Hintergrund der Erfindung:
Feld der Erfindung:
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Bilderkennung zur Errechnung der Position und
der Lage eines Zielgegenstandes und insbesondere auf ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Berechnung der Position
und der Ausrichtung eines vollständigen Zielgegenstandes
einschließlich seiner Teilformen durch Berechnung linearer
Gleichungen, des Schwerpunkts usw. solcher Teilformen.
Beschreibung des Standes der Technik:
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In der bisher entwickelten Technologie zur Erkennung von
Einzelteilen ist eine in der JP-A-59-154574 offenbarte
Mustererkennungsvorrichtung bekannt. Gemäß diesem Stand der
Technik wird das Muster eines Zielgegenstands dadurch
erkannt, daß zuerst dessen gesamter Umriß erfaßt wird, und
nachdem dessen Eigenschaftsparameter wie Schwerpunkt,
Hauptachse usw. berechnet wurden, der Übereinstimmungsgrad
zwischen dem Muster des Zielgegenstandes und einem aus einem
Verzeichnis ausgewählten Muster in einem Zustand bestimmt
wird, in dem die zwei Muster so gesetzt sind, daß deren
jeweiligen Hauptachsen zusammenfallen. In Fällen aber, in
denen der zu erkennende Zielgegenstand eine gedruckte
Schaltungsplatine oder ähnliches mit darauf angebrachten
elektronischen Bauelementen ist, dessen Abbild extrem
kompliziert ist oder dessen äußere Abmessungen groß sind,
treten Schwierigkeiten auf, beispielsweise daß nicht sofort
ein eindeutiges Abbild des Zielgegenstands gewonnen werden
kann oder daß dessen Form nicht gleichzeitig ermittelt
werden kann. Die Eigenschaftsparameter können also nicht
ohne weiteres schnell berechnet werden, so daß deshalb im
täglichen Betrieb ein zuverlässiges Erkennen des
Zielgegenstandes nicht möglich ist.
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Zwischenzeitlich wurde in der JP-A-58-62503 eine Erfindung
offenbart, dergemäß die gesteuerte Positionierung eines
Bauteils aufgrund dessen Fläche in einem Fenster, das in einen
Teil des Bildes gesetzt wird, durchgeführt wird. Da aber die
Positionierung im obigen Beispiel lediglich unter Verwendung
des Flächenparameters durchgeführt wird, kann eine präzise
Positionierung nicht erreicht werden.
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In der US-A-4 435 837 ist ein System offenbart, mit dem die
gesamte Form eines flachen Zielgegenstandes in einem
Beobachtungsfeld automatisch abgetastet wird, die Erkennung
der gesamten Form wird durch die Identifizierung zumindest
eines Moments (beispielsweise des ersten Moments, der
Fläche, des zweiten Moments, Trägheitsprodukte oder ein
höheres Moment) durchgeführt, und der Schwerpunkt und der
Neigungswinkel einer Hauptachse werden berechnet. Daraus
ergibt sich, daß lediglich Merkmalsparameter der gesamten
Form des Zielgegenstandes verwendet werden.
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In US-A-4 630 225 wird darüber hinaus ein System offenbart,
mit dem aus Bilddaten mehrere charakteristische Punkte eines
Zielgegenstandes erfaßt werden, die Abstände von zumindest
zwei charakteristischen Punkten des Zielgegenstandes von
anderen charakteristischen Punkten ermittelt werden,
zumindest zwei charakteristische Punkte identifiziert werden,
indem die Daten, die sich auf die Abstände der zumindest
zwei charakteristischen Punkte von anderen
charakteristischen Punkten beziehen, überprüft werden in bezug auf
gespeicherte Daten, die sich auf die Abstände zwischen jedem
der mehreren charakteristischen Punkte und anderen
charakteristischen Punkten beziehen, wobei schließlich die
Ausrichtung des Zielgegenstandes auf der Grundlage einer
Richtung durch zumindest die zwei identifizierten
charakteristischen Punkte bestimmt wird.
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Schließlich ist in "IEEE Computer Society Conference on
Pattern Recognition and Image Processing", 6.-8. August
1979, Seiten 101-108, ein Verfahren zum automatischen
Ausrichten von IC-Chips sowie zur Verdrahtung offenbart, mit
dem die Positionen von zwei Verdrahtungskontaktflächen
ermittelt werden können, um aus diesen bekannten Positionen
die Positionen der anderen Verdrahtungsanschlußflächen
abschätzen zu können. Die Position und/oder der Winkel des
gesamten IC-Chips wird bzw. werden aber nicht aus der
Position der Verdrahtungskontaktflächen berechnet, sondern
unabhängig hiervon aus der äußeren Form des Chips
(Maskierungsrahmen). Zur Verarbeitung der Konfiguration wird
keine polygonale Annäherung vorgesehen.
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Allgemein kann gesagt werden, daß es im Stand der Technik
üblich war, einen Zielgegenstand aktiv gesteuert so
abzulegen, daß seine vorbestimmte Referenzposition und
Ausrichtung beibehalten wird. Wenn die Position und die
Ausrichtung richtig erkannt sind, wird im Einzelfall die
Korrelation zwischen ihnen und den Referenzwerten definiert,
so daß durch Korrektur der Referenzposition und Ausrichtung
entsprechend dieser Korrelation der Zielgegenstand richtig
gesteuert werden kann. Demnach kann die richtige Steuerung
des Zielgegenstandes hinreichend genau dadurch erreicht
werden, daß die gegenwärtige Position und Ausrichtung genau
erkannt werden.
Zusammenfassung der Erfindung:
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein
Verfahren anzugeben, die dazu ausgelegt sind, die Position
und die Ausrichtung eines Zielgegenstandes nicht aus seiner
gesamten Form, sondern aus charakteristischen Teilformen zu
berechnen.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung
und ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, die
Position und die Ausrichtung eines vollständigen
Zielgegenstandes einfach und schnell zu ermitteln, selbst wenn der
Zielgegenstand große Abmessungen hat oder sein Abbild
kompliziert ist,
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Diese Aufgaben werden mittels des im Anspruch 1 definierten
Verfahrens und mittels der im Anspruch 6 definierten
Vorrichtung gelöst; vorteilhafte Weiterentwicklungen der
Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen definiert.
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Allgemein ausgedrückt ist die Erfindung so entworfen, daß
die momentane Position und Ausrichtung des Zielgegenstands
auf der Grundlage zweier gegebener Punkte oder eines
gegebenen Punktes und eines gegebenen linearen Gleichung oder
zweier gegebener linearer Gleichungen des Zielgegenstandes
berechnet werden. Wenn die Position und die Ausrichtung
eines Zielobjekts zufällig verteilt werden, jedoch innerhalb
eines gewissen Bereiches liegen, kann demnach die
näherungsweise Position beliebig vorbestimmter Teilformen auch vor
der Bildverarbeitung ermittelt werden, so daß es möglich
ist, die Position und die Ausrichtung des gesamten
Zielgegenstandes aus der Kombination der ausgewählten Teilformen
zu erfassen, um die kennzeichnenden Parameter, wie
beispielsweise Schwerpunkt oder die lineare Gleichung, durch
Bildverarbeitung zu berechnen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1 zeigt ein robotergestütztes, automatisches
Montagesystem, auf das die vorliegende Erfindung angewendet
werden kann;
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die
Hardware-Konfiguration eines Bildprozessors im System der Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 zeigt, wie für Teilformen erfindungsgemäß
Fenster gesetzt werden;
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Fig. 4 zeigt beispielhafte polygonale Näherungen von
Teilformen, die aus den Fenstern gewonnen werden, wobei (a)
ein gesamtes Bild zeigt und (b) das Abbild einer
Trägerkante, das durch eine polygonale Annäherung dargestellt ist,
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Fig. 5 und 6 zeigen jeweils grafisch, wie aus einer in
den Fig. 4 (a) und (b) gewonnenen segmentierten Kontur ein
charakteristischer Parameter abgeleitet wird;
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Fig. 7 (a) bis (c) zeigen schematisch das
erfindungsgemäße Verfahren zur Berechnung einer Position und einer
Ausrichtung;
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Fig. 8 ist das Flußdiagramm eines beispielhaften
erfindungsgemäßen Berechnungsvorganges für die Position und die
Ausrichtung, wobei (a) die Erstellung eines Verzeichnisses
darstellt und (b) den Erkennungsvorgang;
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Fig. 9 zeigt bezugnehmend auf die Erfindung vier
grundlegende Muster von charakteristischen Formen; und
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Fig. 10 stellt zur Erläuterung der Erfindung
Kombinationen von Charakteristika von Teilformen dar.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
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Zunächst wird ein robotergestütztes automatisches
Montagesystem erläutert, auf das die vorliegende Erfindung
angewendet werden kann. Fig. 1 zeigt den beispielhaften Aufbau
eines solchen Systems. Wie dargestellt, wird ein auf dem
Förderband 1 zufallsbestimmt transportiertes Chassis 2 durch
eine TV-Kamera 3 aufgenommen, und das gesamte Bild oder ein
Teilbild des Chassis 2 wird an einen Bildprozessor 4
übertragen, in dem aus dem eingegebenen Bild die Position und
die Ausrichtung des Chassis berechnet und an den
Montageroboter 5 ausgegeben werden. Der Roboter 5 nimmt dann ein
Bauteil aus einem Bauteilzuführmagazin 6 und fügt es dem
Chassis 2 an, während in Übereinstimmung mit den vom
Bildprozessor 4 empfangenen Informationen die Position und
Ausrichtung des Teils auf Referenzwerte hin korrigiert
werden. Im allgemeinen befindet sich das Chassis 2 in einer
in zwei Dimensionen wahlfreien Position und Ausrichtung auf
dem Förderband 1, und um es dem Roboter 5 zu ermöglichen,
jedes Bauteil exakt in das Chassis 2 einzufügen, müssen die
Referenzpositions- und -ausrichtungsdaten auf der Grundlage
der Abweichung des Chassis 2, die aus dem eingegebenen Bild
berechnet wird, korrigiert werden.
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Das Blockdiagramm in Fig. 2 zeigt den Hardwareaufbau des
Bildprozessors 4. Das von der TV-Kamera 2 eingegebene Bild
wird einer Video-Eingabe/Ausgabeeinheit 23 zugeführt und
dann zur Segmentierung in einer Videoverarbeitungseinheit
binär kodiert, hierbei wird das Bild in schwarze und weiße
Regionen geteilt. Das folgende Verarbeitungsprogramm wurde
vorher auf einer Floppy Disk 27 erstellt. Das so erstellt
Programm auf der Floppy Disk 27 wird in einem Speicher 20
wie etwa einem Magnetblasenspeicher über eine Floppy-Disk-
Schnittstelle 21 gespeichert, ebenso werden Verzeichnisdaten
im Speicher 20 gespeichert. Dann werden die im Speicher 20
gespeicherten Verarbeitungsprogramm - und
-verzeichnisdaten an einen Speicher einer Zentraleinheit (CPU) nach
Maßgabe eines Befehls vom Roboter 5 und eines Befehls von
der Konsole 26 über eine serielle
Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 25 übertragen, hierbei wird der in Fig. 8
dargestellte Vorgang ausgeführt.
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Fig. 3 zeigt einige exemplarische Muster von Teilformen. In
dem durch die TV-Kamera 3 gewonnenen Bild 7 wird wie
dargestellt ein Teilbereich des auf dem Chassis 2 angebrachten
Trägers als ein Abbild 8 erfaßt, das ein Steckerabbild 9,
Lochabbild 10, Trägerkantenabbildungen 11, 12 usw.
beinhaltet, die zu ermitteln und als Teilformen zu verarbeiten
sind. Für den Fall, daß die Position und die Ausrichtung des
zufallsbestimmt abgelegten Chassis 2 nicht stark von der
Referenzposition und Ausrichtung abweichen, können die
Teilformen aus dem vorgesetzten Fenstern 13 bis 16
zufriedenstellend entnommen werden. Die so entnommenen
Teilformen werden unterteilt in solche, die das gesamte
Charakteristikum darstellen, wie beispielsweise das
Lochabbild 10, und solche, die ein Teilcharakteristikum
darstellen, wie etwa das Steckerabbild 9 und die
Trägerkantenabbilder 11, 12.
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Fig. 4 (a) und (b) zeigen beispielhaft entnommene
Teilformen. Im Beispiel (a) wird ein Lochabbild (10), das ein
vollständiges Charakteristikum darstellt, zur polygonalen
Annäherung segmentiert, wodurch man die Koordinaten einer
Abfolge von Punkten (mit Kreisen gekennzeichnet) als Daten
erhält. Ebenso wird im Beispiel (b) das Trägerkantenabbild
11, das ein Teilcharakteristikum und den Fensterrahmen 15
darstellt, zur polygonalen Annäherung segmentiert, und mit
einem anderen Fenster 18, das in die innere Fläche, jedoch
ohne den Rahmen des Fensters 15 gesetzt wird, wird lediglich
die zu entnehmende Teilform durch eine Abfolge von Segmenten
angenähert, wodurch man die Koordinaten einer Abfolge von
Punkten (durch Kreise gekennzeichnet) als Daten erhält.
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Fig. 5 und 6 zeigen grafisch, wie aus der segmentierten
Kontur, die jeweils in den Fig. 4 (a) und (b) gewonnenen
wurde, ein charakteristischer Parameter entnommen wird. In
dem Beispiel, in dem wie in Fig. 4 (a) gezeigt die gesamte
charakteristische Form entnommen werden kann, wird der
Schwerpunkt G berechnet. Aus den primären Momenten Mx, My
und der Fläche S des gesamten Polygons, das mit einem in
Fig. 5 gezeigten Einheitstrapezoid [TxP1, P2], [TyP1, P2]
und eine Punktfolge P = {P1 (x1, y1), P2 (x2, y2) . . . . . ,
P (x7, y7)} (wobei P8 (x8, y8) = P1 (x1, y1)) definiert ist,
werden die x-Koordinate xg und die y-Koordinate yg des
Schwerpunkts G wie folgt berechnet:
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wobei sich Mx und My jeweils auf die x-Achse und die Y-Achse
beziehen.
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In einem anderen Beispiel aus Fig. 4 (b), das eine
Segmentenabfolge zeigt, die durch Herausnahme des Rahmenbereiches
aus dem Fenster 18 und teilweises Entnehmen der
charakteristischen Form wie in Fig. 6 gezeichnet wurde, wird die
Punktfolge zu einer geraden Linie hin angenähert mittels des
Verfahrens der kleinsten Quadrate, um eine lineare Gleichung
y = ax + b (x = a'y + b') zu berechnen. In diesem Fall
werden die Koeffizienten a und b mit der Punktfolge
L = {L1 (x1, y1), L2 (x2, y2) . . . . L4 (x4, y4)} wie folgt
berechnet:
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wobei x&supmin;¹, xT jeweils eine inverse Matrix und eine
transponierte Matrix von x sind.
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Bezugnehmend auf die Fig. 7 (a) bis (c) wird nun das
Verfahren zur Berechnung der Position und Ausrichtung auf der
Grundlage der charakteristischen Parameter, die in der
beschriebenen Weise gewonnen werden, beschrieben. Da die
gewonnenen charakteristischen Parameter Schwerpunkte oder
gerade Linien sind, ergeben sich die Kombinationen (a)
Schwerpunkt und Schwerpunkt; (b) Schwerpunkt und gerade
Linie; und (c) gerade Linie und gerade Linie. Nachfolgend
wird das Verfahren zur Berechnung der Position und der
Orientierung bezugnehmend auf die einzelnen Kombinationen
beschrieben. Grundsätzlich liegen die Abweichungen von der
Referenzposition und Referenzausrichtung in x-Richtung, y-
Richtung und in Drehrichtung in der x-y-Ebene.
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Beispiel (a): die Position einer Teilform und damit die
Positionsabweichungen in x- und y-Richtung können aus dem
Schwerpunkt G1 (x&sub1;g, y&sub1;g) in bezug auf den charakteristisch
geformten Teil berechnet werden, während der
Abweichungswinkel R in Drehrichtung wie folgt aus G1 (x&sub1;g, y&sub1;g) und G2
(x&sub2;g, y&sub1;g) berechnet wird:
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R = tan&supmin;¹ (y1-y2/x1-x2) (7)
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wobei G2 der Schwerpunkt bezüglich eines anderen
charakteristisch geformten Bereichs ist.
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Beispiel (b): die Positionsabweichung wird wie im
vorherigen Beispiel (a) aus dem Schwerpunkt G3 (x&sub3;g, y&sub3;g)
berechnet, danach wird der Abweichungswinkel e in
Drehrichtung wie folgt aus dem Schwerpunkt G3 und dem Schnittpunkt
Y1 (x', y') einer geraden Linie (y= ax + b) und einer sich
zu ihr rechtwinklig erstreckenden Gerade durch den
Schwerpunkt G3 berechnet.
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R = tan&supmin;¹ (y'-y3g/x' -x3g) (8)
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Beispiel (c): die Position wird aus einem Schnittpunkt J2
(x'', y''), einer geraden Linie (y= ax + b) und einer anderen
geraden Linie (y= ax + b) berechnet, der Abweichungswinkel e
in Drehrichtung wird aus der Steigung a (oder a'') der
geraden Linie berechnet.
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R = tan&supmin;¹ a oder tan&supmin;¹ a'' (9)
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Fig. 8 ist das Flußdiagramm eines beispielhaften
Berechnungsvorgangs für die Position und die Ausrichtung, wie er
entsprechend dem in Fig. 7 (a) bis (c) dargestellten
Verfahren durchgeführt wird. In diesem Vorgang werden die
Position und die Ausrichtung von eingegebenen Daten erkannt,
indem die Abweichung der eingegegebenen Daten im Vergleich
zu Referenzdaten berechnet wird. Der gesamte Vorgang ist
unterteilt in (a) Erstellen eines Verzeichnisses, das als
Grunddatensammlung dient und (b) einen Erkennungsvorgang zur
Berechnung der Abweichung durch Vergleich mit den
Verzeichnisdaten.
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Zunächst wird (a) die Erstellung des Verzeichnisses
beschrieben, es ist ein On-line-Vorgang, über beispielsweise
eine Konsole 26 werden die Kameranummer und eine
Stufennummer zur Bewahrung der Daten zur Umwandlung der
Koordinaten eines visuellen Systems und eines Robotersystems
eingegeben. Im nächsten Schritt wird auf der Grundlage der
Kameranummer und der Stufennummer, wie sie in S1 festgelegt
wurden, über TV-Kamera 3 ein Bild eingegeben [S2].
Beispielsweise bezüglich des in Fig. 3 dargestellten
eingegebenen Bildes werden die Koordinaten eines Punkts oben rechts
und eines Punkts unten links im Viereck, das die
charakteristischen Formen aus Fig. 4(a) und (b) enthält, festgelegt,
und es wird ein Fenster (z. B. 13 in Fig. 3) zur Festlegung
des Verarbeitungsbereichs gesetzt und eingespeichert [S31].
Dann wird die Kontur der charakteristischen Form innerhalb
des eingespeicherten Fensters entnommen [S32] und
anschließend durch die entnehmbaren charakteristischen
Parameter klassifiziert [S33]. Der charakteristische Parameter
wie Schwerpunkt oder lineare Gleichung, der für jede
klassifizierte charakteristische Form festgelegt ist, wird
entnommen und als ein Wert bezogen auf das gespeicherte
Fenster (13 in Fig. 13) gespeichert [S34]. Wie schon
erwähnt, werden die Schritte S31 bis S34 für jedes Fenster
durchgeführt [S3]. Dieser Schritt S3 für jedes Fenster wird
bezüglich der Gesamtheit der charakteristischen Formen, die
für die Erkennung der Position und der Ausrichtung im soeben
eingegebenen Bildelement notwendig sind, ausgeführt. Wenn
auf einer anderen Stufe eine beliebige andere
charakteristische Form verwendet wird, werden die entsprechende
Kameranummer und Stufennummer bestimmt [S1] und, nachdem das
Bild eingegeben wurde [S2), wird der Vorgang innerhalb des
Fensters ausgeführt [S3]. Im Anschluß an die Entnahme der
charakteristischen Parameter durch die obigen Schritte für
alle zu verwendenden charakteristischen Formen werden
Fenster, die die zu kombinierenden charakteristischen Formen
enthalten, bestimmt [S4], und es werden Verzeichnisdaten wie
Kameranummer, Fenstergröße und Strichposition zu
entnehmender charakteristischer Parameter, Wert dieses Parameters, zu
kombinierende Fenster usw. im Speicher 20 eingespeichert
[S5].
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Es wird nun genau die Klassifizierung der charakteristischen
Formen beschrieben. Der zu berechnende charakteristische
Parameter ist im allgemeinen durch eine lineare Gleichung
dargestellt, die in Form einer geraden Linie den
Schwerpunkt, der für die gesamte charakteristische Form und für
ein Teilcharakteristikum ermittelt wurde, entnimmt. Für
verschiedene charakteristische Formen jedoch, für die der
Schwerpunkt aus deren Gesamtheit gewonnen werden kann, gibt
es einige, in denen ein sekundäres Moment berechnet werden
kann, um die Beurteilung der Position und der Ausrichtung
durch einen einzigen charakteristischen Parameter zu
ermöglichen. Außerdem kann beim Berechnen einer linearen
Gleichung der Fall auftreten, daß zwei gerade Linien, die in
einem speziellen Modus einen Haken bilden, gleichzeitig
erhalten werden. In diesem Fall können die Position und die
Ausrichtung durch zwei gerade Linien, die in einer
partiellen Form enthalten sind, berechnet werden, und der
Schnittpunkt dieser zwei geraden Linien kann unmittelbar berechnet
werden. Bei der Berechnung der Position und der Ausrichtung
ist der Schnittpunkt genauso wie der Schwerpunkt
außerordentlich wichtig. Fig. 9 stellt vier Muster von
charakteristischen Formen dar, die dadurch klassifiziert wurden,
daß der Fall betrachtet wurde, für den spezielle
charakteristische Parameter gewonnen werden können, wie Schwerpunkt
und sekundäres Moment oder zwei gerade Linien und
Schnittpunkt. Entsprechend dieser Klassifikation werden die
charakteristischen Formen eingeteilt in: (1) ein Muster, für
das aus der gesamten charakteristischen Form lediglich ein
Schwerpunkt berechnet werden kann; (2) ein Muster, für das
aus der gesamten charakteristischen Form ein Schwerpunkt und
ein sekundäres Moment berechnet werden können; (3) ein
Muster, für das eine gerade Linie berechnet werden kann; und
(4) ein Muster, für das zwei nicht parallele gerade Linien
oder zwei solche Linien und deren Schnittpunkt berechnet
werden können. Im letzten Muster kann eine sehr genaue
Beurteilung erreicht werden, wenn die zwei geraden Linien
ausreichend lang sind, Stabilität ist jedoch nicht
gewährleistet, wenn die Linien kurz sind, so daß eine einzige
Beurteilung nicht empfehlenswert ist.
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Bezugnehmend auf Fig. 8 (b) wird nun der in Verbindung mit
dem Roboter 5 durchgeführte Erkennungsvorgang beschrieben.
Zunächst wird der Bildprozessor 4 durch den Roboter 5 dazu
veranlaßt, Betriebsbefehle auszuführen [S6]. Die bestimmte
Kameranummer und Stufennummer werden bildmäßig in den
Bildprozessor 4 nach Maßgabe solcher Instruktionen eingegeben
[S7). Dann wird das Fenster, das bei der Erstellung des
Verzeichnisses gespeichert wurde, im Hinblick auf das die zu
verwendenden charakteristischen Formen enthaltende Fenster
gesetzt, und anschließend wird die Entnahme der
charakteristischen Formen im Fenster [S81) und die Entnahme der
charakteristischen Parameter [S82) in der gleichen Weise wie
auch bei der Erstellung des Verzeichnisses durchgeführt. Im
Erkennungsprozeß werden die entnommenen Daten außerdem auf
der Grundlage des Flächenwerts usw. dahingehend überprüft,
ob sie das Zielmuster sind oder nicht, und für den Fall, daß
das Ergebnis dieser Überprüfung OK ist, werden die
entnommenen Daten als Erkennungsdaten gespeichert [S84]. Ist das
Ergebnis nicht OK, wird der Vorgang mit dem Schritt für das
nächste Fenster fortgesetzt. Wenn es zu verwendende
charakteristische Formen gibt, die auf einer anderen Bildebene
liegen, werden deren Abbilder eingegeben, so daß die
charakteristischen Parameter bezüglich aller charakteristischen
Formen entnommen werden [S8]. Immer wenn entsprechend den
Daten im Verzeichnis die Fenster kombiniert werden [S9],
wird die Abweichung oder der Unterschied von den
Verzeichnisdaten durch das Verfahren, das bezugnehmend auf die Fig.
7 (a) bis (c) erwähnt wurde, berechnet (S10). Schließlich
wird die im vorangegangenen Schritt ermittelte Abweichung in
ein Roboterkoordinatensystem umgewandelt und der entstehende
Wert an den Roboter 5 übertragen, oder die Abweichung wird
überprüft, um festzustellen, ob sie innerhalb des zulässigen
Bereichs liegt oder nicht, danach wird das Ergebnis an den
Roboter 5 übertragen (S11).
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Bezugnehmend auf Fig. 10 wird zuletzt das
Berechnungsverfahren für die Position und die Ausrichtung auf der
Grundlage einer Kombination der charakteristischen Parameter
nachfolgend beschrieben. Fig. 10 zeigt, wie eine Position
und eine Ausrichtung anhand einer Kombination der in Fig. 8
dargestellten charakteristischen Formen berechnet wird.
Zwischen allen vier Mustern sind beliebige Kombinationen
möglich. In einer Kombination beispielsweise, bei der für
zwei gerade Linien zwei Schnittpunkte gewonnen werden, kann
die Position und die Ausrichtung in der gleichen Weise
berechnet werden wie für die Kombination, in der zwei
Schwerpunkte ermittelt werden. Auch in anderen Fällen können
die Position und die Ausrichtung des gesamten
Zielgegenstandes auf der Grundlage zweier charakteristischer
Teilformen berechnet werden.
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Wie soeben erwähnt ist angesichts der Tatsache, daß die
Positionskorrelationen zwischen Teilformen eines gesamten
Zielgegenstandes vorher festgelegt sind, die vorliegende
Erfindung so ausgelegt, daß die genaue Erkennung der
Position und der Ausrichtung des gesamten Zielgegenstandes
aus einer oder mehrerer seiner Teilformen durchgeführt wird.
Wenn demzufolge der Zielgegenstand große Abmessungen hat
oder sein Abbild kompliziert ist, ergeben sich auch dann
noch bei der genauen Erkennung der Position und der
Ausrichtung des gesamten Zielgegenstandes brauchbare Ergebnisse.