(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出位置へ運ばれた中子及び主型を撮影してその画像を取り込むカメラと、このカメラで取り込んだ画像をエッジを強調させたエッジ強調画像に変換するエッジ強調画像変換手段と、前記エッジ強調画像をエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、中子及び主型の輪郭上に位置する複数個の点のデータである教示パターンを記憶する記憶部と、この記憶部に記憶されている教示パターンを移動させながら前記教示パターンを形成する各点とエッジ画像との重なり度合いである相関値を演算する相関値演算手段と、この相関値がピークとなる前記教示パターンの位置を検出するピーク位置検出手段とを設けたことを特徴とする中子及び主型の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中子や主型等の位置を検出する中子及び主型の位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラで取り込んだ画像を処理して中子や主型等の位置を検出する位置検出装置としては、取り込んだ画像を２値画像に変換し、この２値画像の連結構成の重心を計測して位置検出を行うものが知られている。
【０００３】
また、カメラで取り込んだ画像と予め設定してある教示パターンとの濃淡パターンマッチングを行うことにより位置検出を行うものも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２値画像の重心計測を行う位置検出装置では、中子や主型を照らす照明の光量に変化があると、２値画像をうまく作れず、中子や主型の検出位置が実際の位置から大きくずれてしまうことがあり、安定した位置検出が困難である。
【０００５】
一方、濃淡パターンマッチングを行う装置では、中子や主型を照らす照明の光量に変化があっても、中子や主型の位置検出を精度良く行える。しかし、中子や主型と背景とのコントラストが小さい場合には、検出精度が低くなる。また、この位置検出装置では、中子や主型の全体の濃淡データを教示パターンとして記憶しているため、教示パターンのデータ量が多くなり、大容量のメモリを準備しなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、検出位置へ運ばれた中子及び主型を撮影してその画像を取り込むカメラと、このカメラで取り込んだ画像をエッジを強調させたエッジ強調画像に変換するエッジ強調画像変換手段と、前記エッジ強調画像をエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、中子及び主型の輪郭上に位置する複数個の点のデータである教示パターンを記憶する記憶部と、この記憶部に記憶されている教示パターンを移動させながら前記教示パターンを形成する各点とエッジ画像との重なり度合いである相関値を演算する相関値演算手段と、この相関値がピークとなる前記教示パターンの位置を検出するピーク位置検出手段とを設けた。従って、教示パターンを移動させながらエッジ画像との相関値を演算し、そのピーク値を検出することによりこのピーク値の位置をカメラで撮影した中子や主型の位置として検出することができる。エッジ画像への変換は中子や主型と背景とのコントラストが小さい場合でも容易に行えるため、このエッジ画像を用いて行う中子や主型の位置検出を精度良く行える。また、中子や主型の輪郭のデータを教示パターンとしているため、教示パターンのデータ量を大幅に少なくでき、教示パターンを記憶するメモリとして容量の小さいものを使用でき、しかも、容量の小さいメモリを使用しても多数の中子や主型についての教示パターンを記憶することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の全体構造を示すブロック図である。所定の検出位置へ運ばれた中子１を照らす照明２と、照明２により照らされた中子１を上方から撮影してその画像を取り込むカメラであるＣＣＤカメラ３とが設けられている。前記ＣＣＤカメラ３はマイクロコンピュータ構成の画像処理装置４に接続されている。この画像処理装置４には、ＣＣＤカメラ３で取り込む画像が入力される入力部５、取り込んだ画像に対して後述する各種の処理を行う画像処理部６、画像処理部６による処理動作を実行させるプログラムや位置検出の対象となる各種の中子や主型の輪郭の教示パターンを格納したり、画像処理部６での処理結果を一時的に記憶する記憶部７、画像処理部６での処理結果を出力する出力部８等が設けられている。出力部８にはモニタ９が接続されている。
【０００８】
図３は、記憶部７に記憶されている中子の輪郭の教示パターンを示す模式図である。この教示パターンは、破線で示した形状の中子に対応するものであり、その中子の輪郭上に位置する４つの点ａ，ｂ，ｃ，ｄのデータにより形成されている。図４は、ＣＣＤカメラ３で撮影した中子１の画像を変換して得られたエッジ画像の模式図である。
【０００９】
前記画像処理装置４には、前記ＣＣＤカメラ３で取り込んだ画像を微分フィルタなどを用いてエッジを強調させたエッジ強調画像に変換するエッジ強調画像変換手段と、このエッジ強調画像を図４に示したようなエッジ画像に変換するエッジ画像変換手段と、図３に示したような予め設定してある教示パターンを移動させながらエッジ画像との重なり度合いである相関値を演算する相関値演算手段と、この相関値のピーク位置を検出するピーク位置検出手段とが設けられている。なお、これらの各手段は、前記記憶部７に格納されているプログラムに従って前記画像処理部６により実行される処理である。
【００１０】
このような構成において、中子１の位置検出の処理動作を図１のフローチャートと図３〜図６の模式図とに基づいて説明する。まず、中子搬送機構（図示せず）により搬送された中子１が所定の検出位置で停止することにより、中子１の位置検出が開始される。なお、照明２は常時点灯され、又は、中子１が検出位置で停止するタイミングに合わせて点灯され、中子１を照らす。
【００１１】
照明２に照らされている中子１がその上方からＣＣＤカメラ３で撮影され、その画像が入力部５に入力されることにより画像処理装置４内へ取り込まれる。取り込まれた画像は、明度変化の激しい部分を強調するエッジ強調画像への変換が微分フィルタなどを用いてエッジ強調画像変換手段により行われる。ここで、このエッジ強調画像への変換処理は、画像全体に対して行ってもよく、或いは、エッジが存在すると考えられる領域に対してのみ行ってもよい。このようなエッジ強調画像に対し、各画素のデータがある値より大きい画素を“１”、ある値より小さい画素を“０”として２値化したエッジ画像への変換をエッジ画像変換手段で行い、図４に示すようなエッジ画像を得る。
【００１２】
図４に示すようなエッジ画像を得た後、相関値演算手段による相関値の演算処理を行う。この処理は、教示パターンを移動させながらこの教示パターンを形成する４つの点ａ，ｂ，ｃ，ｄのいくつがエッジ画像と重なるかを検出するものである。教示パターンを図５（ａ）の位置に移動させたときには、教示パターンのｂ，ｃの２点がエッジ画像と重なり、相関値は“２”となる。教示パターンを図５（ｂ）の位置に移動させたときには、教示パターンのｂの１点がエッジ画像と重なり、相関値は“１”となる。教示パターンを図５（ｃ）の位置に移動させたときには、教示パターンのａ，ｂ，ｃ，ｄの４点がエッジ画像と重なり、相関値は“４”となる。図６は、教示パターンを移動させたときの教示パターンの中心位置とそのときの相関値との関係を示す模式図である。
【００１３】
相関値の演算処理を行った後、ピーク位置検出手段により相関値のピーク位置を検出し、この相関値のピーク位置が中子１の位置となる。図６の模式図によれば、相関値が“４”となるピーク位置へ教示パターンの中心を移動させたときの教示パターンの位置が、中子１の位置となる。
【００１４】
以上のようにして中子１の位置を検出した後、この中子１の画像をモニタ９に表示させる。オペレータがモニタ９に表示された中子１を見ることにより、基準位置に対する中子１の位置ずれ量を確認することができる。
【００１５】
ここで、ＣＣＤカメラ３で取り込んだ画像のエッジ画像への変換は、中子１と背景とのコントラストが小さい場合でも容易に行えるため、このエッジ画像を用いて行う中子１の位置検出を精度良く行える。また、中子１の輪郭のデータを教示パターンとしているため、教示パターンのデータ量を大幅に少なくでき、教示パターンを記憶するメモリとして容量の小さいものを使用でき、しかも、容量の小さいメモリを使用しても多数の中子や主型についての教示パターンを記憶することができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、
検出位置へ運ばれた中子及び主型をカメラで撮影して取り込んだ画像をエッジ強調画像に変換し、このエッジ強調画像をエッジ画像に変換し、記憶部に記憶させてある中子及び主型の輪郭の教示パターンを移動させながら前記教示パターンを形成する各点とエッジ画像との重なり度合いである相関値を演算してそのピーク値を検出することにより中子や主型の位置を検出することができ、このとき、エッジ画像への変換は中子や主型と背景とのコントラストが小さい場合でも容易に行えるためにエッジ画像を用いて行う中子や主型の位置検出を精度良く行うことができ、また、中子や主型の輪郭のデータを教示パターンとしているために教示パターンのデータ量を大幅に少なくでき、教示パターンを記憶するメモリとして容量の小さいものを使用でき、しかも、容量の小さいメモリを使用しても多数の中子や主型についての教示パターンを記憶することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における中子の位置検出の処理動作を説明するフローチャートである。
【図２】装置の全体構造を示すブロック図である。
【図３】記憶部に記憶されている中子の輪郭の教示パターンを示す模式図である。
【図４】ＣＣＤカメラで撮影した中子の画像を変換して得られたエッジ画像の模式図である。
【図５】教示パターンを移動させてこの教示パターンとエッジ画像との重なりである相関値を求める状態を説明する模式図である。
【図６】教示パターンを移動させたときの教示パターンの中心位置とそのときの相関値との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１      中子
３      カメラ
７      記憶部
【図１】
0003611225.tif 000002
【図２】
0003611225.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003611225.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003611225.tif 000007