すように線分を抽出する。次に、ステ
ップ(102)へ進んで1つの線分に注目して図2(c)に示す
ように第1線分(7)を設定する。そして、ステップ(103)
へ進み図2(d)に示すように第1線分(7)とほぼ平行な線
分を見つけ出し第2線分(8)を設定すると共に、第1線
分(7)と直交する線分を見つけ出し第3線分(9)を設定
し、また、第3線分(9)から離れ第1線分(7)と直交する
線分を見つけ出し第4線分(10)を設定する。That is, FIG. 2A shows a screen before image processing, and a contour is extracted from this image in step (101) to extract a line segment as shown in FIG. 2B. Next, the process proceeds to step (102), and a first line segment (7) is set as shown in FIG. And step (103)
Then, as shown in FIG. 2 (d), a line segment substantially parallel to the first line segment (7) is found and a second line segment (8) is set, and a line segment orthogonal to the first line segment (7) is set. Is found, and a third line segment (9) is set. Further, a line segment that is separated from the third line segment (9) and is orthogonal to the first line segment (7) is found, and a fourth line segment (10) is set.
【0016】次いで、ステップ(104)へ進み図2(e)に示
すように第1線分(7)、第2線分(8)、第3線分(9)及び
第4線分(10)をそれぞれ延長して、これらの直線によっ
て囲まれた4角形(11)に注目する。Next, the process proceeds to step (104), and as shown in FIG. 2 (e), the first segment (7), the second segment (8), the third segment (9) and the fourth segment (10) ) Are extended, and the rectangle (11) surrounded by these straight lines is noticed.
【0017】そして、ステップ(105)へ進んで4角形(1
1)の縦横長さと予め入力された物品(3)の平面縦横長
さ、すなわち所定4角形の縦横長さとを比較して、ほぼ
一致していれば物品(3)であると認定してステップ(106)
へ進み、一致していなければステップ(107)へ進む。Then, the process proceeds to step (105) and the square (1
Compare the vertical and horizontal lengths of 1) with the previously input plane and horizontal lengths of the article (3), that is, the vertical and horizontal lengths of a predetermined quadrangle. (106)
If not, go to step (107).
【0018】ステップ(106)で物品(3)の位置を計算して
認定が終了し制御装置(2)へ入力する。また、ステップ
(107)において第1線分(7)に対応する他の第2線分、第
3線分及び第4線分を探して、見つかればステップ(10
3)へ戻り、見つからない場合であって探す対象の第2線
分、第3線分及び第4線分が無くなればステップ(108)
へ進む。In step (106), the position of the article (3) is calculated, the certification is completed, and the result is input to the control device (2). Also step
In (107), another second line segment, third line segment, and fourth line segment corresponding to the first line segment (7) are searched.
Returning to 3), if it is not found and there are no second, third and fourth line segments to be searched, step (108)
Proceed to.
【0019】そして、ステップ(108)で他の第1線分に
対応する全ての第2線分、第3線分及び第4線分を探す
動作が終了していなければステップ(102)へ戻り、終了
していれば物品(3)無しと判定する。If the operation of searching for all the second, third and fourth line segments corresponding to the other first line segments has not been completed in step (108), the flow returns to step (102). If it has been completed, it is determined that there is no article (3).
【0020】これによって、物品(3)の明るさと、その
周辺の明るさに差が少なかったり、物品(3)が相互に重
なり合ったりしたときにも物品(3)の抽出ができ、ま
た、物品(3)が回動変位しているときにも物品(3)自体の
認定が可能になり、さらに、物品(3)の平面が長方形で
あって平面形端部の位置が大きくずれているときにも物
品(3)自体の認定ができる。したがって、物品位置の認
定が可能なり認定不能による産業ロボット(1)の異常作
動を解消することができて視覚検出機能付産業用ロボッ
ト装置の作業能率を向上することができる。Thus, the article (3) can be extracted even when the difference between the brightness of the article (3) and the brightness around the article is small or the articles (3) overlap each other. When the article (3) itself can be recognized even when the (3) is rotationally displaced, and when the plane of the article (3) is rectangular and the position of the planar end is largely shifted. The article (3) itself can be certified. Therefore, the position of the article can be recognized, and the abnormal operation of the industrial robot (1) due to the inability to be recognized can be eliminated, and the work efficiency of the industrial robot device with the visual detection function can be improved.
【0021】実施例2.図3は、この発明の他の実施例
を示す図で、図3は画像処理装置の動作を説明するフロ
ーチャートであり、図3の他は前述の図5と同様に構成
されている。以下、図3に示すフローチャートによって
画像処理装置における画像認識の手順を説明する。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus. The other parts of FIG. 3 are configured in the same manner as FIG. Hereinafter, the procedure of image recognition in the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0022】すなわち、ステップ(201)において産業ロ
ボット(1)近くに積み重ねて配置された物品(3)の一段分
の平面を撮影装置(5)によって撮影し、ステップ(202)へ
進む。ステップ(202)において撮影された画像の輪郭抽
出を行い、線分を抽出してそれらの線分により囲まれる
4角形を抽出し、その4角形の縦横長さと予め入力され
た物品(3)の平面縦横長さ、すなわち所定4角形の縦横
長さを基にして物品(3)平面のほぼ半分の4角形を選び
出す。That is, in step (201), one plane of the article (3) stacked and arranged near the industrial robot (1) is photographed by the photographing device (5), and the process proceeds to step (202). In step (202), the outline of the image photographed is extracted, line segments are extracted, and rectangles surrounded by those line segments are extracted. The length and width of the rectangle and the shape of the article (3) input in advance are extracted. Based on the vertical and horizontal lengths of the plane, that is, the vertical and horizontal lengths of the predetermined quadrangle, a quadrangle substantially half the plane of the article (3) is selected.
【0023】次いで、ステップ(203)へ進み、所定4角
形の縦横長さを基にした全ての物品(3)平面のほぼ半分
の4角形の選び出しが終了でなければステップ(202)へ
戻り、終了であればステップ(204)へ進む。ステップ(20
4)で選び出された所定4角形のほぼ半分の4角形群の中
に、このほぼ半分の4角形の偶数個が並んで所定4角形
を形成したほぼ半分の4角形群がなければ物品(3)の認
定が終了する。また、ステップ(204)で選び出された所
定4角形のほぼ半分の4角形群の中に、このほぼ半分の
4角形の偶数個が並んで所定4角形を形成したほぼ半分
の4角形群があればそれに注目してステップ(205)へ進
む。Next, proceeding to step (203), if selection of a quadrangle that is almost half of the plane of all articles (3) based on the vertical and horizontal lengths of the predetermined quadrangle is not completed, the process returns to step (202). If completed, the process proceeds to step (204). Step (20
If there is no substantially half square group in which the even half of the squares in the half group of the predetermined quadrangle selected in 4) are arranged to form the predetermined square, Certification of 3) is completed. In addition, in the quadrangle group of approximately half of the predetermined quadrangle selected in step (204), an approximately half of the quadrangle group in which an even number of the approximately half of the quadrangles are arranged to form the predetermined quadrangle is If there is, go to step (205) paying attention to it.
【0024】そして、ステップ(205)で注目したほぼ半
分の4角形群においてほぼ半分の4角形が2個の場合は
1つの物品(3)として認定し、物品(3)の位置を計算して
認定が終了し制御装置(2)へ入力する。また、注目した
ほぼ半分の4角形群においてほぼ半分の4角形が4個以
上の場合は、端から2個ずつをそれぞれ物品(3)として
認定し、物品(3)の位置を計算して認定が終了し制御装
置(2)へ入力する。Then, in the group of substantially half rectangles, which is noticed in step (205), if there are two substantially half rectangles, it is recognized as one article (3), and the position of the article (3) is calculated. After the certification is completed, input is made to the control device (2). In the case where there are four or more half-half squares in the group of half-half squares that have been noted, each of the two from the end is identified as an article (3), and the position of the article (3) is calculated and authorized. Is completed and input to the control device (2).
【0025】これによって、段ボール箱のように上面の
中心に線が形成された物品(3)が並んでいる場合でも、
誤認定を防いで物品(3)自体の認定が可能になる。した
がって、物品位置の認定不能による産業ロボット(1)の
異常作動を解消することができて視覚検出機能付産業用
ロボット装置の作業能率を向上することができる。Thus, even when articles (3) having a line formed at the center of the upper surface such as a cardboard box are lined up,
It is possible to certify the article (3) itself by preventing erroneous certification. Therefore, the abnormal operation of the industrial robot (1) due to the inability to recognize the position of the article can be eliminated, and the work efficiency of the industrial robot device with the visual detection function can be improved.
【0026】実施例3.図4も、この発明の他の実施例
を示す図で、図4は画像処理装置の動作を説明するフロ
ーチャートであり、図4の他は前述の図5と同様に構成
されている。以下、図4に示すフローチャートによって
画像処理装置における画像認識の手順を説明する。Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a view showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus. The other parts of FIG. 4 are configured in the same manner as FIG. Hereinafter, the procedure of image recognition in the image processing apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0027】すなわち、ステップ(301)において産業ロ
ボット(1)近くに積み重ねて配置された物品(3)の一段分
の平面を撮影装置(5)によって撮影し、ステップ(302)へ
進む。ステップ(302)において撮影された画像の輪郭抽
出を行い、線分を抽出してそれらの線分により囲まれる
4角形を抽出し、その4角形の縦横長さと予め入力され
た物品(3)の平面縦横長さ、すなわち所定4角形の縦横
長さを基にして物品(3)平面のほぼ半分の4角形と、
ほぼ物品(3)1個分の同等の4角形を選び出す。That is, in step (301), a one-step plane of the article (3) stacked and arranged near the industrial robot (1) is photographed by the photographing device (5), and the process proceeds to step (302). In step (302), the contour of the image photographed is extracted, line segments are extracted, and a rectangle surrounded by those line segments is extracted, and the length and width of the rectangle and the previously input object (3) are extracted. A square which is approximately half the plane of the article (3) based on the plane length and width, that is, the height and width of the predetermined rectangle;
Select an equivalent quadrangle for almost one article (3).
【0028】次いで、ステップ(303)へ進み、所定4角
形の縦横長さを基にした全ての物品(3)平面のほぼ半分
の4角形と、ほぼ物品(3)1個分の同等の4角形の選び
出しが終了でなければステップ(302)へ戻り、終了であ
ればステップ(304)へ進む。ステップ(304)において選び
出された所定4角形のほぼ半分の4角形群及びほぼ同等
の4角形群の中に、このほぼ半分の4角形の偶数個が並
んで所定4角形を形成したほぼ半分の4角形群がなけれ
ば物品(3)の認定が終了する。なお、ステップ(304)にお
いてはほぼ同等の4角形は、ほぼ半分の4角形の2つと
みなされて取り扱われる。Next, the process proceeds to step (303), in which a quadrangle that is substantially half of the plane of all the articles (3) based on the vertical and horizontal lengths of the predetermined quadrangle, and an equivalent quadrangle of substantially one article (3) If the selection of the polygon is not completed, the process returns to step (302), and if completed, the process proceeds to step (304). In a group of substantially half of the predetermined quadrangles selected in step (304) and a group of substantially equivalent quadrangles, an even number of the substantially half of the quadrangles are arranged to form a predetermined half. If there is no square group, the certification of the article (3) ends. In step (304), substantially equivalent quadrangles are treated as two half-quadrangles.
【0029】また、ステップ(304)で選び出された所定
4角形のほぼ半分の4角形群及びほぼ同等の4角形群の
中に、このほぼ半分の4角形の偶数個が並んで所定4角
形を形成したほぼ半分の4角形群があればそれに注目し
てステップ(305)へ進む。そして、ステップ(305)におい
て注目したほぼ半分の4角形群において所定4角形1個
分のほぼ半分の4角形が、2n個目と2n+1個目(n
=1,2,3, )にまたがっているときはステップ(3
04)に戻る。Further, in the group of substantially half of the predetermined quadrangles selected in step (304) and the group of substantially equivalent quadrangles, an even number of the approximately half of the predetermined squares are arranged side by side to form a predetermined square. If there is almost half of the quadrangle group that has formed, the process proceeds to step (305), noting that. Then, in the substantially half square group focused in step (305), the substantially half squares for one predetermined square are 2n-th and 2n + 1-th (n
= 1, 2, 3,) when step (3
Return to 04).
【0030】また、ステップ(305)において注目したほ
ぼ半分の4角形群において、ほぼ半分の4角形が2個の
場合はステップ(306)へ進み、その2個を1つの物品(3)
として認定し、物品(3)の位置を計算して制御装置(2)へ
入力する。また、注目した半分の4角形群において半分
の4角形が4個以上の場合は、端から2個ずつをそれぞ
れ物品(3)として認定し、物品(3)の位置を計算して制御
装置(2)へ入力する。そして、ステップ(304)に戻る。In the group of substantially half squares noted in step (305), if there are two substantially half squares, the process proceeds to step (306), and the two are combined into one article (3).
The position of the article (3) is calculated and input to the control device (2). Further, when the half square group in the half square group of interest has four or more half squares, two pieces from the end are respectively recognized as the article (3), the position of the article (3) is calculated, and the control device ( Input to 2). Then, the process returns to step (304).
【0031】これによって、並べられている物品(3)の
中に一部段ボール箱のように上面の中心に線が形成され
た物品(3)が並んでいる場合、また段ボール箱のように
上面の中心に線が形成された物品(3)が並んでいて、そ
れらの段ボール箱の一部の上面の中心にテープが貼って
あって中心線が見えない場合でも、誤認定を防いで物品
(3)自体の認定が可能になる。したがって、物品の状況
に関わらず位置の正常認定が可能なり認定不能による産
業ロボット(1)の異常作動を解消することができて視覚
検出機能付産業用ロボット装置の作業能率を向上するこ
とができる。Thus, when the articles (3) having a line formed at the center of the upper surface are partially arranged like the corrugated cardboard box, the articles (3) are arranged side by side. Even if products (3) with lines formed at the center of the cardboard are lined up and tape is stuck on the center of the upper surface of a part of those cardboard boxes, the center line can not be seen,
(3) The certification of itself becomes possible. Therefore, regardless of the condition of the article, the normal position can be recognized, the abnormal operation of the industrial robot (1) due to the inability to be recognized can be eliminated, and the working efficiency of the industrial robot device with the visual detection function can be improved. .
【0032】[0032]
【発明の効果】この発明の請求項1記載の発明は以上説
明したように、物品に対向して配置された産業ロボット
と、物品を上方から撮影する撮影装置と、この撮影装置
の出力による物品の画像輪郭から1本の線分を抽出して
第1線分とし、この第1線分、第1線分と平行な第2線
分、第1線分と直交する第3線分及びこの第3線分から
離れ第1線分と直交する第4線分をそれぞれ認識して、
第1線分、第2線分、第3線分及び第4線分により形成
される4角形と予め入力された所定4角形の両者を比較
して上記両者が一致しているときに物品の位置を出力す
る画像処理装置と、この画像処理装置の出力によって産
業ロボットに物品の搬送を指令する制御装置とを設けた
ものである。According to the first aspect of the present invention, as described above, an industrial robot arranged to face an article, a photographing apparatus for photographing an article from above, and an article by an output of the photographing apparatus A single line segment is extracted from the image contour of the first line segment to be a first line segment, the first line segment, a second line segment parallel to the first line segment, a third line segment orthogonal to the first line segment, and the like. Recognize the fourth line segments apart from the third line segment and orthogonal to the first line segment, respectively,
The quadrangle formed by the first line segment, the second line segment, the third line segment, and the fourth line segment is compared with a predetermined quadrilateral input in advance. An image processing device for outputting a position and a control device for instructing an industrial robot to convey an article based on an output of the image processing device are provided.
【0033】これによって、物品の画像輪郭と所定4角
形との比較により物品が位置認定されて産業ロボットに
ロボット作業が指令される。したがって、物品の状況に
関わらず位置の認定が可能なり、認定不良による産業ロ
ボットの異常作動を解消することができて視覚検出機能
付産業用ロボット装置の作業能率を向上する効果があ
る。As a result, the position of the article is identified by comparing the image contour of the article with a predetermined quadrangle, and a robot operation is instructed to the industrial robot. Therefore, the position can be recognized regardless of the state of the article, and the abnormal operation of the industrial robot due to the poor recognition can be eliminated, thereby improving the working efficiency of the industrial robot device with the visual detection function.
【0034】また、この発明の請求項2記載の発明は以
上説明したように、上面に2等分線が生成された物品に
対向して配置された産業ロボットと、物品を上方から撮
影する撮影装置と、この撮影装置の出力による物品の画
像輪郭から線分を抽出してそれらの線分により囲まれる
4角形を抽出し、これらの4角形から予め入力された所
定4角形の半分の4角形を選出してこの半分の4角形群
中から所定4角形の形状に連続した半分の4角形群に注
目すると共に、注目した半分の4角形群において半分の
4角形が2個の場合はその2個を1つの物品と認定して
その位置を出力し、かつ半分の4角形が4個以上の場合
は、端から2個ずつをそれぞれ1つの物品と認定してそ
の位置を出力する画像処理装置と、この画像処理装置の
出力によって産業ロボットに物品の搬送を指令する制御
装置とを設けたものである。As described above, according to the second aspect of the present invention, an industrial robot arranged opposite to an article having a bisector formed on its upper surface, and a photographing apparatus for photographing an article from above. A line segment is extracted from an image contour of an article output by the apparatus and the photographing device, and quadrangles surrounded by the line segments are extracted, and a quadrangle which is half of a predetermined quadrangle previously input from these quadrangles is extracted. From the half square group, and pays attention to the half square group that is continuous to the predetermined square shape from the half square group. If the half square group in the noted half square group has two half squares, An image processing apparatus that certifies a piece as one article and outputs its position, and when four or more half squares are four or more, two pieces from the end are each recognized as one article and outputs the position. And the output of this image processing device It is provided with a control device for commanding a conveyance of the article to bot.
【0035】これによって、上面に2等分線が生成され
た物品の画像輪郭から所定4角形に対する半分の4角形
を注目して、その半分の4角形の配置状況により物品が
位置認定されて産業ロボットにロボット作業が指令され
る。したがって、上面に2等分線が形成された物品が並
んでいる場合でも位置の正常認定が可能なり、認定不良
による産業ロボットの異常作動を解消することができて
視覚検出機能付産業用ロボット装置の作業能率を向上す
る効果がある。With this arrangement, a half of the predetermined quadrangle is focused on from the image contour of the article in which the bisector is generated on the upper surface, and the position of the article is recognized based on the arrangement state of the half quadrangle. Robot operation is instructed to the robot. Therefore, even when articles having bisectors formed on the upper surface are lined up, the position can be properly recognized, and the abnormal operation of the industrial robot due to the poor recognition can be eliminated, and the industrial robot apparatus with the visual detection function can be eliminated. This has the effect of improving work efficiency.
【0036】また、この発明の請求項3記載の発明は以
上説明したように、上面に2等分線が生成された物品に
対向して配置された産業ロボットと、物品を上方から撮
影する撮影装置と、この撮影装置の出力による物品の画
像輪郭から線分を抽出してそれらの線分により囲まれる
4角形を抽出し、これらの4角形から予め入力された所
定4角形の半分の4角形及び所定4角形と同等の4角形
を選出して、選出した4角形群中から同等の4角形を半
分の4角形2個分と数えて半分の4角形の偶数個が所定
4角形の形状に連続した4角形群に注目すると共に、こ
れらの4角形群において半分の4角形が2個の場合はそ
の2個を1つの物品と認定してその位置を出力し、かつ
半分の4角形が4個以上の場合は端から2個ずつをそれ
ぞれ1つの物品と認定してその位置を出力する画像処理
装置と、この画像処理装置の出力により産業ロボットに
物品の搬送を指令する制御装置とを設けたものである。As described above, according to the third aspect of the present invention, an industrial robot disposed opposite to an article having a bisector formed on its upper surface, and a photographing apparatus for photographing an article from above. A line segment is extracted from an image contour of an article output by the apparatus and the photographing device, and quadrangles surrounded by the line segments are extracted, and a quadrangle which is half of a predetermined quadrangle previously input from these quadrangles is extracted. And a quadrilateral equivalent to the predetermined quadrilateral is selected, and the same quadrilateral is counted as two half quadrilaterals from the selected quadrilateral group, and an even number of the half quadrilaterals becomes the predetermined quadrilateral shape. Attention is paid to the continuous quadrilateral group, and when two half quadrilaterals are two in these quadrilateral groups, the two are recognized as one article and the position thereof is output, and the half quadrilateral is replaced by four. If there are more than two, two from the end are each one article An image processing apparatus for outputting the position with a constant, is provided with a control device for commanding a conveyance of the article to industrial robots by the output of the image processing apparatus.
【0037】これによって、上面に2等分線が生成され
た物品の画像輪郭から所定4角形に対する半分の4角形
を注目して、その半分の4角形の配置状況により物品が
位置認定されて産業ロボットにロボット作業が指令され
る。また、上面に2等分線が生成された物品と同等で上
面に2等分線がない物品の画像輪郭から所定4角形を注
目して半分の4角形の2個分と数えて、上面に2等分線
が生成された物品における所定4角形に対する半分の4
角形を含めた全ての半分の4角形の配置状況により物品
が位置認定されて産業ロボットにロボット作業が指令さ
れる。したがって、上面に2等分線が形成された物品及
び上面に2等分線が形成されていない物品が並んでいる
場合でも位置の正常認定が可能なり、認定不良による産
業ロボットの異常作動を解消することができて視覚検出
機能付産業用ロボット装置の作業能率を向上する効果が
ある。With this arrangement, a half of a predetermined quadrangle is noticed from the image contour of the article in which the bisector is generated on the upper surface, and the position of the article is determined based on the arrangement state of the half quadrangle. Robot operation is instructed to the robot. Also, focusing on a predetermined quadrangle from the image contour of an article having an equal bisector on the upper surface and having no bisector on the upper face, counting the two quadrants as two half halves, Half 4 for a given quadrangle in the article for which the bisector was generated
The position of the article is recognized based on the arrangement status of all half squares including the square, and a robot operation is instructed to the industrial robot. Therefore, even when an article having a bisector formed on the upper surface and an article not having a bisector formed on the upper surface are arranged side by side, the position can be properly recognized, and abnormal operation of the industrial robot due to poor recognition is eliminated. This has the effect of improving the work efficiency of the industrial robot device with the visual detection function.
【図1】この発明の実施例1を示す図で、画像処理装置
の動作を説明するフローチャート。FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention, and is a flowchart illustrating an operation of an image processing apparatus.
【図2】図1の画像処理装置における画像処理状況を説
明した図。FIG. 2 is a view for explaining an image processing situation in the image processing apparatus of FIG. 1;
【図3】この発明の実施例2を示す図で、画像処理装置
の動作を説明するフローチャート。FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the present invention, and is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus;
【図4】この発明の実施例3を示す図で、画像処理装置
の動作を説明するフローチャート。FIG. 4 is a view showing a third embodiment of the present invention, and is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus;
【図5】従来の視覚検出機能付産業用ロボット装置を示
す概念的全体構成図。FIG. 5 is a conceptual overall configuration diagram showing a conventional industrial robot apparatus with a visual detection function.
【図6】図5の装置による画像処理状況を説明した図。FIG. 6 is a view for explaining an image processing situation by the apparatus of FIG. 5;
【図7】図5の装置により搬送される物品の配置状況を
示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing an arrangement state of articles conveyed by the apparatus of FIG. 5;
【図8】図7の平面図。FIG. 8 is a plan view of FIG. 7;
1 産業ロボット 2 制御装置 3 物品 5 撮影装置 6 画像処理装置 7 第1線分 8 第2線分 9 第3線分 10 第4線分 11 4角形 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Industrial robot 2 Control device 3 Article 5 Imaging device 6 Image processing device 7 1st line segment 8 2nd line segment 9 3rd line segment 10 4th line segment 11 Quadrangle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−144774(JP,A) 特開 昭62−222108(JP,A) 特開 昭61−17906(JP,A) 特開 平3−228589(JP,A) 特開 平3−202290(JP,A) 特開 平2−145277(JP,A) 特開 昭62−165206(JP,A) 特開 平5−127723(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 G01T 1/00 B25J 13/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-144774 (JP, A) JP-A-62-222108 (JP, A) JP-A-61-17906 (JP, A) JP-A-3-144 228589 (JP, A) JP-A-3-202290 (JP, A) JP-A-2-145277 (JP, A) JP-A-62-165206 (JP, A) JP-A-5-127723 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00 G01T 1/00 B25J 13/08
Claims (3)
と、上記物品を撮影する撮影装置と、この撮影装置の出
力による上記物品の画像輪郭から1本の線分を抽出して
第1線分とし、この第1線分、上記第1線分と平行な第
2線分、上記第1線分と直交する第3線分及びこの第3
線分から離れ上記第1線分と直交する第4線分をそれぞ
れ認識して、上記第1線分、第2線分、第3線分及び第
4線分により形成される4角形と予め入力された所定4
角形の両者を比較して上記両者が一致しているときに上
記物品の位置を出力する画像処理装置と、この画像処理
装置の出力によって上記産業ロボットに上記物品の搬送
を指令する制御装置とを備えた視覚検出機能付産業用ロ
ボット装置。1. A and industrial robots, which are arranged to face the article, first extracts the imaging device for shooting the article, the one line segment from the image contour of the article by the output of the imaging device The first line, the second line parallel to the first line, the third line orthogonal to the first line, and the third line
Recognize a fourth line segment that is separated from the line segment and is orthogonal to the first line segment, and preliminarily inputs a quadrangle formed by the first line segment, the second line segment, the third line segment, and the fourth line segment. Predetermined 4
An image processing apparatus that compares the two sides of the square and outputs the position of the article when the two coincide with each other, and a control apparatus that instructs the industrial robot to convey the article by the output of the image processing apparatus. Industrial robot with built-in visual detection function.
して配置された産業ロボットと、上記物品を撮影する撮
影装置と、この撮影装置の出力による上記物品の画像輪
郭から線分を抽出してそれらの線分により囲まれる4角
形を抽出し、これらの4角形から予め入力された所定4
角形の半分の4角形を選出してこの半分の4角形群中か
ら上記所定4角形の形状に連続した上記半分の4角形群
に注目すると共に、注目した上記半分の4角形群におい
て上記半分の4角形が2個の場合はその2個を1つの上
記物品と認定してその位置を出力し、かつ上記半分の4
角形が4個以上の場合は端から2個ずつをそれぞれ1つ
の上記物品と認定してその位置を出力する画像処理装置
と、この画像処理装置の出力によって上記産業ロボット
に上記物品の搬送を指令する制御装置とを備えた視覚検
出機能付産業用ロボット装置。Wherein the industrial robot bisector is arranged opposite to the generated article on the upper surface, the imaging device for shooting the article, the line from the image contour of the article by the output of the imaging device To extract a quadrangle surrounded by those line segments, and from these quadrangles, a predetermined
A half of the quadrangle is selected, and from the half quadrangle group, the half quadrangle group that is continuous with the predetermined quadrangle shape is noted. If there are two squares, the two are identified as one of the above-mentioned articles and their positions are output, and the half of the four squares is output.
If there are four or more squares, an image processing device that recognizes each two from the end as one of the articles and outputs the position of the article, and instructs the industrial robot to transport the articles by the output of the image processing apparatus Industrial robot device with a visual detection function, comprising:
して配置された産業ロボットと、上記物品を撮影する撮
影装置と、この撮影装置の出力による上記物品の画像輪
郭から線分を抽出してそれらの線分により囲まれる4角
形を抽出し、これらの4角形から予め入力された所定4
角形の半分の4角形及び所定4角形と同等の4角形を選
出して、選出した4角形群中から上記同等の4角形を上
記半分の4角形2個分と数えて上記半分の4角形の偶数
個が上記所定4角形の形状に連続した上記4角形群に注
目すると共に、これらの4角形群において上記半分の4
角形が2個の場合はその2個を1つの上記物品と認定し
てその位置を出力し、かつ上記半分の4角形が4個以上
の場合は端から2個ずつをそれぞれ1つの上記物品と認
定してその位置を出力する画像処理装置と、この画像処
理装置の出力によって上記産業ロボットに上記物品の搬
送を指令する制御装置とを備えた視覚検出機能付産業用
ロボット装置。3. A industrial robot bisector on the upper surface is arranged opposite to the generated article, the imaging device for shooting the article, the line from the image contour of the article by the output of the imaging device To extract a quadrangle surrounded by those line segments, and from these quadrangles, a predetermined
A quadrangle equivalent to a half of the quadrangle and a quadrangle equivalent to the predetermined quadrangle are selected, and the quadrangle equivalent to the above quadrangle is counted from the selected quadrangle group as two quadrangles of the half, and the quadrangle of the half is selected. Attention should be paid to the above-mentioned quadrangular group in which even numbers continue in the above-mentioned predetermined quadrangular shape.
If the number of squares is two, the two are identified as one of the articles and the position is output. If the number of the half squares is four or more, two of each from the end are each one of the articles. An industrial robot device with a visual detection function, comprising: an image processing device that certifies and outputs the position thereof; and a control device that instructs the industrial robot to carry the article by the output of the image processing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137308A JP2864945B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Industrial robot device with visual detection function |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137308A JP2864945B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Industrial robot device with visual detection function |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347237A JPH06347237A (en) | 1994-12-20 |
| JP2864945B2 true JP2864945B2 (en) | 1999-03-08 |
Family
ID=15195653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5137308A Expired - Lifetime JP2864945B2 (en) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | Industrial robot device with visual detection function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864945B2 (en) |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5137308A patent/JP2864945B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06347237A (en) | 1994-12-20 |
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