(57)【要約】【課題】ワークと照明との相対的位置姿勢関係の変化と画像選択により照明に頑健な表面画像を生成するワーク画像生成装置を提供すること。【解決手段】本発明のワーク画像生成装置１は、ワークの加工に係る情報を解析し、該ワークの表面形状情報を取得する加工情報取得部３１と、表面形状情報に基づいてワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する領域分割部３２と、ワークに対する撮像装置７３の位置姿勢が異なる状態で撮像した複数のワークの画像を取得する画像取得部３３と、ワークの表面領域の部分領域に基づいて、複数のワークの画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出した複数の部分画像の中からそれぞれの部分領域に対応した部分画像を選択する領域画像選択部３４と、部分画像を合成したワークの合成画像を生成する画像合成部３５と、ワークの合成画像を出力する合成画像出力部３６と、を備える。【選択図】図２
2019133344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面を撮像装置で撮像した画像を生成するワーク画像生成装置あって、
前記ワークの加工に係る情報を解析し、該ワークの表面形状情報を取得する加工情報取得部と、
前記表面形状情報に基づいて前記ワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する領域分割部と、
前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度が異なる状態で撮像した前記ワークの複数の画像を取得する画像取得部と、
前記領域分割部が分割した前記ワークの表面領域の部分領域に基づいて、前記画像取得部が取得した前記ワークの複数の画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出した複数の部分画像の中からそれぞれの部分領域に対応した部分画像を選択する領域画像選択部と、
前記領域画像選択部が選択した部分画像を合成した前記ワークの合成画像を生成する画像合成部と、
前記ワークの合成画像を出力する合成画像出力部と、
を備えたワーク画像生成装置。
【請求項２】
前記画像取得部は、前記ワークに対する前記撮像装置の位置姿勢が異なる状態で撮像した前記ワークの複数の画像を取得する、
請求項１に記載のワーク画像生成装置。
【請求項３】
前記画像取得部は、前記ワークに対する光源の位置が異なる状態で撮像した前記ワークの複数の画像を取得する、
請求項１に記載のワーク画像生成装置。
【請求項４】
前記画像取得部が取得する前記ワークの複数の画像を撮像する際の前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度は、予め定めた基準となる輝度でワークの画像を撮像できるように、予め計算されたものである、
請求項１に記載のワーク画像生成装置。
【請求項５】
予め定めた基準の輝度となるような前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度を予め計算しておき、前記画像取得部は、前記部分領域のそれぞれに対して前記光の照射角度となる状態で撮像した前記ワークの複数の画像を取得する、
請求項１に記載のワーク画像生成装置。
【請求項６】
前記領域画像選択部は、抽出した複数の部分画像の中から該複数の部分画像の平均輝度に近い輝度の部分画像をそれぞれの部分領域に対応した部分画像として選択する、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のワーク画像生成装置。
【請求項７】
前記領域画像選択部は、抽出した複数の部分画像の中から予め定めた基準となる輝度に近い輝度の部分画像をそれぞれの部分領域に対応した部分画像として選択する、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のワーク画像生成装置。
【請求項８】
前記領域分割部は、前記ワークのそれぞれの位置における法線ベクトルの向きに応じて前記ワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する、
請求項１〜７のいずれか１つに記載のワーク画像生成装置。
【請求項９】
ワークの表面を撮像装置で撮像した画像を生成するワーク画像生成方法あって、
前記ワークの加工に係る情報を解析し、該ワークの表面形状情報を取得する第１ステップと、
前記表面形状情報に基づいて前記ワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する第２ステップと、
前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度が異なる状態で撮像した複数の前記ワークの画像を取得する第３ステップと、
前記ワークの表面領域の部分領域に基づいて、前記第３ステップで取得した複数の前記ワークの画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出した複数の部分画像の中からそれぞれの部分領域に対応した部分画像を選択する第４ステップと、
前記第４ステップで選択した部分画像を合成した前記ワークの合成画像を生成する第５ステップと、
前記ワークの合成画像を出力する第６ステップと、
からなるワーク画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク画像生成装置に関し、特にワークと照明との相対的位置姿勢関係の変化と画像選択により照明に頑健な表面画像を生成するワーク画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械等の製造機械により加工されたワークの画像を撮像し、撮像した画像を定量的に分析することで、加工の結果を解析することが行われている。ワークの画像を撮像する際には、製造機械やその周辺機械等に取り付けられた撮像装置を用いる。この時、ワークの画像から良い分析結果を得るためには、ワークの表面状態を鮮明に表した画像を撮像することが大事である。特に、機械学習等に用いる良質な学習データを得るためには、光源の位置等により生じる明暗のムラや写り込み等が少ない画像を撮像する必要がある。
【０００３】
対象物の画像を撮像する従来技術として、例えば、特許文献１には、同一対象物を角度を変えて撮像し、加算処理することで外来光及び表面反射による影響の少ない画像処理を可能とし、認識判定処理を正確にできるようにした画像処理装置が開示されている。また、特許文献２には、光源の写りこみのないドラム缶表面画像を得るために、複数の照明を交互に点灯させ、写り込みのない部分画像を合成する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２９２５０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワークを撮像する際には、周りの光源やワークの複雑な表面形状からの影響を受ける。そのため、ワークの表面状態を鮮明に撮像することは簡単ではない。例えば、複雑な表面形状を持つワーク全体を撮像するために特許文献１に開示される技術を用いる際には、適切な撮像角度で適切な枚数の画像を撮像して画像処理する必要があるが、この様な表面形状である場合にどの撮像角度でどの程度の枚数の画像を撮像すればよいのかという指針は示されておらず、また、特許文献１に開示される技術では、画像の加算処理を重ねることで画像の特徴部分が縮退してしまうという課題を内包している。
【０００６】
一方、特許文献２に開示される技術を用いて複雑な表面形状を持つワーク全体を撮像するには、多数の照明が必要となり、また、光源が写りこんだ部分領域の設定が粗く、複雑な表面形状の撮像に適した領域分割ができないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、ワークに対する撮像装置の相対的な位置姿勢関係の変化と画像選択により照明に頑健な表面画像を生成するワーク画像生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のワーク画像生成装置は、ワークの表面形状と光源の影響を適切な関係とするために、例えばワークを回転させる等して、ワークに対する撮像装置（又はワークに対する光源）の相対的な位置姿勢関係を変化させながら複数枚撮像して、領域ごとに最適な画像を選択して合成することで、全領域が鮮明な画像を生成することで、上記課題を解決する。本発明のワーク画像装置は、ワークの加工に係る情報の中からワークの表面の形状を示す情報である表面形状情報を取得し、取得した表面形状情報に基づいてワークの表面領域を部分領域に分割し、ワークに対する撮像装置（又はワークに対する光源）の相対的位置姿勢関係を変化させながらワークの表面領域を撮像した複数の画像を取得し、得られた画像群から部分領域ごとに明るすぎず暗すぎない部分画像を選択して合成することによって、最適な照明状態のワーク全体画像を生成するワーク画像生成装置である。
【０００９】
そして、本発明の一態様は、ワークの表面を撮像装置で撮像した画像を生成するワーク画像生成装置あって、前記ワークの加工に係る情報を解析し、該ワークの表面形状情報を取得する加工情報取得部と、前記表面形状情報に基づいて前記ワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する領域分割部と、前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度が異なる状態で撮像した複数の前記ワークの画像を取得する画像取得部と、前記領域分割部が分割した前記ワークの表面領域の部分領域に基づいて、前記画像取得部が取得した複数の前記ワークの画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出した複数の部分画像の中からそれぞれの部分領域に対応した部分画像を選択する領域画像選択部と、前記領域画像選択部が選択した部分画像を合成した前記ワークの合成画像を生成する画像合成部と、前記ワークの合成画像を出力する合成画像出力部と、を備えたワーク画像生成装置である。
【００１０】
また、本発明の他の一態様は、ワークの表面を撮像装置で撮像した画像を生成するワーク画像生成方法あって、前記ワークの加工に係る情報を解析し、該ワークの表面形状情報を取得する第１ステップと、前記表面形状情報に基づいて前記ワークの表面領域を部分領域へ仮想的に分割する第２ステップと、前記撮像装置から見た場合の前記ワークに対する光の照射角度が異なる状態で撮像した複数の前記ワークの画像を取得する第３ステップと、前記ワークの表面領域の部分領域に基づいて、前記第３ステップで取得した複数の前記ワークの画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出した複数の部分画像の中からそれぞれの部分領域に対応した部分画像を選択する第４ステップと、前記第４ステップで選択した部分画像を合成した前記ワークの合成画像を生成する第５ステップと、前記ワークの合成画像を出力する第６ステップと、からなるワーク画像生成方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、ワークの表面形状によらず、ワークの各部分について最適な照明状態で撮像されたワークの画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態によるワーク画像生成装置の概略的なハードウェア構成図である。
【図２】一実施形態によるワーク画像生成装置の概略的な機能ブロック図である。
【図３】領域分割部が実行する仮想ピクセルのクラスタリングについて説明する図である。
【図４】画像取得部によるワークの画像の取得について説明する図である
【図５】領域画像選択部による部分画像の選択について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の一実施形態によるワーク画像生成装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。ワーク画像生成装置１は、製造機械を制御する制御装置として実装することができる。また、ワーク画像生成装置１は、製造機械を制御する制御装置と併設されたパソコンや、制御装置とネットワークを介して接続されたセルコンピュータ、ホストコンピュータ、クラウドサーバ等のコンピュータとして実装することが出来る。図１は、製造機械を制御する制御装置としてワーク画像生成装置１を実装した場合の例を示している。
【００１４】
本実施形態によるワーク画像生成装置１が備えるＣＰＵ１１は、ワーク画像生成装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステム・プログラムをバス２１を介して読み出し、該システム・プログラムに従ってワーク画像生成装置１全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び後述する表示器／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データ等が格納される。
【００１５】
不揮発性メモリ１４は、例えば図示しないバッテリでバックアップされたＳＲＡＭ等を用いる、あるいは、ＳＳＤ等を用いる等して、ワーク画像生成装置１の電源がオフされても記憶状態が保持されるメモリとして構成される。不揮発性メモリ１４には、インタフェース１５を介して読み込まれたプログラムや後述する表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力されたプログラムに加えて、処理対象となるワークの画像等が記憶されている。不揮発性メモリ１４に記憶されたプログラム等は、利用時にはＲＡＭ１３に展開されても良い。また、ＲＯＭ１２には、画像処理のために必要とされる各種アルゴリズムや、その他の必要とされる処理を実行するためのシステム・プログラムがあらかじめ書き込まれている。
【００１６】
インタフェース１５は、ワーク画像生成装置１とアダプタ等の外部機器７２と接続するためのインタフェースである。外部機器７２側からはプログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。また、ワーク画像生成装置１内で編集したプログラムや処理された画像等のデータは、外部機器７２を介して外部記憶手段に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、ワーク画像生成装置１に内蔵されたシーケンス・プログラムで製造機械の周辺装置（例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチュエータ）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、製造機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。
【００１７】
表示器／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８は表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの指令，データを受けてＣＰＵ１１に渡す。インタフェース１９は各軸を手動で駆動させる際に用いる手動パルス発生器等を備えた操作盤７１に接続されている。
【００１８】
製造機械が備える軸を制御するための軸制御回路２２はＣＰＵ１１からの軸の移動指令量を受けて、軸の指令をサーボアンプ２３に出力する。サーボアンプ２３はこの指令を受けて、製造機械が備える軸を移動させるサーボモータ５０を駆動する。軸のサーボモータ５０は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路２２にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図１のハードウェア構成図では軸制御回路２２、サーボアンプ２３、サーボモータ５０は１つずつしか示されていないが、実際には制御対象となる各系統の製造機械に備えられた送り軸の数だけ用意される。
【００１９】
スピンドル制御回路６０は、製造機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信号を受けて、製造機械のスピンドルモータ６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。スピンドルモータ６２にはポジションコーダ６３が結合され、ポジションコーダ６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはＣＰＵ１１によって読み取られる。
【００２０】
ワーク画像生成装置１には、インタフェース２０を介して撮像装置７３が接続されている。撮像装置７３は、ワークを撮像して得られたワークの画像を取得するために用いるものであり、例えばワークに対する相対位置姿勢を変更可能に設置される。例えば、撮像装置７３は、サーボモータ５０により撮像装置７３に対して回転／並進するテーブル（図示せず）の上に載置されたワークを撮像可能に設置され、インタフェース２０を介したＣＰＵ１１からの指令に基づいてワークに対する撮像装置７３の位置姿勢関係を変更しながら撮像できるようにしても良い。また、例えば撮像装置７３は、図示しないロボットの先端に取り付けて製造機械の近傍に設置するようにしても良く、この様に構成する場合、ワーク画像生成装置１はロボットに対して指令を出力してワークに対する撮像装置７３の位置姿勢関係を変更できるようにしても良い。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態によるワーク画像生成装置１の概略的な機能ブロック図である。図２に示した各機能ブロックは、図１に示したワーク画像生成装置１が備えるＣＰＵ１１がシステム・プログラムを実行し、ワーク画像生成装置１の各部の動作を制御することにより実現される。
【００２２】
本実施形態のワーク画像生成装置１は、機械情報取得部３０、加工情報取得部３１、領域分割部３２、画像取得部３３、領域画像選択部３４、画像合成部３５、合成画像出力部３６を備え、また、ワークの画像を領域へ分割する領域情報を記憶する領域情報記憶部４０、撮像装置７３により撮像された画像を記憶する画像記憶部４１、及びワークの画像を分割した部分画像を記憶する部分画像記憶部４２が不揮発性メモリ１４上に確保されている。
【００２３】
機械情報取得部３０は、ワークを加工する製造機械及びその周辺装置に係る情報を取得する機能手段である。機械情報取得部３０は、少なくとも製造機械及びワークに対する撮像装置７３の初期位置を基準となる位置姿勢である基準位置姿勢情報として取得する。機械情報取得部３０は、製造機械に対する照明の位置も併せて取得するようにしても良い。
【００２４】
加工情報取得部３１は、ワークを加工した際に実行された加工条件、加工プログラム等の加工に係る情報を解析し、その解析結果からワークの表面領域の形状を示す情報である表面形状情報を取得する。加工情報取得部３１は、例えば製造機械が直線軸のみを備えた工作機械である場合には、加工プログラムと工具の情報とに基づいて加工時の工具先端点の座標を算出し、算出した工具先端点の情報と工具の情報とに基づいて最終的に加工されたワークの表面形状情報を作成して取得するようにしても良い。なお、加工プログラムに基づいて加工されるワークの表面領域の形状はワークの加工方法に応じて異なるので、加工情報取得部３１は、加工方法に応じた解析方法により、ワークの表面形状情報を作成して取得する。
【００２５】
領域分割部３２は、機械情報取得部３０が取得した基準位置姿勢情報と、加工情報取得部３１が取得したワークの表面形状情報とに基づいて、ワークの表面領域を部分領域へと分割し、分割した結果として得られた領域分割情報を領域情報記憶部４０へ記憶する機能手段である。領域分割部３２は、例えば撮像装置７３がワークに対して基準となる位置姿勢にある場合に撮像可能なワークの画像を仮想画像とし、該仮想画像が該画像のピクセルと略同一のサイズの仮想ピクセルにより構成されているものとした上で、それぞれの仮想ピクセルについて、加工情報取得部３１が取得した表面形状情報に基づいて当該仮想ピクセル位置に対応するワークの位置における法線ベクトルを求める。次に、領域分割部３２は、仮想ピクセルの集合を求めた法線ベクトルの方向に基づいてクラスタリングする。そして、領域分割部３２は、仮想ピクセルをクラスタリングして得られた各クラスタのそれぞれを同一の部分領域とすることでワークの表面を分割する。
【００２６】
図３は、領域分割部３２が実行するクラスタリングについて説明する図である。図３では、テーブルの位置が０度である時にワークの略上方向に撮像装置７３がある状態を基準位置姿勢としている。この場合、領域分割部３２は、テーブルの位置が０度である時にワークの上方向から撮像装置７３で撮像すると仮定した場合に撮像可能なワークの表面領域の画像を仮想画像とし、その仮想画像を構成する各仮想ピクセルについて当該仮想ピクセルの位置に対応するワークの位置における法線ベクトルを求める。なお、図３では説明を簡単にするために大きめに仮想ピクセルを描画しているが、実際には仮想ピクセルの大きさは撮像装置７３で撮像可能な画像のピクセルと略同一のサイズとなる。図３に例示するワークでは、図上において略上向きの法線ベクトルを持つ仮想ピクセルと、図上において略左斜め上向きの法線ベクトルを持つ仮想ピクセルとがあり、これらがそれぞれクラスタＡ、クラスタＢへとクラスタリングされる。そして、それぞれのクラスタに属する仮想ピクセルが部分領域としてまとめられることで、ワークの表面が部分領域へと分割される。
【００２７】
領域分割部３２による仮想ピクセルのクラスタリングにおいては、例えばｋ平均法等を利用した公知の画像領域分割アルゴリズムを用いて良い。領域分割部３２は、各仮想ピクセルの位置における法線ベクトルの向きに基づいて仮想ピクセルをクラスタリングするが、これを厳密に分割すると、ワークの表面領域が必要以上に細かい領域に細分されてしまう場合があり（例えば、ワークの表面領域に曲面がある場合等）、後の画像合成において良い結果を得られないことも有る。このようなワーク形状に対して本発明の技術を効果的に適用したい場合には、例えば基準とした仮想ピクセルの近傍に有る他の仮想ピクセルについて、法線ベクトルの向きが所定の誤差の範囲内に有る範囲で丸めて１つのクラスタとして扱ってくれるような、柔軟性の高いクラスタリング手法を仮想ピクセルのクラスタリングに用いるようにしても良い。
【００２８】
画像取得部３３は、撮像装置７３からワークの画像を取得して、画像記憶部４１に記憶する機能手段である。画像取得部３３は、撮像装置７３から見た場合のワークに対する光の照射角度を変化させながら複数のワークの画像を撮像して取得する。このような画像の取得方法を実現するために、画像取得部３３は、例えばワークに対する撮像装置７３の相対的な位置姿勢を変更しながら、複数のワークの画像を取得し、取得した画像を撮像装置７３とワークとが基準となる位置姿勢にある場合に撮像された画像に見えるように画像を変換（２次元乃至３次元での写像変換）した上で画像記憶部４１に記憶する。
【００２９】
図４は、画像取得部３３によるワークの画像の取得について説明する図である。画像取得部３３は、例えば図４に示す矢印の方向にテーブルを一定角度（例えば２０度）ずつ回転移動させながら、複数のワークの画像を撮像して取得するようにしても良い（２０度ずつ回転させる場合には１８枚の画像が得られる）。画像取得部３３が取得する複数の画像のそれぞれは、ワークの表面のそれぞれの部分で異なる角度で反射した照明の光が撮像装置７３に入射する為、複数の画像のそれぞれにおけるワークの対応する部分は、異なる色合い、輝度等で画像に収められる。画像取得部３３がワークに対して撮像装置７３をどのような位置姿勢として何枚の画像を撮像するのかについては、予め実験やシミュレータによる演算等を行い定めておくと良い。重要なのは、画像を撮像するワークに対する撮像装置７３の複数の位置姿勢の中に、ワークのそれぞれの部分領域について所定の品質で画像が撮像できる（例えば、必要以上に明るすぎず、必要以上に暗すぎない画像が撮像できる）ような、ワークに対する撮像装置７３の位置姿勢が含まれていることである。
【００３０】
領域画像選択部３４は、領域情報記憶部４０に記憶されている領域分割情報と、画像記憶部４１に記憶されている複数のワークの画像とに基づいて、それぞれの部分領域に対応する部分画像を作成・選択し、選択した各部分領域に対応する部分画像を部分画像記憶部４２に記憶する機能手段である。領域画像選択部３４は、例えば図５に例示されるように、ワークを撮像した画像のそれぞれの部分領域について、該部分領域に対応する部分画像を画像記憶部４１に記憶されている複数のワークの画像から切り出し、切り出した各部分画像の輝度を比較し、全部分画像の平均輝度に近い部分画像を選択するようにしても良い。また、領域画像選択部３４は、複数の部分画像の中から予め定めた基準となる輝度に最も近い画像を選択するようにしても良い。
【００３１】
画像合成部３５は、領域情報記憶部４０に記憶されている領域分割情報と、部分画像記憶部４２に記憶された部分画像とに基づいて、各部分画像をつなぎ合わせたワークの合成画像を作成する。画像合成部３５が合成するワークの画像は、ワークに対して撮像装置７３が基準となる位置姿勢にある場合に撮像された画像のように見える画像となる。画像合成部３５が部分画像を合成するに際して、各部分画像の境界部分については適応事例によって様々な取り扱いが可能である。画像合成部３５は、各部分画像をそのまま張り合わせても良いし（境界部分の不連続を気にしない）、各部分画像の境界部分の輝度の差ができるだけ少なくなるように各部分画像に対して画像処理を施してから画像の合成を行うようにしても良い。
【００３２】
合成画像出力部３６は、画像合成部３５が合成したワークの画像を出力する機能手段である。合成画像出力部３６は、画像合成部３５が合成したワークの画像を表示器／ＭＤＩユニット７０に対して表示出力するようにしても良いし、不揮発性メモリ１４や外部機器７２に対して記録出力するようにしても良い。また、合成画像出力部３６は、画像合成部３５が合成したワークの画像を、ネットワークを介して接続されたホストコンピュータやクラウドコンピュータ等のコンピュータに対して送信出力するようにしても良い。
【００３３】
以上の構成により、ワークの表面の各部分領域に対して最適な光源の位置で撮像された画像を合成したワークの画像が得られる。本発明のワーク画像生成装置では、ワークの画像の同一の領域に対して複数の画像の平均化等の処理を行うことなく、撮像した画像から切り出した部分画像をそのまま用いているため、表面の微細な特徴が縮退することがない。その為、ワークの表面検査や機械学習の入力データとして好適なワークの画像を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
【００３５】
例えば、上記した実施形態では、画像取得部３３はワークを載置したテーブルを一定角度ずつ回転移動させながら、複数のワークの画像を取得する例を示したが、例えば、予めシミュレータ等を用いてり各部分領域について最適な輝度でワークの画像が撮像できるワークに対する撮像装置７３の位置姿勢を求めておくようにしても良い。この様にすることで、ワークの表面の領域分割数が少ない場合等には、撮像する画像の枚数を少なくすることも可能である。
【００３６】
また、予めシミュレータ等を用いて所定のワーク面が予め定めた最適な輝度で撮像可能な、ワーク面、撮像装置３７、光源の相対的な位置姿勢関係（撮像装置３７から見た場合のワーク面に対する光の照射角度）を予め計算しておき、それぞれの部分領域（ワーク面）が撮像装置３７、光源と計算された相対的位置姿勢関係になるようにした上で画像を撮像するようにしても良い。この様にすることで、それぞれの部分領域について効率的に最適な輝度で画像を撮像することができる。
【００３７】
また、画像取得部３３は、ワークの表面の領域分割の結果に基づいて、ワークを撮像する際に、ワークに対する撮像装置７３の位置姿勢を所定のパターンで変更しながらワークの表面の各部分領域の輝度変化を観測し、それぞれの部分領域毎に輝度が最適となった位置姿勢で画像を撮像するようにしても良い。
更に、その応用として、撮像装置７３として動画像を撮影可能なものを用いてワークに対する撮像装置７３の位置姿勢を所定のパターンで変更しながら動画像を撮像して画像記憶部４１へと記憶し、領域画像選択部３４は、画像記憶部４１に記憶された動画像の各フレームを解析してそれぞれの部分領域について最適な輝度のフレームを抽出して部分画像を作成し選択するようにしても良い。
【００３８】
また、上記した実施形態では、画像取得部３３は、ワークに対する撮像装置７３の位置姿勢を変更しながら撮像した複数のワークの画像を取得する例を示したが、ワークに対する撮像装置７３の位置姿勢を固定した状態で、光源の位置を変化させながら複数のワークの画像を撮像することでも、本発明の技術を好適に実施することができる。
【００３９】
また、上記した実施形態では、ワークの合成画像を得るための構成を１つのワーク画像生成装置１に組み込んだ例を示したが、ワーク画像生成装置１が備えるそれぞれの機能手段が実行する処理が適切な順序で実行されるのであれば、本発明のワーク画像生成方法を１つの装置の中に構成する必要はない。例えば、機械情報取得部３０、加工情報取得部３１、領域分割部３２等が実行する処理を、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置や工作機械の制御装置上に実装し、画像取得部３３をロボットの制御装置上に設け、領域画像選択部３４、画像合成部３５、合成画像出力部３６をホストコンピュータ上に設置し、これらを有線／無線のネットワークで接続して必要な情報をやり取りさせるようにすることでも、本発明の技術を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ワーク画像生成装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  不揮発性メモリ
１５，１８，１９，２０  インタフェース
１７  Ｉ／Ｏユニット
２１  バス
２２  軸制御回路
２３  サーボアンプ
３０  機械情報取得部
３１  加工情報取得部
３２  領域分割部
３３  画像取得部
３４  領域画像選択部
３５  画像合成部
３６  合成画像出力部
４０  領域情報記憶部
４１  画像記憶部
４２  部分画像記憶部
５０  サーボモータ
６０  スピンドル制御回路
６１  スピンドルアンプ
６２  スピンドルモータ
６３  ポジションコーダ
７０  表示器／ＭＤＩユニット
７１  操作盤
７２  外部機器
７３  撮像装置
【図１】
2019133344.tif 000003
【図２】
2019133344.tif 000004
【図３】
2019133344.tif 000005
【図４】
2019133344.tif 000006
【図５】
2019133344.tif 000007