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JP6555071B2 - Object position recognition method and object transfer method - Google Patents
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JP6555071B2 - Object position recognition method and object transfer method - Google Patents

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Description

本発明は、物体の位置認識方法の技術に関し、より詳しくは、重なり合った複数の物体である検出対象物の中から最上位に位置する検出対象物を速やかに、且つ正確に見出すことが可能な物体の位置認識方法の技術に関する。   The present invention relates to a technique of an object position recognition method. More specifically, the present invention can quickly and accurately find a detection target positioned at the highest position among detection targets that are a plurality of overlapping objects. The present invention relates to a technique of an object position recognition method.

従来から、互いに重なり合った複数の検出対象物(以下、適宜「検出対象物群」と記載する)の中から最上位に位置する検出対象物を見出すための、様々な技術が知られている。
例えば、「特許文献1」においては、画像情報における画像の濃度分布に基づいて、互いに重なり合った検出対象物群の中から各検出対象物の上下方向の位置関係を判断する技術が開示されている。
また、「特許文献2」においては、検出対象物群の輪郭上に所定の検出図形(検出円)の中心を走らせ、当該検出円と、検出対象物群の輪郭との交点の個数に基づき、重なり合っている検出対象物の個数が1つ以上であるのか否かを判断する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various techniques are known for finding a detection target positioned at the highest position from among a plurality of detection targets that overlap each other (hereinafter referred to as “detection target group” as appropriate).
For example, “Patent Document 1” discloses a technique for determining the vertical positional relationship of each detection target from among a group of detection target overlapping each other based on the density distribution of the image in the image information. .
In “Patent Document 2”, the center of a predetermined detection figure (detection circle) is run on the outline of the detection object group, and based on the number of intersections between the detection circle and the outline of the detection object group, A technique for determining whether or not the number of overlapping detection objects is one or more is disclosed.

特開平8−271223号公報JP-A-8-271223 特開平11−114860号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-114860

しかしながら、前記「特許文献1」による技術においては、例えば互いに重なり合う検出対象物間での重なり箇所の濃淡差が微小な場合、これらの検出対象物の上下方向の位置関係を判断するのが困難な場合があった。
また、前記「特許文献2」においては、互いに重なり合った検出対象物群において、ある検出対象物に重なり合う、任意の検出対象物の個数を把握することは可能であるが、各々の検出対象物の上下方向の位置関係まで判断することは困難であった。
However, in the technique according to the above-mentioned “Patent Document 1”, for example, when the density difference between overlapping detection objects between the detection objects that overlap each other is very small, it is difficult to determine the vertical positional relationship of these detection objects. There was a case.
Further, in the “Patent Document 2”, it is possible to grasp the number of arbitrary detection objects that overlap a certain detection object in a group of detection objects that overlap each other. It was difficult to judge the positional relationship in the vertical direction.

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、重なり合った複数の物体である検出対象物の中から最上位に位置する検出対象物を速やかに、且つ正確に見出すことが可能な物体の位置認識方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the present situation, and quickly and accurately finds a detection object positioned at the highest position among detection objects that are a plurality of overlapping objects. An object of the present invention is to provide a method for recognizing the position of an object.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、本発明に係る物体の位置認識方法は、重なり合った複数の物体の中から最上位に位置する物体を認識する、物体の位置認識方法であって、前記複数の物体に、斜め上方より照明光を照射して、前記複数の物体の画像データを取得して前記複数の物体の輪郭線を求める第一の工程と、前記複数の物体の陰影および前記輪郭線が求められた前記画像データに対して二値化処理を実行する第二の工程と、前記陰影および前記輪郭線によって閉塞された領域を判別する第三の工程と、前記領域内において最大径の仮想内接円を形成する第四の工程と、前記物体の大きさを超える仮想内接円を除いた他の仮想内接円の中心の位置をもって、最上位に位置する物体の位置と認識する第五の工程と、により構成されることを特徴とする。   That is, the object position recognition method according to the present invention is an object position recognition method for recognizing an object positioned at the highest position among a plurality of overlapping objects, and the plurality of objects are illuminated obliquely from above. A first step of irradiating light to obtain image data of the plurality of objects and obtaining contour lines of the plurality of objects; and the image data from which the shadows and the contour lines of the plurality of objects are obtained A second step of performing binarization processing on the third step, a third step of discriminating a region blocked by the shadow and the contour, and a first step of forming a virtual inscribed circle having the maximum diameter in the region A fourth step and a fifth step of recognizing the position of the object located at the highest position with the center position of the other virtual inscribed circle excluding the virtual inscribed circle exceeding the size of the object. It is characterized by being.

このように、本発明においては、複数の物体に対して斜め上方より照明光Lを照射することとしており、当該複数の物体(検出対象物)の周囲に影を形成し易いことから、前述した「特許文献1」による技術のように、互いに重なり合う物体間での重なり箇所の濃淡差が微小となることが少なく、前記複数の物体の輪郭線をより明確に認識することができ、最上位に位置する物体の探索を、より正確に行うことができる。
また、本発明における物体の位置認識方法によれば、前述した「特許文献2」による技術のように、ある物体(検出対象物)に重なり合う、任意の物体の個数を把握するのではなく、第一乃至第五の工程に基づき、重なり合った複数の物体の中から最上位に位置する物体を認識することができる。
As described above, in the present invention, the illumination light L is irradiated obliquely from above on a plurality of objects, and it is easy to form shadows around the plurality of objects (detection targets). As in the technique disclosed in “Patent Document 1”, the difference in density between overlapping objects is rarely small, and the contour lines of the plurality of objects can be recognized more clearly. The search for the object located can be performed more accurately.
Further, according to the object position recognition method of the present invention, the number of arbitrary objects overlapping with a certain object (detection target object) is not grasped as in the technique according to “Patent Document 2” described above. Based on the first to fifth steps, it is possible to recognize the object located at the highest position from among the plurality of overlapping objects.

また、本発明に係る物体の位置認識方法において、前記物体は、円盤形状の部材からなることが好ましい。   In the object position recognition method according to the present invention, it is preferable that the object is made of a disk-shaped member.

このような構成からなる物体の位置認識方法によれば、前記第四の工程において形成される仮想内接円の形状を、物体(検出対象物)の形状と同等に設定することができることから、前記第一乃至第五の工程を実行するための演算プログラムの単純化を図ることができ経済的である。   According to the object position recognition method having such a configuration, the shape of the virtual inscribed circle formed in the fourth step can be set to be equal to the shape of the object (detection target). The operation program for executing the first to fifth steps can be simplified, which is economical.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係る物体の位置認識方法によれば、重なり合った複数の検出対象物の中から最上位に位置する検出対象物を速やかに、且つ正確に見出すことが可能となる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the object position recognition method according to the present invention, it is possible to quickly and accurately find the detection object positioned at the highest position from among a plurality of overlapping detection objects.

本発明の一実施形態に係る物体の位置認識装置の全体的な構成を示した概念図。1 is a conceptual diagram illustrating an overall configuration of an object position recognition apparatus according to an embodiment of the present invention. 照明手段の配置姿勢を示した側面図。The side view which showed the arrangement | positioning attitude | position of the illumination means. 物体の位置認識を実行する際の手順を経時的に示したフローチャート。The flowchart which showed the procedure at the time of performing the position recognition of an object with time. 検出対象物群の画像データの内容を示した図であって、当該検出対象物群の輪郭線の形成処理を行った状態を示した模式図。It is the figure which showed the content of the image data of a detection target object group, Comprising: The schematic diagram which showed the state which performed the formation process of the outline of the said detection target object group. 検出対象物群の画像データの内容を示した図であって、当該検出対象物群の二値化処理を行った状態を示した模式図。It is the figure which showed the content of the image data of a detection target object group, Comprising: The schematic diagram which showed the state which performed the binarization process of the said detection target object group. 検出対象物群の画像データの内容を示した図であって、当該検出対象物群の領域の判別処理を行った状態を示した模式図。It is the figure which showed the content of the image data of a detection target object group, Comprising: The schematic diagram which showed the state which performed the discrimination | determination process of the area | region of the said detection target object group. 検出対象物群の画像データの内容を示した図であって、当該検出対象物群の領域毎に所定の仮想内接円を想定した状態を示した模式図。It is the figure which showed the content of the image data of a detection target object group, Comprising: The schematic diagram which showed the state which assumed the predetermined virtual inscribed circle for every area | region of the said detection target object group. 検出対象物群の画像データの内容を示した図であって、当該検出対象物群の領域毎に最上位に位置する検出対象物を認識した状態を示した模式図。It is the figure which showed the content of the image data of a detection target group, Comprising: The schematic diagram which showed the state which recognized the detection target located in the highest rank for every area | region of the said detection target group.

次に、発明の実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the invention will be described.

[位置認識装置1]
先ず、本発明に係る物体の位置認識方法の実施に用いられる位置認識装置1の全体構成について、図1および図2を用いて説明する。
[Position recognition device 1]
First, an overall configuration of a position recognition apparatus 1 used for implementing an object position recognition method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施形態における位置認識装置1は、互いに重なり合った複数の検出対象物Tg・Tg・・・(検出対象物群T)の中から最上位に位置する検出対象物Tgを探索して見出すための装置であって、図1に示すように、検出対象物群Tに対して斜上方より照明光Lを照射し、当該検出対象物群Tの輪郭を検出して演算処理を実行することにより、最上位に位置する検出対象物Tgを速やかに且つ正確に見出すことを可能とする装置である。   The position recognition device 1 according to the present embodiment searches for and finds the detection target Tg located at the highest position from among a plurality of detection target objects Tg, Tg... (Detection target group T) that overlap each other. As shown in FIG. 1, by irradiating the detection target group T with illumination light L obliquely from above, detecting the contour of the detection target group T, and executing arithmetic processing, This is an apparatus that enables to quickly and accurately find the detection target Tg positioned at the top.

ここで、検出対象物Tgは板状部材からなり、本実施形態においては、例えば円盤形状のものを想定しているが、これに限定されるものではない。
即ち、検出対象物Tgは、三角形状や四角形状等の多角形状の板状部材であってもよい。
Here, the detection target Tg is made of a plate-like member. In the present embodiment, for example, a disk-shaped object is assumed, but the present invention is not limited to this.
That is, the detection target Tg may be a plate member having a polygonal shape such as a triangular shape or a quadrangular shape.

但し、後述するように、最上位に位置する検出対象物Tgの探索に用いられる、プログラム上の仮想内接円の形状を、検出対象物Tgの形状と同等に設定することができることから、検出対象物Tgは、演算プログラムの単純化を図る上でも、円盤形状であることが好ましい。   However, as will be described later, since the shape of the virtual inscribed circle on the program used for searching for the detection target Tg located at the highest position can be set to be equal to the shape of the detection target Tg. The object Tg is preferably disk-shaped in order to simplify the calculation program.

また、互いに重なり合った、これら複数の検出対象物Tg・Tg・・・は、各々同等の形状にて構成されている。
具体的には、各検出対象物Tgは、例えば、直径8[mm]、厚み0.3[mm]からなる円盤部材によって構成される。
Further, the plurality of detection objects Tg, Tg,... Overlapped with each other are configured in the same shape.
Specifically, each detection target Tg is configured by a disk member having a diameter of 8 [mm] and a thickness of 0.3 [mm], for example.

位置認識装置1は、主に、撮像手段10、照明手段20、およびピッキング手段30や、位置認識装置1全体の運転を制御する制御装置40などにより構成される。   The position recognizing device 1 is mainly composed of an imaging means 10, an illuminating means 20, a picking means 30, a control device 40 that controls the operation of the entire position recognizing device 1, and the like.

撮像手段10は、検出対象物Tgを撮像するためのものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を備えてなるエリアカメラやラインスキャンカメラ等を用いることができる。
また、撮像手段10は、高解像度の画像データを効率的に取得する機能を有する。
The imaging means 10 is for imaging the detection target Tg, and for example, an area camera or a line scan camera provided with a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) can be used. .
The imaging unit 10 has a function of efficiently acquiring high-resolution image data.

そして、図2に示すように、撮像手段10は、位置認識装置1に投入された検出対象物群Tに対して、直上より撮像可能に配設される。   As shown in FIG. 2, the imaging unit 10 is disposed so as to be able to capture an image from directly above the detection target group T input to the position recognition device 1.

なお、撮像手段10によって取得された画像データは、制御装置40に送られ、格納された演算プログラムに基づき画像処理される。   The image data acquired by the imaging means 10 is sent to the control device 40 and subjected to image processing based on the stored arithmetic program.

次に、照明手段20について説明する。
照明手段20は、撮像手段10によって撮像される被写体(検出対象物群T)に対して、照明光Lを照射するためのものである。
照明手段20は、例えば、検出対象物群Tからなる被写体に対して、任意の角度をもって照射光Lを照射することができる直射式のバー照明などによって構成される。
Next, the illumination means 20 will be described.
The illumination unit 20 is for irradiating the subject (detection target group T) imaged by the imaging unit 10 with the illumination light L.
The illumination unit 20 is configured by, for example, a direct-type bar illumination that can irradiate the subject including the detection target group T with the irradiation light L at an arbitrary angle.

なお、直射式のリング照明によって照明手段20を構成した場合は、検出対象物群Tに対して全周にわたって斜上方から照明光が照射されて、検出対象物群Tの周囲に影が形成され難くなるため、適切ではない。   When the illumination unit 20 is configured by direct-type ring illumination, illumination light is irradiated on the detection target group T from the obliquely upward direction over the entire circumference, and a shadow is formed around the detection target group T. It is not appropriate because it becomes difficult.

そして、照射手段20・20は、一台の位置認識装置1に対して複数基(例えば、本実施形態においては二基)備えられ、それぞれ斜め上方より検出対象物群Tに対して照明光Lを照射するようにして配置される。   Further, a plurality of irradiation means 20 and 20 are provided for one position recognition device 1 (for example, two in the present embodiment), and illumination light L is applied to the detection target group T obliquely from above. It arrange | positions so that it may irradiate.

このように、本実施形態においては、被写体である検出対象物群Tに対して、斜め上方より照明光Lを照射することとしており、当該検出対象物群Tの周囲に影を形成し易く、当該検出対象物群Tの輪郭線が一層際立つようになっている。
そのため、検出対象物群Tの輪郭線をより明確に認識することができ、後述する演算プログラムによって最上位に位置する検出対象物Tgの探索を、より正確に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the detection target group T that is a subject is irradiated with the illumination light L obliquely from above, and it is easy to form a shadow around the detection target group T. The contour line of the detection target group T is more prominent.
Therefore, the contour line of the detection target group T can be recognized more clearly, and the search for the detection target Tg positioned at the highest level can be performed more accurately by a calculation program described later.

なお、仮想垂直線Vに対する各々の照明手段20のなす傾斜角度θが30°未満である場合(θ<30°)、検出対象物群Tの周囲に形成される影の幅が比較的短くなり、認識しづらくなる。
一方、仮想垂直線Vに対する各々の照明手段20のなす傾斜角度θが70°を超える場合(θ>70°)、検出対象物群Tの周囲に形成される影の幅が長くなりすぎて、認識しづらくなる。
これらのことから、仮想垂直線Vに対する各々の照明手段20のなす傾斜角度θは、30°以上、且つ70°以下(30°≦θ≦70°)であることが望ましい。
When the inclination angle θ formed by each illumination unit 20 with respect to the virtual vertical line V is less than 30 ° (θ <30 °), the width of the shadow formed around the detection target group T becomes relatively short. It becomes difficult to recognize.
On the other hand, when the inclination angle θ formed by each illumination unit 20 with respect to the virtual vertical line V exceeds 70 ° (θ> 70 °), the width of the shadow formed around the detection target group T becomes too long, It becomes difficult to recognize.
For these reasons, it is desirable that the inclination angle θ formed by each illumination unit 20 with respect to the virtual vertical line V is 30 ° or more and 70 ° or less (30 ° ≦ θ ≦ 70 °).

また、照明手段20・20・・・の基数については、検出対象物群Tの周囲の全方向において影が形成されるように、二基以上備えることが好ましい。   Further, with respect to the radix of the illumination means 20, 20..., It is preferable to provide two or more so that a shadow is formed in all directions around the detection target group T.

次に、ピッキング手段30について説明する。
ピッキング手段30は、図1に示すように、検出対象物群Tより最上位に位置する検出対象物Tgを取出するためのものである。
ピッキング手段30は、例えば、吸着パッド等により構成され、任意の方向に移動する移動機構部(図示せず)が備えられている。
Next, the picking means 30 will be described.
As shown in FIG. 1, the picking means 30 is for taking out the detection target Tg located at the highest position from the detection target group T.
The picking means 30 is composed of, for example, a suction pad and is provided with a moving mechanism unit (not shown) that moves in an arbitrary direction.

そして、ピッキング手段30は、選択された検出対象物Tgを吸着して保持し、その後、図示せぬ移動機構部を介して、当該検出対象物Tgを検出対象物群Tの外部へと搬出する。   Then, the picking means 30 sucks and holds the selected detection target Tg, and then carries the detection target Tg out of the detection target group T via a moving mechanism (not shown). .

次に、制御装置40について説明する。
制御装置40は記憶部や演算部を備え、当該記憶部には、撮像手段10、およびピッキング手段30などの運転に関するプログラムとともに、撮像手段10によって撮像された画像データを処理し、検出対象物群Tにおける最上位に位置する検出対象物を見出すためのプログラムが予め格納されている。
Next, the control device 40 will be described.
The control device 40 includes a storage unit and a calculation unit. The storage unit processes the image data captured by the imaging unit 10 together with programs relating to the operation of the imaging unit 10 and the picking unit 30, and the detection target group. A program for finding a detection target positioned at the top in T is stored in advance.

また、制御装置40には、例えばキーボードやバーコードリーダー等の入力手段が備えられるとともに、モニター等による出力手段が備えられている。   In addition, the control device 40 is provided with input means such as a keyboard and a barcode reader, and is provided with output means such as a monitor.

そして、制御装置40は、位置認識装置1全体の運転を制御するように構成されている。   And the control apparatus 40 is comprised so that the driving | operation of the position recognition apparatus 1 whole may be controlled.

[位置認識装置1の動作手順]
次に、位置認識装置1の動作手順について、図3乃至図8を用いて説明する。
先ず始めに、位置認識装置1における所定の場所に、検出対象物群T(図1を参照)が投入される。
[Operation Procedure of Position Recognition Device 1]
Next, the operation procedure of the position recognition apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
First, the detection target group T (see FIG. 1) is put into a predetermined place in the position recognition device 1.

この際、検出対象物群Tにおいては、複数の検出対象物Tg・Tg・・・が、互いに重なり合って盛られた状態となっている。
また、検出対象物群Tには、照明手段20によって斜め上方より照明光Lが照射されており、当該検出対象物群Tは、周囲に形成される影によって、よりはっきりと輪郭線を浮き出させた状態にて保持される。
In this case, in the detection target group T, a plurality of detection target objects Tg, Tg,...
Further, the detection target group T is irradiated with illumination light L obliquely from above by the illuminating means 20, and the detection target group T has a contour line more clearly raised by a shadow formed around it. It is held in the state.

そして、投入された検出対象物群Tは、撮像手段10によって直上より撮像され、取得した撮像画像の画像データは、制御装置40へと送られる。   The inputted detection target group T is imaged from directly above by the imaging unit 10, and the acquired image data of the captured image is sent to the control device 40.

画像データを受け取った制御装置40は、予め格納されたプログラムに基づき、当該画像データに対して画像処理を実行し、検出対象物群Tにおける最上位に位置する検出対象物Tgの探索作業を開始する。
具体的には図3に示すように、第一の工程として、画像データの濃淡に基づき検出対象物群Tの輪郭線を抽出して求める抽出処理を実行する(ステップS01)。
The control device 40 that has received the image data performs image processing on the image data based on a program stored in advance, and starts a search operation for the detection target Tg located at the highest position in the detection target group T. To do.
Specifically, as shown in FIG. 3, as a first step, an extraction process for extracting and obtaining the contour line of the detection target group T based on the density of the image data is executed (step S01).

その結果、撮像手段10によって撮像された画像データは、図4に示すように、検出対象物群Tの輪郭線101(実線にて表示)を有する第一の画像データ100へと処理される。   As a result, the image data picked up by the image pickup means 10 is processed into the first image data 100 having the outline 101 (displayed by a solid line) of the detection target group T as shown in FIG.

輪郭線の抽出処理を終了すると、図3に示すように、第二の工程として、検出対象物群Tの輪郭線101が求められた第一の画像データ100に対して二値化処理を実行する(ステップS02)。   When the contour line extraction process is completed, as shown in FIG. 3, as a second step, the binarization process is performed on the first image data 100 from which the contour line 101 of the detection target group T is obtained. (Step S02).

その結果、第一の画像データ100は、図5に示すように、検出対象物群Tの輪郭線201、および複数の陰影202・202・・・のみを単一色で表示した第二の画像データ200へと処理される。   As a result, as shown in FIG. 5, the first image data 100 is the second image data in which only the outline 201 of the detection target group T and the plurality of shadows 202, 202. 200.

検出対象物群Tの二値化処理を終了すると、図3に示すように、第三の工程として、第二の画像データ200に対して検出対象物群Tにおける領域の判別処理を実行する(ステップS03)。   When the binarization process for the detection target group T is completed, as shown in FIG. 3, as a third step, a region discrimination process for the detection target group T is performed on the second image data 200 ( Step S03).

その結果、第二の画像データ200は、輪郭線201および陰影202によって閉塞された領域ごとに区分けされ、図6に示すように、例えば、検出対象物群Tの輪郭線301の外側の領域A1、および輪郭線301の内側の領域A2と領域A3からなる第三の画像データ300へと処理される。   As a result, the second image data 200 is divided into regions that are blocked by the contour line 201 and the shadow 202, and, for example, as shown in FIG. 6, the region A1 outside the contour line 301 of the detection target group T, for example. , And the third image data 300 composed of the area A2 and the area A3 inside the outline 301.

検出対象物群Tにおける領域の判別処理を終了すると、図3に示すように、第四の工程として、判別されたこれらの領域A1・A2・A3において、当該領域A1・A2・A3に各々内接する最大の仮想内接円の作成処理を実行する(ステップS04)。   When the region discrimination processing in the detection target group T is completed, as shown in FIG. 3, in the discriminated regions A1, A2, and A3, as shown in FIG. A process of creating the largest virtual inscribed circle that touches is executed (step S04).

ここで、「仮想内接円」としては、検出対象物Tgと同等の形状からなる円形状の仮想図形がプログラム上設定されている。   Here, as the “virtual inscribed circle”, a circular virtual figure having a shape equivalent to the detection target Tg is set in the program.

その結果、第三の画像データ300は、図7に示すように、例えば、領域A1、A2、A3内において各々内接する、内径寸法の異なる仮想内接円D1、D2、D3を有した第四の画像データ400へと処理される。   As a result, as shown in FIG. 7, the third image data 300 is, for example, a fourth image having virtual inscribed circles D1, D2, and D3 that are inscribed in the regions A1, A2, and A3 and have different inner diameter dimensions. The image data 400 is processed.

仮想内接円D1、D2、D3の作成処理を終了すると、図3に示すように、第五の工程として、これらの仮想内接円D1、D2、D3を用いて、検出対象物群Tにおける所望の検出対象物Tg、即ち、最上位に位置する検出対象物Tgの選択処理を実行する(ステップS05)。   When the creation process of the virtual inscribed circles D1, D2, and D3 is finished, as shown in FIG. 3, the virtual inscribed circles D1, D2, and D3 are used as the fifth step in the detection target group T. A selection process of a desired detection target Tg, that is, the detection target Tg positioned at the highest level is executed (step S05).

具体的には、例えば、これらの仮想内接円D1、D2、D3のうち、内径寸法が検出対象物Tgの内径寸法と同等のものを選択し、選択された仮想内接円(例えば、本実施形態においては、仮想内接円D2、D3)の中心Gの位置をもって、所望の検出対象物Tgの位置と認識することとしている。
つまり、検出対象物Tgの大きさを超える仮想内接円D1を除いた他の仮想内接円D2、D3の中心Gの位置をもって、最上位に位置する検出対象物Tgの位置と認識する。
Specifically, for example, among these virtual inscribed circles D1, D2, and D3, an inner diameter dimension equivalent to the inner diameter dimension of the detection target Tg is selected, and the selected virtual inscribed circle (for example, the book In the embodiment, the position of the center G of the virtual inscribed circles D2 and D3) is recognized as the position of the desired detection target Tg.
That is, the position of the center G of the other virtual inscribed circles D2 and D3 excluding the virtual inscribed circle D1 exceeding the size of the detected object Tg is recognized as the position of the detection object Tg located at the highest position.

その結果、第四の画像データ400は、図8に示すように、仮想内接円D2、D3によって、最上位に位置する検出対象物Tg2、Tg3が示された、第五の画像データ500へと処理される。   As a result, as shown in FIG. 8, the fourth image data 400 is transferred to the fifth image data 500 in which the detection objects Tg2 and Tg3 positioned at the top are indicated by the virtual inscribed circles D2 and D3. And processed.

こうして、位置認識装置1に投入された検出対象物群Tの中から、最上位に位置する検出対象物Tgを見出すと、制御装置40は、探索作業をひとまず終了する。   Thus, when the detection target Tg positioned at the highest position is found from the detection target group T input to the position recognition device 1, the control device 40 ends the search operation for the time being.

その後、制御装置40は、ピッキング手段30に対して動作信号を送信し、当該動作信号を受信したピッキング手段30は、第五の画像データ500において仮想内接円D2、D3によって示された、検出対象物Tg2、Tg3を支持して、所定の場所へと搬出する。   Thereafter, the control device 40 transmits an operation signal to the picking means 30, and the picking means 30 that has received the operation signal is detected by the virtual inscribed circles D2 and D3 in the fifth image data 500. The objects Tg2 and Tg3 are supported and carried out to a predetermined place.

ピッキング手段30による検出対象物Tg2、Tg3の搬出が終了すると、制御装置40は、再び、前述したステップS01〜S05を繰り返し、新たに最上位に位置することとなった検出対象物Tgの探索作業を実行する。   When the carrying out of the detection objects Tg2 and Tg3 by the picking means 30 is completed, the control device 40 repeats the above-described steps S01 to S05 again to search for the detection object Tg newly positioned at the top. Execute.

その後、制御装置40は、ピッキング手段30に対して再び動作信号を送信し、当該動作信号を受信したピッキング手段30は、新たに見出された検出対象物Tgを支持して、所定の場所へと搬出する。   Thereafter, the control device 40 transmits an operation signal to the picking unit 30 again, and the picking unit 30 that has received the operation signal supports the newly detected object Tg and moves it to a predetermined place. And carry it out.

以上のように、制御装置40による最上位に位置する検出対象物Tgの探索作業、およびピッキング手段30による検出対象物Tgの搬出作業が、互いに交互に繰り返し実行され、位置認識装置1に投入された検出対象物群Tの全てがピッキング手段30によって搬出されることにより、位置認識装置1の運転動作が終了する。   As described above, the search operation of the detection target Tg positioned at the highest position by the control device 40 and the unloading operation of the detection target Tg by the picking means 30 are alternately and repeatedly executed and input to the position recognition device 1. When all of the detected object groups T are carried out by the picking means 30, the operation of the position recognition device 1 is completed.

なお、本実施形態においては、ステップS04において複数の仮想内接円D1、D2、D3を作成した後に、ステップS05において最上位に位置する検出対象物Tgの選択処理を実行するように構成しているが、ステップS04において一つの仮想内接円を作成した後に、ステップS05において最上位に位置する検出対象物Tgの選択処理を実行するように構成することもできる。   In the present embodiment, after a plurality of virtual inscribed circles D1, D2, and D3 are created in step S04, the selection processing of the detection target Tg positioned at the highest position is executed in step S05. However, after creating one virtual inscribed circle in step S04, it is also possible to perform the selection process of the detection target Tg positioned at the top in step S05.

例えば、仮想内接円D1を作成した後に(ステップS04)、仮想内接円D1が最上位に位置する検出対象物Tgであるか否かの選択を行い(ステップS05)、仮想内接円D1が最上位に位置する検出対象物Tgでなければ、再度ステップS04を実行して仮想内接円D2を形成し、仮想内接円D2が最上位に位置する検出対象物Tgであるか否かの選択を行う(ステップS05)。   For example, after creating the virtual inscribed circle D1 (step S04), it is selected whether or not the virtual inscribed circle D1 is the detection target Tg positioned at the top (step S05), and the virtual inscribed circle D1 is selected. Is not the highest detection target Tg, step S04 is executed again to form a virtual inscribed circle D2, and whether or not the virtual inscribed circle D2 is the highest detection target Tg. Is selected (step S05).

仮想内接円D2を最上位に位置する検出対象物Tgとして選択した場合、選択した仮想内接円D2の中心Gの位置をもって、所望の検出対象物Tgの位置と認識して、探索作業をひとまず終了するように構成することもできる。
つまり、最上位に位置する検出対象物Tgが一つ選択された時点で、探索作業をひとまず終了するように構成することもできる。
この場合は、その後、仮想内接円D2によって示された場所の検出対象物Tg2がピッキング手段30により搬出され、再度ステップS01〜S05を繰り返して、最上位に位置する検出対象物Tgの探索作業が再度実行される。
When the virtual inscribed circle D2 is selected as the detection object Tg positioned at the top, the position of the center G of the selected virtual inscribed circle D2 is recognized as the position of the desired detection object Tg, and the search operation is performed. It can also be configured to end for the time being.
In other words, the search operation can be completed for the time being when one detection target Tg positioned at the top is selected.
In this case, after that, the detection target Tg2 at the location indicated by the virtual inscribed circle D2 is carried out by the picking means 30, and the steps S01 to S05 are repeated again to search for the detection target Tg positioned at the top. Is executed again.

100 第一の画像データ
101 輪郭線
201 輪郭線
202 陰影
A1 領域
A2 領域
A3 領域
D1 仮想内接円
D2 仮想内接円
D3 仮想内接円
L 照明光
S01 ステップ(第一の工程)
S02 ステップ(第二の工程)
S03 ステップ(第三の工程)
S04 ステップ(第四の工程)
S05 ステップ(第五の工程)
Tg 検出対象物(物体)
100 First image data 101 Contour line 201 Contour line 202 Shading A1 area A2 area A3 area D1 Virtual inscribed circle D2 Virtual inscribed circle D3 Virtual inscribed circle L Illumination light S01 Step (first process)
S02 step (second step)
S03 Step (Third Step)
S04 step (fourth step)
S05 Step (5th process)
Tg Object to be detected (object)

Claims (3)

各々同等の形状および寸法で構成され重なり合った複数の物体の中から最上位に位置する物体を認識する、物体の位置認識方法であって、
前記複数の物体に、斜め上方より照明光を照射して、
前記複数の物体の画像データを取得して前記複数の物体の輪郭線を求める第一の工程と、
前記複数の物体の陰影および前記輪郭線が求められた前記画像データに対して二値化処理を実行する第二の工程と、
前記陰影および前記輪郭線によって閉塞された領域を判別する第三の工程と、
前記領域内において最大径の仮想内接円を形成する第四の工程と、
前記物体の大きさを超える仮想内接円を除いた他の仮想内接円のうち、内径寸法が前記物体の内径寸法と同等の他の仮想内接円の中心の位置をもって、最上位に位置する物体の位置と認識する第五の工程と、
により構成される、
ことを特徴とする物体の位置認識方法。
An object position recognition method for recognizing an object located at the highest position among a plurality of overlapping objects each having an equivalent shape and size ,
Illuminating the plurality of objects with illumination light obliquely from above,
A first step of obtaining image data of the plurality of objects to obtain contour lines of the plurality of objects;
A second step of performing binarization processing on the image data for which the shadows and the contour lines of the plurality of objects have been obtained;
A third step of determining an area blocked by the shadow and the contour line;
A fourth step of forming a virtual inscribed circle of maximum diameter in the region;
Among the other virtual inscribed circles excluding the virtual inscribed circle exceeding the size of the object , the inner diameter dimension is located at the top position with the center position of another virtual inscribed circle equivalent to the inner diameter dimension of the object. A fifth step of recognizing the position of the object to be
Composed of,
An object position recognition method characterized by the above.
前記物体は、円盤形状の部材からなる、
ことを特徴とする、請求項1に記載の物体の位置認識方法。
The object is made of a disk-shaped member,
The object position recognition method according to claim 1, wherein:
請求項1または請求項2に記載の物体の位置認識方法により認識された、最上位に位置する物体を、吸着パッドにより吸着して保持し、The object positioned at the uppermost position recognized by the object position recognition method according to claim 1 or 2 is sucked and held by a suction pad,
前記複数の物体からなる物体群の外部へと搬出する、Carrying out of the object group consisting of the plurality of objects;
ことを特徴とする物体搬送方法。An object conveying method characterized by the above.
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