JP6406900B2 - 画像処理方法、画像処理装置、プログラム、記録媒体、生産装置、及び組立部品の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。図1に示す生産装置100は、ワーク(対象物)W1をワーク(被組み付け部材)W2に組付けて組立部品Wを製造する製造方法を実行するものである。生産装置100は、ロボット200と、ロボット200に取り付けられた撮像装置としてのカメラ500と、カメラ500と有線又は無線で通信を行うように構成された画像処理装置300と、を備えている。また、生産装置100は、ロボット200及び画像処理装置300にケーブル等で接続されたロボット制御装置400を備えている。
次に、本発明の第2実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図13は、本発明の第2実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法におけるスコア計算処理(類似度計算処理)を示すフローチャートである。以下、第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図14は、本発明の第3実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法におけるスコア計算処理(類似度計算処理)を示すフローチャートである。以下、第3実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図15は、本発明の第4実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法におけるスコア計算処理(類似度計算処理)を示すフローチャートである。以下、第4実施形態において、上記第1,第3実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図16は、本発明の第5実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法におけるスコア計算処理(類似度計算処理)を示すフローチャートである。以下、第5実施形態において、上記第1,第2実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
次に、本発明の第6実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図17は、本発明の第6実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法におけるスコア計算処理(類似度計算処理)を示すフローチャートである。以下、第6実施形態において、上記第1,第2,第5実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
次に、本発明の第7実施形態に係る画像処理装置が行う画像処理方法について説明する。図18は、本発明の第7実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法における第1ピラミッド(形状モデル)の作成方法を示すフローチャートである。図19は、本発明の第7実施形態に係る画像処理装置が実行する画像処理方法における探索処理を示すフローチャートである。以下、第7実施形態において、上記第1〜第6実施形態と同様の構成及び処理については、説明を省略する。
Claims (21)
- 解像度の異なる複数のテンプレート画像を解像度順に階層化した第1ピラミッドと、前記第1ピラミッドにおけるテンプレート画像と同じ解像度であって、解像度の異なる複数の被探索画像を解像度順に階層化した第2ピラミッドとを用いて、画像処理装置が行う画像処理により、同解像度の階層において前記第1ピラミッドのテンプレート画像に含まれる特徴画像を前記第2ピラミッドの被探索画像の中から、類似度の判定により探索する処理を解像度の低い順から行う画像処理方法において、
前記特徴画像がエッジ抽出処理により抽出されたエッジ点の集合であり、
前記被探索画像が前記エッジ抽出処理により抽出されたエッジ点の集合を含む画像であり、
前記特徴画像のエッジ点と、前記被探索画像における前記特徴画像のエッジ点に対応する位置のエッジ点との局所類似度をそれぞれ計算する局所類似度計算工程と、
前記局所類似度計算工程にて計算した前記各局所類似度を合計して正規化することにより前記類似度を計算する類似度計算工程と、を備え、
前記局所類似度計算工程では、
前記特徴画像のエッジ点におけるエッジ方向と、前記被探索画像中、前記特徴画像のエッジ点に対応する位置のエッジ点におけるエッジ方向とのなす角の角度が所定角度以下の場合は、前記角度の余弦を求めることで前記局所類似度を計算し、前記角度が前記所定角度を上回る場合は、前記角度の余弦よりも絶対値が小さい値を前記局所類似度にすることを特徴とする画像処理方法。 - 前記所定角度が90°であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 前記局所類似度計算工程では、前記角度が前記所定角度を上回る場合は、前記局所類似度を0にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理方法。
- 前記局所類似度計算工程では、前記角度が前記所定角度を上回る場合は、前記角度の余弦に対して絶対値が1よりも低い係数を乗算することで前記局所類似度を計算することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理方法。
- 前記係数が、−0.1以上0.1以下であることを特徴とする請求項4に記載の画像処理方法。
- 前記係数が0であることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理方法。
- 解像度の異なる複数のテンプレート画像を解像度順に階層化した第1ピラミッドと、前記第1ピラミッドにおけるテンプレート画像と同じ解像度であって、解像度の異なる複数の被探索画像を解像度順に階層化した第2ピラミッドとを用いて、画像処理装置が行う画像処理により、同解像度の階層において前記第1ピラミッドのテンプレート画像に含まれる特徴画像を前記第2ピラミッドの被探索画像の中から、類似度の判定により探索する処理を解像度の低い順から行う画像処理方法において、
前記特徴画像がエッジ抽出処理により抽出されたエッジ点の集合であり、
前記被探索画像が前記エッジ抽出処理により抽出されたエッジ点の集合を含む画像であり、
前記エッジ点におけるエッジ強度がベクトルで表され、
前記特徴画像のエッジ点と、前記被探索画像における前記特徴画像のエッジ点に対応する位置のエッジ点との局所類似度をそれぞれ計算する局所類似度計算工程と、
前記局所類似度計算工程にて計算した前記各局所類似度を合計して正規化することにより前記類似度を計算する類似度計算工程と、を備え、
前記局所類似度計算工程では、
前記特徴画像のエッジ点におけるエッジ強度の第1ベクトルと、前記被探索画像中、前記特徴画像のエッジ点に対応する位置のエッジ点におけるエッジ強度の第2ベクトルとの内積を計算し、前記内積が設定値以上の場合は、前記第1ベクトルの大きさと前記第2ベクトルの大きさとを乗算した乗算値で前記内積を除算することで前記局所類似度を計算し、前記内積が前記設定値を下回る場合は、前記第1ベクトルの大きさと前記第2ベクトルの大きさとを乗算した乗算値で前記内積を除算した値よりも絶対値が小さい値を、前記局所類似度にすることを特徴とする画像処理方法。 - 前記設定値が0であることを特徴とする請求項7のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記局所類似度計算工程では、前記内積が前記設定値を下回る場合は、前記局所類似度を0にすることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。
- 前記局所類似度計算工程では、前記内積が前記設定値を下回る場合は、前記第1ベクトルの大きさと前記第2ベクトルの大きさとを乗算した乗算値で前記内積を除算し、更に、絶対値が1よりも小さい係数を乗算することで前記局所類似度を計算することを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。
- 前記係数が、−0.1以上0.1以下であることを特徴とする請求項10に記載の画像処理方法。
- 前記係数が0であることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理方法。
- 前記第1ピラミッドの前記複数のテンプレート画像は、参照物を撮像して得られた撮像画像に対してエッジ抽出処理を施して得られた画像と、該画像に対して縮小処理を施すことで得られた縮小画像と、で構成されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記第1ピラミッドの前記複数のテンプレート画像は、参照物を撮像して得られた撮像画像と、該撮像画像に対して縮小処理を施して得られた縮小画像とで、解像度の異なる複数の画像を構成し、該複数の画像に対してエッジ抽出処理を施して生成されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記第2ピラミッドの前記複数の被探索画像は、対象物を撮像して得られた撮像画像に対してエッジ抽出処理を施して得られた画像と、該画像に対して縮小処理を施すことで得られた縮小画像と、で構成されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記第2ピラミッドの前記複数の被探索画像は、対象物を撮像して得られた撮像画像と、該撮像画像に対して縮小処理を施して得られた縮小画像とで、解像度の異なる複数の画像を構成し、該複数の画像に対してエッジ抽出処理を施して生成されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程を実行する画像処理装置。
- コンピュータに、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程を実行させるためのプログラム。
- 請求項18に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- ロボットと、請求項17に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置による画像処理の結果に基づき、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を備えた生産装置。
- 対象物を撮像する撮像工程と、
請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理方法により認識された対象物を、被組み付け部材に組付ける組付け工程と、を備えた組立部品の製造方法。
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