【事件の表示】
　平成１１年特許願第２３２４５４号「部品の位置姿勢検出装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１３年　２月２７日出願公開、特開２００１−　５６８６５〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１　手続きの経緯・本願発明
　本願は、平成１１年８月１９日の出願であって、平成１９年８月２２日に拒絶査定がされ、これに対して平成１９年９月２７日に拒絶査定不服審判が請求されたものである。
　
　本願の発明は、平成１９年８月６日付けの手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１ないし７に記載されたものと認められるところ、その請求項２に記載された発明（以下、「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。
「【請求項２】表面に円形状の穴又は円筒が存在する部品についての入力画像から円特徴及び直線特徴を抽出し、モデル作製処理において前記部品を検出するための円特徴及び直線特徴の組で構成される特徴グループをモデルとして予め登録しておき、物体認識処理において入力画像から抽出した円特徴及び直線特徴についてモデルとの対応付けを行い、前記部品の位置は円特徴の中心として、前記部品の傾き方向は円特徴の法線方向として、前記部品の円特徴中心軸周りの回転方向は円特徴に対する直線特徴の位置により、前記部品の位置姿勢を決定することを特徴とする部品の位置姿勢検出装置。」
　
２　引用例
　当審の拒絶の理由で引用された特開平１０−３３９６０９号公報（以下、「引用例１」という。）には次の事項が図面とともに開示されている。（記載箇所は段落番号で表示）
　
　ア　「【０００２】
【従来の技術】モデルベーストマッチング法による三次元物体認識処理は工業部品の認識・処理に汎用されている。ここで実際の工業部品には、ボルト、ビス、回転軸等を挿入するために表面に円形状の穴があるものが多い。また旋盤等で加工するため、部品上に円筒となる部分が存在するものが少なくない。ところが、かかる円形状を有する工業部品を画像として取り込んだ場合には、これらの穴や、円筒の端点が、当該工業部品が傾くことによって画像上で円にならない場合がある。そこで、この場合にでも良好なマッチングを実現すべく、円形状を閉曲線として抽出し、この閉曲線をマッチングに用いる技術が提案されている（例えば特願平９−１０２０４１号）。当該技術により頑健な物体認識処理が実現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、閉曲線は部品表面や背景にあるシミ、影、凸凹等で作られる場合もあり、閉曲線だけでは「穴」や「円筒の端点」といった部分と区別がつき難い場合がある。このような場合はマッチング回数が増えるため処理時間が大きくなったり、本来正しくない閉曲線とマッチングすることによる誤認識を生じることがある。また、部品が傾いても穴や円筒の端点の円特徴の三次元位置姿勢を検出できるが、円特徴の中心軸に対する回転方向が定まっていないため、これだけでは部品全体としての姿勢が決定できない。
【０００４】本願発明は、上記従来技術に鑑み、「穴」や「円筒の端点」といった円となる部分を正しく抽出して対象とする円特徴の位置と姿勢を正しく検出することができ、以て部品全体としての姿勢を良好に決定し得る物体の位置姿勢検出装置、その検出方法及びこれを記憶する記録媒体を提供することを目的とする。」
　
　イ　「【００１０】（１）  基本的な考え方
本発明の目的は「穴」や「円筒部分の端点」といった円特徴を持つ工業部品の三次元位置姿勢を検出することである。工業製品の「穴」や「円筒部分の端点」の円特徴の位置姿勢が検出できた場合、部品の位置姿勢を求めるには、円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる部品上の点（以降これを“方向点”と呼ぶ）の位置が分かればよい。そこで、本発明では次の手順により、部品の三次元位置姿勢を検出する。
  部品の「穴」や「円筒部分の端点」の円特徴の三次元位置姿勢を検出する。
  方向点の三次元位置を検出する。
  円特徴の三次元位置姿勢データと方向点の三次元位置データを基に、部品の三次元位置姿勢を計算する。
このフローチャートを図１に示す。
【００１１】（２）  方向点の設定方法
回転方向を決定するための方向点は、部品上の突起、穴、模様および部品の輪郭上の角や端点のような、点として見つけ易い部分を選び、部品の設計データから図２に示すように円特徴の乗る面（以降これを“円平面”と呼ぶ）からの距離ｚc と円特徴の中心軸からの距離ｒc によって設定する。
【００１２】（３）  方向点の抽出方法
部品の円特徴が抽出されると、方向点は設定データから図３に示すように円平面からｚc の位置にあり、円特徴の中心軸に対して半径ｒc の円周上に存在する。そこでこの円周上の点をイメージ上へ投影した点に関して位置計測を行い、計測位置が円周上の正しい位置にある点を方向点とする。これを次の手順で行う。
  円平面上に投影した計測する点（以降これを“設定点”と呼ぶ）の位置（ｓ，ｔ）を計算し、設定点位置を（ｓ，ｔ，ｚc ）として求める。
  円平面系での設定点位置（ｓ，ｔ，ｚc ）を基準系での設定点位置（ｘ，ｙ，ｚ）へ変換する。
  基準系での設定点位置（ｘ，ｙ，ｚ）からイメージ上の設定点位置（ｕ，ｖ）を計算する。
  イメージ上の設定点の位置計測を行い、基準系での計測点位置（ｘ′，ｙ′，ｚ′）を求める。
  基準系での計測点位置（ｘ′，ｙ′，ｚ′）を円平面系での計測点位置（ｓ′，ｔ′，ｚc ′）へ変換する。
  設定位置ｚc と計測位置ｚc ′との差の絶対値（以降これを“方向点抽出誤差”と呼ぶ）をとり、設定した許容誤差に入る点を方向点とする。
このフローチャートを図４に示す。
【００１３】（４）  部品の位置姿勢計算方法
部品の座標系（以降これを“部品系”と呼ぶ）を図５に示すように設定する。
原点：円特徴の中心
Ｚ軸：円特徴の中心を通る、円平面の法線ベクトルに平行な直線
Ｘ軸：円特徴の中心と、方向点を円平面に投影した点を通る直線
Ｙ軸：円特徴の中心を通る、ｚｘ平面に垂直な直線
このような部品系を設定し、基準系から部品系への座標変換を計算し、その座標変換データを部品の位置姿勢データとして設定する。」
　
　前掲ア及びイの記載によると引用例１には、
「表面に円形状の穴又は円筒が存在する部品についての入力画像から円特徴を抽出する手段と、部品の円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる方向点を位置計測によって検出する手段と、円特徴の三次元位置姿勢データと方向点の三次元位置データを基に部品の三次元位置姿勢を計算する手段とを有する物体の位置姿勢検出装置において、回転方向を決定するための方向点は、部品上の突起、穴、模様および部品の輪郭上の角や端点のような、点として見つけ易い部分を選び、部品の設計データから円特徴の乗る面（円平面）からの距離と円特徴の中心軸からの距離 によって設定し、該設定位置と計測位置との差の絶対値が設定した許容誤差に入る点を方向点として検出するとともに、円特徴の中心（原点）を通る円平面の法線ベクトルに平行な直線を部品の座標系（部品系）のＺ軸、原点と方向点を円平面に投影した点を通る直線を部品系のＸ軸、原点を通るｚｘ平面に垂直な直線を部品系のＹ軸として、基準系から部品系への座標変換を計算し、その座標データを部品の位置姿勢データとする部品の位置姿勢検出装置」の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
　
　同じく、当審の拒絶の理由に引用された特開平１０−３０２０７１号公報（以下、「引用例２」という。）には、次の事項が図面とともに開示されている。（記載箇所は段落番号で表示）
　
　ウ　「【０００２】
【従来の技術】実際の工業部品には、ボルト、ビス、回転軸などを挿入するための穴など円弧特徴となるものが多く存在する。そこで、本発明者等は、対称物体の輪郭、凸凹、模様を直線、円弧の特徴として抽出し、これらのデータを基に円弧のペア又は直線と円弧のペアによる特徴マッチングを行うことで物体の位置姿勢を検出する技術を既に提案している（特願平６−５７９２４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】実際の工業部品の位置と姿勢を検出するために直線特徴を基に対象物の位置と姿勢を検出する方法より物体認識を行っていたが、実際の工業部品の特徴には円弧特徴が多く存在する。そこで、上述した従来技術では、円弧ペア又は直線と円弧のペアによる特徴マッチングを行うことを提案したが、対象物に多数の円弧、多数の直線が混在している場合には、適合する円弧、直線を探索するための処理時間が長くなるという問題がある。
【０００４】また、直線特徴を基に位置姿勢を検出する方法では、直線の長さに依存していたが、特徴抽出で抽出される直線が切れて長さが変わることがあるために対象物の位置姿勢を検出することが困難な場合がある。本発明の目的は、上述した従来技術に鑑みてなされたものであり、多種多様な形状の対象物に多数の円弧又は直線が存在する場合にも効率的に特徴マッチングを行うことである。」
　
　エ　「【０００８】
【発明の実施の形態】
（１）基本的考え方
本発明では特徴マッチングに用いるモデル特徴データの直線、円弧の中で、１つの直線モデルと１つの円弧モデルを直線円弧ペアモデルとして設定し、その直線円弧ペアモデルを基に特徴マッチングを行うものである。その処理のフローチャートを図１に示す。先ず、円弧モデルに適合する円弧特徴を探索し、次に直線モデルに適合する直線特徴を探索し、２つの特徴から対象物の位置姿勢を検出する。それにより、実際の工業部品のような多種多様な形状の対象物の位置と姿勢を検出することが可能である。その後、上記位置姿勢を座標変換し、その他のモデル特徴のマッチングを引き続き行なう。上述した一連の手順はコンピュータにプログラムとして読み込ませるための記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録して、適宜、コンピュータに読み込ませて実行する。
【０００９】（２）直線円弧ペアモデルに適合する円弧特徴及び直線特徴の探索
直線円弧ペアモデルによる特徴マッチングにおいて、入力画像から得た特徴抽出結果から、直線円弧ペアモデルに適合する円弧特徴及び直線特徴を次の手順で探索する。この処理は、円弧モデルから直線モデルへ下ろした垂線距離に基づいて行なうものであり、そのフローチャートを図２に示す。
先ず、円弧モデルの半径に適合する円弧特徴を探索する。
次に、上記で適合した円弧特徴の中心点から、直線特徴まで下ろした垂線の距離を計算する。
引き続き、上記で計算した垂線距離を、円弧モデルの中心点から直線モデルまで下ろした垂線距離に比較して、直線モデルに適合する直線特徴であるか判定する。
この処理により、抽出された直線特徴の長さによらず、直線円弧ペアモデルに適合する直線特徴、円弧特徴を求めることができる。上述した一連の手順はコンピュータにプログラムとして読み込ませるための読み出し専用又は書き込み可能な記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録して、適宜、コンピュータに読み込ませて実行する。
【００１０】（３）直線モデル探索領域の設定例１
円弧モデルの中心点から直線モデルまで下ろした垂線距離で、全ての直線特徴を探索すると、長い直線が切れて抽出される場合、照合する直線が多くなり、処理時間が長くなる。そこで、上記垂線と直線モデルの交点−端点間の距離に応じて、探索範囲を制限することにより、処理時間を抑えることができる。この処理のフローチャートを図４に示す。
先ず、直線円弧ペアモデルの作成時には、円弧モデルの中心点から直線モデルへ下ろした垂線と直線モデルとの交点を求め、その交点から直線モデルの２端点までの距離を計算し、そのうち長い方の距離をモデルデータal-disとして保存しておく。
次に、マッチング時には、上記と同様にして、図３に示すように、円弧モデルに適合した円弧特徴の中心点からの直線特徴へ下ろした垂線の距離を計算し、円弧モデルの中心点から直線モデルまで下ろした垂線距離と比較して、直線モデルに適合する直線特徴であるときには、垂線と直線特徴との交点を求める。
引き続き、上記で求めた交点と直線特徴の２端点との距離を計算し、その距離が上記で求めたモデルデータal-dis以内にあれば、直線モデルと照合したものとする。この処理により、無駄な処理を減らし、短時間で効率的にモデルに適合した特徴を探索することができる。上述した一連の手順はコンピュータにプログラムとして読み込ませるための読み出し専用又は書き込み可能な記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録して、適宜、コンピュータに読み込ませて実行する。
【００１１】（４）直線モデル探索領域の設定例２
処理時間を抑えるため、（３）と同様に、円弧モデルと直線モデルとのなす角度を求め、この角度範囲内を直線モデルの検索範囲として制限するものである。この処理のフローチャートを図６に示す。
先ず、直線円弧モデル作成時、図５に示すように、円弧モデルの中心点と直線モデルの２端点を結んだ角度をモデルデータθとして保存しておく。
次に、マッチング時には、円弧モデルに適合した円弧特徴の中心点からの直線特徴へ下ろした垂線の距離を計算し、円弧モデルの中心点から直線モデルまで下ろした垂線距離と比較して、直線モデルに適合する直線特徴であるときには、照合した円弧特徴の中心点からモデルデータθの範囲を設定し、その角度中に直線特徴が存在しているかで判別する。この処理により短時間で効率的にモデルに適合した特徴を探索することができる。上述した一連の手順はコンピュータにプログラムとして読み込ませるための読み出し専用又は書き込み可能な記録媒体、例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録して、適宜、コンピュータに読み込ませて実行する。」
　
　前掲ウ及びエの記載によると引用例２には、
「１つの直線モデルと１つの円弧モデルを直線円弧ペアモデルとして設定し、その直線円弧ペアモデルを基に特徴マッチングを行う直線円弧ペアモデルによる特徴マッチングにおいて、表面に円形状の穴又は円筒が存在する部品についての入力画像から得た特徴抽出結果から、円弧モデルに適合する円弧特徴を探索する手段と、直線モデルに適合する直線特徴を探索する手段と、直線円弧ペアモデルに適合した円弧特徴データ及び直線特徴データから対象物の位置と姿勢を検出する手段とを有することを特徴とする部品の位置姿勢検出装置。」の発明（以下、「引用例２に記載の発明」という。）が記載されていると認められる。
　
３　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
　引用発明の「方向点」と本願発明の「直線特徴」は、「円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴」であるという点で共通する。
　また、引用発明の「方向点」は、部品の設計データから円特徴の乗る面（円平面）からの距離と円特徴の中心軸からの距離 によって「設定」され、設定位置と計測位置を比較して物体認識を行うものであるが、このような「設定」は、物体認識のために用いる円特徴と方向点の関係（組）を表したモデルを作製することと等価であるから、引用発明と本願発明はともに、「モデル作製処理において前記部品を検出するための円特徴及び円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴の組で構成される特徴グループをモデルとして予め登録しおき、物体認識処理において入力画像から抽出した円特徴及び円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴についてモデルとの対応付けを行う」という点で共通する。
　そして、引用発明は、「円特徴の中心（原点）を通る円平面の法線ベクトルに平行な直線を部品の座標系（部品系）のＺ軸、原点と方向点を円平面に投影した点を通る直線を部品系のＸ軸、原点を通るｚｘ平面に垂直な直線を部品系のＹ軸として、基準系から部品系への座標変換を計算し、その座標データを部品の位置姿勢データとする」ものであり、当該処理は、「前記部品の位置は円特徴の中心として、前記部品の傾き方向は円特徴の法線方向として、前記部品の円特徴中心軸周りの回転方向は円特徴に対する円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴の位置により、前記部品の位置姿勢を決定する」ことと数学的に等価な処理であるといえる。
　
　以上を踏まえると、両者の一致点、相違点は以下のとおりである。
　
【一致点】
「表面に円形状の穴又は円筒が存在する部品についての入力画像から円特徴及び円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴を抽出し、モデル作製処理において前記部品を検出するための円特徴及び円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴の組で構成される特徴グループをモデルとして予め登録しておき、物体認識処理において入力画像から抽出した円特徴及び円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴についてモデルとの対応付けを行い、前記部品の位置は円特徴の中心として、前記部品の傾き方向は円特徴の法線方向として、前記部品の円特徴中心軸周りの回転方向は円特徴に対する円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴の位置により、前記部品の位置姿勢を決定する部品の位置姿勢検出装置。」
　
【相違点】
「円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴」として、本願発明は「直線特徴」を用いるのに対して、引用発明は「方向点」を用いる点。
　
４　当審の判断
　相違点について
　引用例２に記載の発明は「１つの直線モデルと１つの円弧モデルを直線円弧ペアモデルとして設定し、その直線円弧ペアモデルを基に特徴マッチングを行う」ことにより、部品の位置と姿勢を検出するものであり、引用例２に記載の【図３】や【図５】を見ると、部品を上方から撮像した入力画像を基に、円特徴（中心点）により部品の位置を、円特徴と直線特徴の関係により部品の回転方向を検出できることは、当業者にとって自明のことといえる。
　そして、引用発明と引用例２に記載の発明とは、いずれも画像処理による部品の位置姿勢検出という同一の技術分野に属するものであり、かつ、引用発明に引用例２に記載の発明を適用することについて阻害要因を認められない（引用例２に記載の発明は、二次元的なマッチング手法に関するものであるが、この手法を、引用発明の如き三次元画像にも対象を拡張して適用することは、当業者の通常の創作能力の発揮にすぎない）から、引用発明に引用例２に記載の発明を適用し、「円特徴の中心軸に関する回転方向を決定できる特徴」として「方向点」の代わりに「直線特徴」を用いることは、当業者が容易に想到し得たことである。
　
　また、本願発明の奏する効果も、引用例１及び引用例２に記載された発明から想定できる程度のものにすぎず、格別なものとはいえない。
　
５　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用例１及び引用例２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本願は、他の請求項について検討するまでもなく、拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。