(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象であるワークの画像を含む第１の画像フレームと、加工された前記ワークの画像を含む第２の画像フレームとを取得する画像取得部と、  前記画像取得部から前記第１の画像フレーム及び前記第２の画像フレームを取得し、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの差分である加工済領域を含む画像である差分画像を生成する差分画像生成部と、  前記ワークに重畳される予め定められた加工予定軌跡に基づく加工予定画像を生成する加工予定画像生成部と、  前記予め定められた加工予定軌跡に基づいて定められた前記ワークの加工予定領域を含む少なくとも１つの分割領域を生成する分割領域生成部と、  前記分割領域に類似している領域を前記差分画像の中から検索し、前記分割領域に類似している領域を特定領域として取得する類似形状検索部と、  前記分割領域に含まれる前記加工予定領域の機械座標系における重心座標と、前記特定領域に含まれる前記加工済領域の画像座標系における重心座標とを抽出する代表点抽出部と、  前記機械座標系における重心座標と前記画像座標系における重心座標とを用いて前記機械座標系と前記画像座標系との間における射影変換を行うための射影行列を算出する射影行列算出部と、  前記機械座標系における前記予め定められた加工予定軌跡を、前記射影行列を用いて前記画像座標系における新たな加工予定軌跡に変換する重畳表示部と  を備えることを特徴とする重畳位置補正装置。
【請求項２】
前記加工予定画像と前記差分画像とを比較し、前記加工予定画像が前記差分画像とずれているか判定するずれ判定部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の重畳位置補正装置。
【請求項３】
前記ずれ判定部は、前記加工予定画像における各画素の画素値と前記差分画像における各画素の画素値とを互いに同一の座標ごとに比較し、前記加工予定画像が前記差分画像とずれているかを判定する請求項２に記載の重畳位置補正装置。
【請求項４】
前記ずれ判定部が、前記加工予定画像が前記差分画像とずれていると判定したときに、前記分割領域生成部は、前記少なくとも１つの分割領域を生成することを特徴とする請求項３に記載の重畳位置補正装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの分割領域は４つの分割領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の重畳位置補正装置。
【請求項６】
前記類似形状検索部は、前記分割領域内の画像のＨｕモーメント不変量を計算し、前記分割領域と同じサイズを持つ領域で、なおかつ前記Ｈｕモーメント不変量に最も近いＨｕモーメント不変量を持つ前記差分画像内の領域を前記特定領域として取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の重畳位置補正装置。
【請求項７】
前記代表点抽出部は、前記加工予定領域内の前記機械座標系における全ての座標である機械座標の平均を計算することにより前記機械座標系における重心座標を抽出し、前記加工済領域内の前記画像座標系における全ての座標である画像座標の平均を計算することにより前記画像座標系における重心座標を抽出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の重畳位置補正装置。
【請求項８】
表示機をさらに備え、  前記重畳表示部は、前記新たな加工予定軌跡を、前記第１の画像フレーム内において前記ワークに重畳させるように前記表示機に表示させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の重畳位置補正装置。
【請求項９】
前記ワークを撮影するカメラをさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の重畳位置補正装置。
【請求項１０】
加工対象であるワークの画像を含む第１の画像フレームと、加工された前記ワークの画像を含む第２の画像フレームとを取得するステップと、  前記第１の画像フレーム及び前記第２の画像フレームを取得し、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの差分である加工済領域を含む画像である差分画像を生成するステップと、  前記ワークに重畳される予め定められた加工予定軌跡に基づく加工予定画像を生成するステップと、  前記予め定められた加工予定軌跡に基づいて定められた前記ワークの加工予定領域を含む少なくとも１つの分割領域を生成するステップと、  前記分割領域に類似している領域を前記差分画像の中から検索し、前記分割領域に類似している領域を特定領域として取得するステップと、  前記分割領域に含まれる前記加工予定領域の機械座標系における重心座標を抽出するステップと、  前記特定領域に含まれる前記加工済領域の画像座標系における重心座標を抽出するステップと、  前記機械座標系における重心座標と前記画像座標系における重心座標とを用いて前記機械座標系と前記画像座標系との間における射影変換を行うための射影行列を算出するステップと、  前記機械座標系における前記予め定められた加工予定軌跡を、前記射影行列を用いて前記画像座標系における新たな加工予定軌跡に変換するステップと  を備えることを特徴とする重畳位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、加工システムに用いられる重畳位置補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、レーザ加工機を用いたレーザ加工システムにおいて、加工位置の位置ずれ補正が用いられている。例えば、補正用の板状のワークに加工を行い、予め指定された加工位置と加工された位置とを比較することによって、レーザ加工機の加工開始位置を補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。さらに、近年、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）を用いて、モニターなどの表示機に表示された加工対象のワークに加工位置（加工予定軌跡）などの画像又は情報を重畳する方法が提案されている。ＡＲを用いたレーザ加工システムでは、ワークが配置された平面である機械座標系とカメラ画像内の画像座標系との間において位置関係を互いに対応させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９９６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、加工中にレーザ加工機全体が振動し、ワークの位置又はカメラの位置及び姿勢が変わってしまう場合がある。この場合、例えば、チェッカーパターン又はマーカを用いてワーク及びカメラの位置を直す方法が用いられているが、従来の技術ではこのような表示位置合わせなどのメンテナンスの簡便さに欠けるという問題がある。【０００５】  本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ワークに重畳する加工予定軌跡を簡易な方法で補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の重畳位置補正装置は、加工対象であるワークの画像を含む第１の画像フレームと、加工された前記ワークの画像を含む第２の画像フレームとを取得する画像取得部と、前記画像取得部から前記第１の画像フレーム及び前記第２の画像フレームを取得し、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームとの差分である加工済領域を含む画像である差分画像を生成する差分画像生成部と、前記ワークに重畳される予め定められた加工予定軌跡に基づく加工予定画像を生成する加工予定画像生成部と、前記予め定められた加工予定軌跡に基づいて定められた前記ワークの加工予定領域を含む少なくとも１つの分割領域を生成する分割領域生成部と、前記分割領域に類似している領域を前記差分画像の中から検索し、前記分割領域に類似している領域を特定領域として取得する類似形状検索部と、前記分割領域に含まれる前記加工予定領域の機械座標系における重心座標と、前記特定領域に含まれる前記加工済領域の画像座標系における重心座標とを抽出する代表点抽出部と、前記機械座標系における重心座標と前記画像座標系における重心座標とを用いて前記機械座標系と前記画像座標系との間における射影変換を行うための射影行列を算出する射影行列算出部と、前記機械座標系における前記予め定められた加工予定軌跡を、前記射影行列を用いて前記画像座標系における新たな加工予定軌跡に変換する重畳表示部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】  本発明によれば、ワークに重畳する加工予定軌跡を簡易な方法で補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る重畳位置補正装置を含むレーザ加工システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】画像取得部によって取得された画像フレームの一例を示す図である。
【図３】画像フレーム内のワークに重畳された加工予定軌跡を示す図である。
【図４】加工を行う前のカメラ画像である画像フレームを示す図である。
【図５】加工が行われた後のカメラ画像である画像フレームを示す図である。
【図６】差分画像生成部によって生成された差分画像を示す図である。
【図７】比較例としての画像フレームを示す図である。
【図８】レーザ加工システムにおける重畳位置補正方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】差分画像生成部によって正規化された差分画像を示す図である。
【図１０】射影変換が行われた後の画像座標系における加工予定画像を示す図である。
【図１１】画像フレーム内に生成された分割領域を示す図である。
【図１２】類似形状検索処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【図１３】差分画像内の特定領域を示す図である。
【図１４】代表点抽出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】代表点のセットを模式的に示す図である。
【図１６】画像フレーム内のワークに重畳された、補正された加工予定軌跡を示す図である。
【図１７】重畳位置補正装置の具体的なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】実施の形態．  図１は、本発明の実施の形態に係る重畳位置補正装置１を含むレーザ加工システム１００の構成を概略的に示すブロック図である。
【００１０】  レーザ加工システム１００は、重畳位置補正装置１と、レーザ加工機２と、記憶装置３とを有する。本実施の形態では、記憶装置３は、重畳位置補正装置１及びレーザ加工機２の外部に備えられた記憶媒体であるが、記憶装置３は、重畳位置補正装置１内に備えられていてもよく、レーザ加工機２内に備えられていてもよい。
【００１１】  重畳位置補正装置１は、カメラ１１と、画像取得部１２と、射影変換部１３と、重畳表示部１４と、表示機１５と、差分画像生成部１６と、加工予定画像生成部１７と、ずれ判定部１８と、分割領域生成部１９と、類似形状検索部２０と、代表点抽出部２１と、射影行列算出部２２とを有する。
【００１２】  カメラ１１は、加工材（すなわち、加工対象）であるワークｗ１及びワークｗ１の周辺領域を撮影する。
【００１３】  画像取得部１２は、カメラ１１で撮影した映像を１枚ずつの静止画(例えば、後述する画像フレームｆ１)として取得する。
【００１４】  図２は、画像取得部１２によって取得された画像フレームｆ１（第１の画像フレーム）の一例を示す図である。図２に示される画像フレームｆ１は、加工対象であるワークｗ１の画像を含む画像である。画像フレームｆ１は、カメラ１１によって取得されるカメラ画像である。  図３は、画像フレームｆ１内のワークｗ１に重畳された加工予定軌跡３１を示す図である。加工予定軌跡３１は、機械座標系における加工予定である加工位置を示すデータである。画像フレームｆ１内では、加工予定軌跡３１はグラフィックスで示される。画像フレームｆ１内に示される加工予定軌跡３１を加工予定画像ともいう。
【００１５】  射影変換部１３は、加工予定軌跡３１を、射影行列３２を用いて画像座標系に対応するデータに変換する。画像座標系は、画像フレームｆ１内の直交座標系（すなわち、ｘｙ平面）である。
【００１６】  重畳表示部１４は、画像取得部１２で得られた画像フレームｆ１内に、加工予定軌跡３１をグラフィックスとして描画する。
【００１７】  表示機１５には、画像フレームｆ１が表示される。本実施の形態では、表示機１５はディスプレイである。例えば、表示機１５において、画像座標系に対応するデータに変換された加工予定軌跡３１が画像フレームｆ１内のワークｗ１に重畳される。
【００１８】  図４は、加工を行う前のカメラ画像である画像フレームｆ１を示す図である。加工予定軌跡３１で囲まれた領域は、加工予定領域３３ａである。  図５は、加工が行われた後のカメラ画像である画像フレームｆ２（第２の画像フレーム）を示す図である。図５に示される画像フレームｆ２は、レーザ加工機２で加工されたワークｗ２（すなわち、加工後のワークｗ２）及び加工跡３３で囲まれた加工済領域３３ｂの画像を含む画像である。  図６は、差分画像生成部１６によって生成された差分画像ｆ３を示す図である。
【００１９】  差分画像生成部１６は、加工を行う前のカメラ画像である画像フレームｆ１（図２）と加工が行われた後のカメラ画像である画像フレームｆ２との差分に基づいて差分画像ｆ３を生成する。
【００２０】  加工予定画像生成部１７はワークｗ１に重畳される予め定められた加工予定軌跡３１に基づく加工予定画像を生成する。加工予定画像は、加工予定軌跡３１を含む画像である。
【００２１】  図７は、比較例としての画像フレームを示す図である。  図７に示されるように、加工中にワークｗ２の位置がずれた場合、加工予定軌跡３１と加工跡３３とがずれる場合がある。ずれ判定部１８は、加工予定画像と差分画像（後述する差分画像ｆ４）とを比較して加工予定軌跡３１と加工跡３３とがずれているか判定する。
【００２２】  分割領域生成部１９は、少なくとも１つの分割領域３４を生成する。分割領域３４は、加工予定軌跡３１に基づいて定められた加工予定領域３３ａ（具体的には、加工予定軌跡３１に囲まれたワークｗ１の領域）を含む領域である。
【００２３】  類似形状検索部２０は、分割領域生成部１９によって生成された分割領域３４に類似している領域を差分画像（後述する差分画像ｆ４）の中から検索する。
【００２４】  代表点抽出部２１は、分割領域生成部１９によって生成された分割領域３４に含まれる加工予定領域３３ａ（本実施の形態では、加工形状）の機械座標系における重心座標である代表点と、特定領域３５に含まれる加工済領域３３ｂの画像座標系における重心座標である代表点とを抽出する。
【００２５】  射影行列算出部２２は、レーザ加工システム１００における重畳位置補正を行うための射影行列（後述する射影行列Ｈ）を算出する。
【００２６】  レーザ加工機２は、レーザを発射する加工ヘッド２ａと、加工ヘッド２ａを制御する加工制御部２ｂとを有する。加工ヘッド２ａは、レーザの発射口である。加工制御部２ｂは、加工予定軌跡３１に従って加工ヘッド２ａを移動させることができる。
【００２７】  記憶装置３には、加工予定軌跡３１と、射影行列３２とが格納されている。
【００２８】  加工予定軌跡３１は、予め定められたデータであり、機械座標系における加工予定である加工位置を示す。
【００２９】  射影行列３２は、機械座標系と画像座標系との間で射影変換を行うためのデータ（行列）であり、チェッカボード等の指標を用いて予め求められたレーザ加工機２における機械座標系とカメラ１１（すなわち、カメラ画像）における画像座標系との間の相関関係を示す。
【００３０】  次に、レーザ加工システム１００における重畳位置補正方法について説明する。  図８は、レーザ加工システム１００における重畳位置補正方法の一例を示すフローチャートである。
【００３１】  ステップＳ１では、加工が行なわれる前にカメラ１１がワークｗ１を撮影し、画像取得部１２は画像フレームｆ１を取得する。
【００３２】  ステップＳ２では、レーザ加工機２が加工予定軌跡３１に基づいてワークｗ１を加工する。具体的には、加工制御部２ｂが加工予定軌跡３１に基づいて加工ヘッド２ａを制御し、ワークｗ１が加工される。例えば、ワークｗ１に、楕円形、星形、十字形、及び六角形の４つの加工形状（加工幾何ともいう）に加工した場合、図５に示されるように、ワークｗ２が得られる。
【００３３】  ステップＳ３では、カメラ１１がワークｗ２を撮影し、画像取得部１２はカメラ画像から画像フレームｆ２を取得する。
【００３４】  ステップＳ４では、差分画像生成部１６は、画像取得部１２から画像フレームｆ１及び画像フレームｆ２を取得し、画像フレームｆ１と画像フレームｆ２との差分である加工済領域３３ｂを含む差分画像ｆ３を生成する。差分画像ｆ３には、加工跡３３及び加工済領域３３ｂのみ（図６に示される例では、４つの加工形状）が示される。
【００３５】  図９は、差分画像生成部１６によって正規化された差分画像ｆ４を示す図である。  図６に示される差分画像ｆ３では、加工済領域３３ｂ以外の領域の画素値は０であり、加工済領域３３ｂの画素値は０以外の不定値であるため、加工済領域３３ｂの画素値が１になるように正規化する。その結果、図９に示されるように、加工済領域３３ｂ以外の領域の画素値は０であり、且つ、加工済領域３３ｂの画素値が１である２値画像が得られる。
【００３６】  ステップＳ５では、射影変換部１３は、加工予定軌跡３１について射影変換を行う。すなわち、射影変換部１３は、機械座標系に基づく加工予定軌跡３１を、式１を用いて画像座標系に基づくデータに変換する。
【００３７】
【数１】
0006559377.tif 000002
式１において、ｘｃ及びｙｃは、カメラ画像内の画像座標系におけるｘｙ平面上の位置を示す。式１において、ｘｍ及びｙｍは、加工ヘッド２ａを制御するための座標系である機械座標系における２次元位置を示す。式において、Ｈは射影行列３２であり、λは任意の実数である。本実施の形態では、射影行列３２は３×３の行列であり、予め算出される。
【００３８】  図１０は、射影変換が行われた後の画像座標系における加工予定画像を示す図である。  ステップＳ６では、加工予定画像生成部１７は加工予定画像を生成する。具体的には、加工予定画像は、ステップＳ５で射影変換された加工予定軌跡３１ａに基づいて、加工予定領域３３ａ内の画素値が１となるように生成され、加工予定領域３３ａ以外の領域の画素値が０となるように生成される。その結果、図１０に示される画像フレームｆ５内に、射影変換が行われた後の加工予定画像が得られる。
【００３９】  ステップＳ７では、ずれ判定部１８は、画像フレームｆ５内の加工予定画像と差分画像ｆ４とを比較し、加工予定画像（具体的には、画像フレームｆ５内の加工予定軌跡３１ａ）が差分画像ｆ４（具体的には、差分画像ｆ４内の加工跡３３）とずれているか判定する。本実施の形態では、ずれ判定部１８は、画像フレームｆ５内の加工予定画像における各画素の画素値と差分画像ｆ４における各画素の画素値とを互いに同一の座標ごとに比較し、異なる画素値を持つ画素の総数（画素総数）をカウントすることにより、加工予定画像（ｆ５）が差分画像（ｆ４）とずれているかを判定する。
【００４０】  ずれ判定部１８は、予め定められたずれ判定閾値よりも画素総数が小さいときに「ずれなし」と判定し、画素総数がずれ判定閾値以上のときに「ずれあり」と判定する。ずれ判定閾値は、例えば、画像フレームｆ５内の全画素数に対して１％に設定すればよい。
【００４１】  ずれ判定部１８が、加工予定軌跡３１ａが加工跡３３とずれていないと判定したとき（ステップＳ７においてＮＯ）、処理はステップＳ１３に移る。
【００４２】  ずれ判定部１８が、加工予定軌跡３１ａが加工跡３３とずれていると判定したとき（ステップＳ７においてＹＥＳ）、処理はステップＳ８に移る。
【００４３】  図１１は、画像フレームｆ６内に生成された分割領域３４を示す図である。  ステップＳ８では、分割領域生成部１９は、少なくとも１つの加工予定領域３３ａ（本実施の形態では、少なくとも１つの加工形状）を含む少なくとも１つの分割領域３４を生成する。例えば、分割領域生成部１９は、画像フレームｆ５内の各加工形状の外接矩形を求める。これにより、図１１に示されるように、画像フレームｆ６内に、１つの加工形状を含む分割領域３４を生成することができる。すなわち、本実施の形態では、４つの分割領域３４が生成される。
【００４４】  ステップＳ８において、互いに外接する複数の分割領域３４を形成してもよい。この場合、複数の分割領域３４内に２つ以上の加工形状が含まれる。
【００４５】  ステップＳ９では、類似形状検索処理を行う。具体的には、類似形状検索部２０は、加工予定画像の分割領域３４に類似している領域を差分画像ｆ４の中から検索し、加工予定画像の分割領域３４に類似している領域を特定領域３５として取得する。
【００４６】  図１２は、類似形状検索処理のフローの一例を示すフローチャートである。  ステップＳ９１では、類似形状検索部２０は、加工予定画像の分割領域３４内の画像のＨｕモーメント不変量を計算する。例えば、Ｈｕモーメント不変量は、非特許文献である下記文献に記載の方法を用いて計算する。  Ｍｉｎｇ−Ｋｕｅｉ  ＨＵ.  “Ｖｉｓｕａｌ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｍｏｍｅｎｔ  Ｉｎｖａｒｉａｎｔｓ”  ＩＲＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ  ＴＨＥＯＲＹ，ｖｏｌ.ＩＴ−８，ｐｐ１７９−１８７,  １９６２.
【００４７】  Ｈｕモーメント不変量は、画像内の任意の領域に対して計算でき、ある形状が示された画像と、その形状をスケール変更し、回転させ、又は並行移動させた画像との間で不変という特徴を持つ。
【００４８】  ステップＳ９２では、類似形状検索部２０は、分割領域３４と同じサイズを持つ領域で、なおかつステップＳ９１で得られたＨｕモーメント不変量に最も近いＨｕモーメント不変量を持つ差分画像ｆ４内の領域を特定し取得する。具体的には、分割領域３４と同じサイズを持つ領域を差分画像ｆ４内で１ピクセルずつ移動させ、領域を移動させる度にＨｕモーメント不変量を求め、加工予定画像の分割領域３４のＨｕモーメント不変量と差分画像ｆ４内で求められたＨｕモーメント不変量との差のノルムが最も小さい領域を特定する。
【００４９】  ステップＳ９３では、ステップＳ９２で得られた差分画像ｆ４内の領域を、特定領域３５として取得し保存する。
【００５０】  図１３は、差分画像ｆ４内の特定領域３５を示す図である。  ステップＳ９１からＳ９３までの処理を、加工予定画像の分割領域３４の各々について行う。これにより、本実施の形態では、図１３に示されるように、４つの特定領域３５が得られる。
【００５１】  ステップＳ１０では、代表点抽出処理を行う。具体的には、代表点抽出部２１は、分割領域３４に含まれる加工予定領域３３ａ（本実施の形態では、加工形状）の機械座標系における重心座標である代表点と、特定領域３５に含まれる加工済領域３３ｂの画像座標系における重心座標である代表点とを抽出する。
【００５２】  図１４は、代表点抽出処理の一例を示すフローチャートである。  ステップＳ１０１では、代表点抽出部２１は、差分画像ｆ４内の１つの特定領域３５に対応する分割領域３４に含まれる加工予定領域３３ａの重心座標を計算する。具体的には、代表点抽出部２１は、差分画像ｆ４内の１つの特定領域３５に対応する分割領域３４（すなわち、特定領域３５と類似する分割領域３４）に含まれる加工予定領域３３ａ内の全ての機械座標（すなわち、機械座標系における座標）の平均を計算することにより重心座標を抽出することができる。
【００５３】  ステップＳ１０２では、代表点抽出部２１は、差分画像ｆ４の特定領域３５（すなわち、ステップＳ１０１で用いた特定領域３５）に含まれる加工済領域３３ｂの重心座標を計算する。具体的には、代表点抽出部２１は、特定領域３５内において画素値が１である加工済領域３３ｂ内の全ての画像座標（すなわち、画像座標系における座標）の平均を計算することにより重心座標を抽出することができる。
【００５４】  ステップＳ１０３では、ステップＳ１０１及びＳ１０２で得られた重心座標、すなわち、２つの重心座標を、代表点として保存する。
【００５５】  図１５は、代表点のセットを模式的に示す図である。  ステップＳ１０１からＳ１０３までの処理を、各特定領域３５及び各特定領域３５に対応する分割領域３４について行う。これにより、特定領域３５の数と同じ数の代表点のセットｇ１，ｇ２，ｇ３，及びｇ４が得られる。本実施の形態では、図１５に示されるように、４組の代表点のセットｇ１，ｇ２，ｇ３，及びｇ４が得られる。
【００５６】  ステップＳ１１では、射影行列算出部２２は、機械座標系における重心座標と画像座標系における重心座標とを用いて、機械座標系と画像座標系との間における射影変換を行うための射影行列Ｈ（言い換えると、重畳位置補正を行うための射影行列Ｈ）を算出する。具体的には、ステップＳ１０で得られた代表点のセットｇ１，ｇ２，ｇ３，及びｇ４を上記式１に代入することにより射影行列Ｈを得ることができる。射影行列３２の自由度は８であるため、射影行列Ｈを得るためには少なくとも４組の代表点のセットが必要である。
【００５７】  ステップＳ１２では、ステップＳ１１で得られた射影行列Ｈを記憶装置３に保存する。すなわち、射影行列３２を新たな射影行列（すなわち、ステップＳ１１で得られた射影行列Ｈ）に更新する。これにより、重畳位置補正を行うための補正された射影行列を得ることができる。
【００５８】  図１６は、画像フレームｆ７内のワークｗ１に重畳された、補正された加工予定軌跡３１ｂを示す図である。
【００５９】  ステップＳ１３では、重畳表示部１４は、機械座標系における加工予定軌跡３１を、ステップＳ１２で得られた射影行列を用いて画像座標系における加工予定軌跡３１ｂに変換し、新たな加工予定軌跡３１ｂを画像フレームｆ７内においてワークｗ１に重畳させるように表示機１５に表示させる。これにより、重畳位置補正を行う前に用いた加工予定軌跡３１が補正され、ワークｗ１に重畳されるべき位置に新たな加工予定軌跡３１ｂが重畳される。さらに、重畳表示部１４は、画像フレームｆ７を表示機１５に表示させることができる。
【００６０】  レーザ加工機２（具体的には、加工制御部２ｂ）は、新たな加工予定軌跡３１ｂに従って加工を行うことができる、さらに、ユーザは、表示機１５に表示された新たな加工予定軌跡３１ｂを確認することができる。したがって、ユーザは、表示機１５に表示された新たな加工予定軌跡３１ｂを見ながらレーザ加工機２の動作を監視及び制御することができる。
【００６１】  以上に説明したように、本実施の形態によれば、加工予定軌跡３１と加工跡３３とを用いてワークｗ１に重畳されるべき加工予定軌跡の位置を補正するので、加工を行う度にチェッカーパターンなどを用いた補正を行う必要がなく、簡易な方法で重畳位置補正を行うことができる。
【００６２】  さらに、本実施の形態によれば、丸などの局所特徴量ではなく、加工跡３３及び加工済領域３３ｂなどの形状特徴量を用いて重畳位置補正を行うので、検知しにくい加工跡３３及び加工済領域３３ｂでも、加工予定軌跡（具体的には、ステップＳ７で用いられる加工予定軌跡３１ａ）と加工跡３３とのずれの判定（ステップＳ７）の精度を高めることができ、重畳位置補正の精度を高めることができる。
【００６３】  図１７は、重畳位置補正装置１の具体的なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。  上述の実施の形態で説明した画像取得部１２、射影変換部１３、重畳表示部１４、差分画像生成部１６、加工予定画像生成部１７、ずれ判定部１８、分割領域生成部１９、類似形状検索部２０、代表点抽出部２１、及び射影行列算出部２２の機能は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサによって実現することができる。上述の実施の形態で説明した分割領域３４、特定領域３５、及び重心座標などの種々のデータは、メモリ１ｂに格納することができる。図１に示される記憶装置３は、重畳位置補正装置１内のメモリ１ｂであってもよい。この場合、加工予定軌跡３１、射影行列３２などのデータは、メモリ１ｂに格納される。ネットワークインタフェース１ｃは、レーザ加工機２及び記憶装置３と通信可能に接続される。カメラ１ｆは、図１に示されるカメラ１１に対応し、表示機１ｅは、図１に示される表示機１５に対応する。カメラ１ｆは、表示機インタフェース１ｄを介して表示機１ｅに接続されており、カメラ画像が表示機１ｅに表示される。
【符号の説明】
【００６４】  １  重畳位置補正装置、  １ａ  プロセッサ、  １ｂ  メモリ、  １ｃ  ネットワークインタフェース、  １ｄ  表示機インタフェース、  １ｅ  表示機、  １ｆ  カメラ、  ２  レーザ加工機、  ２ａ  加工ヘッド、  ２ｂ  加工制御部、  ３  記憶装置、  １１  カメラ、  １２  画像取得部、  １３  射影変換部、  １４  重畳表示部、  １５  表示機、  １６  差分画像生成部、  １７  加工予定画像生成部、  １８  ずれ判定部、  １９  分割領域生成部、  ２０  類似形状検索部、  ２１  代表点抽出部、  ２２  射影行列算出部、  ３１，３１ａ，３１ｂ  加工予定軌跡、  ３２  射影行列、  ３３  加工跡、  ３３ａ  加工予定領域、  ３３ｂ  加工済領域、  ｆ１  画像フレーム（第１の画像フレーム）、  ｆ２  画像フレーム（第２の画像フレーム）、  ｆ３，ｆ４  差分画像、  ｗ１，ｗ２  ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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