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公開番号2025115871
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010569
出願日2024-01-26
発明の名称画像処理装置
出願人株式会社キーエンス
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類G06T 7/80 20170101AFI20250731BHJP(計算;計数)
要約【課題】キャリブレーション時のユーザの負担を軽減する。
【解決手段】画像処理装置は、コンベア上を搬送されるワークを撮像するカメラと、カメラ情報と、コンベア座標系におけるカメラの位置姿勢を示す設置情報と、搬送速度と、ワークの検知信号とを取得する取得部と、カメラ情報および設置情報に基づいてコンベアのコンベア座標系と画像センサのUV座標系との対応関係を示すキャリブレーションモデルを生成する制御部とを備えている。制御部は、撮像画像の撮像時点のコンベア座標系におけるワークの特徴部分の位置を検知信号および搬送速度に基づいて算出し、コンベア座標系における特徴部分の位置と、撮像画像のUV座標系における特徴部分に対応する位置とに基づいてキャリブレーションモデルの搬送方向のパラメータを調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
行列状に配列された複数の画素を有する画像センサを有し、コンベア上を搬送されるワークを前記画像センサにより撮像して撮像画像を生成するカメラと、
前記カメラに関するカメラ情報と、前記コンベアのコンベア座標系における前記カメラの位置姿勢を示す設置情報と、前記コンベアの搬送速度を含むコンベア情報と、前記ワークの検知信号とを取得する取得部と、
前記カメラ情報および前記設置情報に基づいて、前記コンベア座標系と前記画像センサのＵＶ座標系との対応関係を示すキャリブレーションモデルを生成する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮像画像の撮像時点の前記コンベア座標系における前記ワークの特徴部分の位置を前記検知信号および前記搬送速度に基づいて算出し、
前記コンベア座標系における前記特徴部分の位置と、前記撮像画像の前記ＵＶ座標系における前記特徴部分に対応する位置とに基づいて、前記キャリブレーションモデルの搬送方向のパラメータを調整する、画像処理装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記取得部は、前記カメラよりも前記コンベアの上流側に設置された検知センサにより前記ワークの前記検知信号を取得し、
前記制御部は、前記検知センサの位置を基準として前記コンベア座標系を定義するとともに、前記ワークが検知されてから前記撮像時点までの経過時間に基づいて、前記特徴部分の位置を算出する、画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、
前記キャリブレーションモデルの前記パラメータの調整後の運用時において、前記検知信号と前記搬送速度とに基づいて、前記コンベア上を搬送される前記ワークの搬送状態を認識し、当該搬送状態と前記調整後のキャリブレーションモデルとに基づいて、前記画像センサから信号を読み出す第１部分領域、および、前記撮像画像に画像処理を実行する第２部分領域の少なくともいずれかを決定する、画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、前記カメラの視野に撮像対象となる対象ワークと当該対象ワークに隣接する隣接ワークとが含まれる場合に、前記対象ワークを含みつつ前記隣接ワークを含まないような前記第１部分領域、および、マスク処理を実行する前記隣接ワークを含む前記第２部分領域の少なくとも一方を決定する、画像処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記撮像画像の前記ＵＶ座標系における前記特徴部分に対応する位置の座標は、当該撮像画像に対してユーザにより前記特徴部分として指定された座標、または、当該撮像画像に画像処理を実行することにより特定された座標である、画像処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像処理装置において、
前記取得部は、
前記カメラの視野が前記コンベアの下流側から上流側に向かう場合、前記ワークのリーディングエッジを前記ワークの前記特徴部分としてユーザからの指定を取得し、
前記カメラの視野が前記コンベアの前記上流側から前記下流側に向かう場合、前記ワークのトレイリングエッジを前記ワークの前記特徴部分としてユーザからの指定を取得する、画像処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、前記撮像画像に対してエッジ検出処理を実行することにより検出された前記ワークのエッジ部分を前記特徴部分として特定する、画像処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理装置において、
前記カメラの視野が前記コンベアの下流側から上流側に向かう場合、前記制御部は、前記ワークのリーディングエッジを前記ワークの前記特徴部分として特定し、
前記カメラの視野が前記コンベアの前記上流側から前記下流側に向かう場合、前記制御部は、前記ワークのトレイリングエッジを前記ワークの前記特徴部分として特定する、画像処理装置。
【請求項９】
請求項５に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、前記撮像画像に対してコード検出処理を実行することにより検出された部分を前記特徴部分として特定する、画像処理装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、前記撮像画像に対してデコード処理を実行することによりデコード処理が成功した部分を前記特徴部分として特定する、画像処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、カメラにより生成された画像に対して各種処理を実行可能に構成された画像処理装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばコードリーダは、コンベアによって搬送されるワークに付されたバーコードや二次元コード等のコードをカメラによって撮像し、得られた画像に含まれるコードを画像処理によって切り出して二値化し、デコード処理して情報を読み取ることができるように構成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のコードリーダは、カメラパラメータを含むカメラ情報と、読み取り対象のコード情報と、読み取り環境を示す環境情報とを取得し、カメラ情報とコード情報とに基づいて必要視野及び深度を満たす推奨設置位置を決定し、決定した推奨設置位置をユーザに提供可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１４９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えばコードリーダのような画像処理装置の運用時には、画像処理装置の設置状態が使用環境やワークの種別・大きさ等によって様々である。特に、ワークと、コードのデコード結果とを正確に紐づける必要がある場合には、その精度向上のために高精度なキャリブレーションが要求されるため、特許文献１による推奨設置位置の提供だけでは上記紐付けの正確性が不十分になる場合がある。
【０００６】
従来、このような場合には、ユーザがプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を用いて複雑な処理を実行させるなどして対応せざるを得ず、ユーザの負担が大きかった。
【０００７】
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャリブレーション時のユーザの負担を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本態様に係る画像処理装置は、行列状に配列された複数の画素を有する画像センサを有し、コンベア上を搬送されるワークを前記画像センサにより撮像して撮像画像を生成するカメラと、前記カメラに関するカメラ情報と、前記コンベアのコンベア座標系における前記カメラの位置姿勢を示す設置情報と、前記コンベアの搬送速度を含むコンベア情報と、前記ワークの検知信号とを取得する取得部と、前記カメラ情報および前記設置情報に基づいて、前記コンベア座標系と前記画像センサのＵＶ座標系との対応関係を示すキャリブレーションモデルを生成する制御部と、を備えている。
【０００９】
前記制御部は、前記カメラにより、前記コンベア上を搬送される前記ワークを撮像して撮像画像を生成させ、前記撮像画像の撮像時点の前記コンベア座標系における前記ワークの特徴部分の位置を前記搬送速度に基づいて算出し、前記コンベア座標系における前記特徴部分の位置と、前記撮像画像の前記ＵＶ座標系における前記特徴部分に対応する位置とに基づいて、前記キャリブレーションモデルの搬送方向のパラメータを調整することができる。
【００１０】
この構成によれば、予め記憶されたカメラ情報と、カメラのコンベアに対する設置情報に基づいてコンベア座標系と画像センサのＵＶ座標系との対応関係を示すキャリブレーションモデルが生成される。そして、コンベア座標系におけるワークの特徴部分の位置と、カメラにより取得された撮像画像のＵＶ座標系における特徴部分に対応する位置とに基づいて、キャリブレーションモデルの搬送方向のパラメータが自動的に調整されるので、ユーザの負担を軽減しながら、高精度なキャリブレーションが行える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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