[發(fā)明專利]工件圖像生成裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910093054.X
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN110097526B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杉田祐樹;崔航
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;H04N5/232
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;郝慶芬

本發(fā)明的工件圖像生成裝置具備：加工信息取得部，其解析涉及工件的加工的信息，并取得該工件的表面形狀信息；區(qū)域劃分部，其根據(jù)表面形狀信息將工件的表面區(qū)域虛擬地劃分成局部區(qū)域；圖像取得部，其取得在拍攝裝置相對于工件的位置姿勢為不同的狀態(tài)下所拍攝的多個工件圖像；區(qū)域圖像選擇部，其根據(jù)工件的表面區(qū)域的局部區(qū)域，從多個工件圖像中分別提取局部圖像，并從提取出的多個局部圖像中選擇與各局部區(qū)域?qū)木植繄D像；圖像合成部，其生成由局部圖像合成得到的工件的合成圖像；以及合成圖像輸出部，其輸出工件的合成圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件圖像生成裝置，尤其涉及通過工件與照明的相對位置姿勢關(guān)系的變更和圖像選擇來生成相對于照明較穩(wěn)定的表面圖像的工件圖像生成裝置。

背景技術(shù)

目前所進行的是，拍攝由機床等制造機械加工而成的工件的圖像，并對拍攝到的圖像進行定量分析，從而解析加工結(jié)果。在拍攝工件的圖像時，使用安裝于制造機械或其周邊機械等的拍攝裝置。此時，為了根據(jù)工件的圖像得到良好的分析結(jié)果，重要的是拍攝到鮮明地表現(xiàn)出工件的表面狀態(tài)的圖像。尤其是，為了得到用于機器學習等的優(yōu)質(zhì)的學習數(shù)據(jù)，需要拍攝以下圖像，即較少出現(xiàn)由于光源位置等產(chǎn)生的明暗不均或眩光等情況的圖像。

作為拍攝對象物的圖像的現(xiàn)有技術(shù)，例如在日本特開平05-292503號公報中公開了一種圖像處理裝置，其改變角度來拍攝同一對象物，并進行相加處理，從而能夠進行受外來光及表面反射影響少的圖像處理，并能夠正確地進行識別判定處理。另外，在日本特開2003-130993號公報中公開了以下裝置，即為了得到無眩光的桶表面圖像，使多個照明交替點亮，并將無眩光的局部圖像進行合成。

在拍攝工件時，圖像受到周圍光源、工件的復雜表面形狀的影響。因此，很難鮮明地拍攝工件的表面狀態(tài)。例如，為了拍攝具有復雜表面形狀的整個工件而使用日本特開平05-292503號公報中公開的技術(shù)時，需要以適當?shù)呐臄z角度來拍攝適當張數(shù)的圖像并進行圖像處理，但是并沒有給出在這種表面形狀的情況下以哪種拍攝角度拍攝多少張圖像的指南，而且，在日本特開平05-292503號公報所公開的技術(shù)中，還有由于重復進行圖像的相加處理導致圖像的特征部分退化的問題。

另一方面，為了使用日本特開2003-130993號公報所公開的技術(shù)來拍攝具有復雜表面形狀的整個工件，需要多個照明，而且，存在對于發(fā)生了眩光的局部區(qū)域的設(shè)定較粗糙，并無法進行適于復雜的表面形狀的拍攝的區(qū)域劃分的問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種工件圖像生成裝置，通過拍攝裝置相對于工件的相對位置姿勢關(guān)系的變更和圖像選擇，來生成相對于照明較穩(wěn)定(robust)的表面圖像。

為了使工件的表面形狀與光源的影響成為適當?shù)年P(guān)系，本發(fā)明的工件圖像生成裝置例如通過使工件旋轉(zhuǎn)等而在使拍攝裝置相對于工件(或者光源相對于工件)的相對位置姿勢關(guān)系變化的同時拍攝多張圖像，針對每個區(qū)域選擇最佳圖像進行合成，并生成全部區(qū)域都鮮明的圖像，從而解決上述課題。本發(fā)明的工件圖像生成裝置從涉及工件加工的信息中取得表示工件表面形狀的信息的表面形狀信息，并根據(jù)所取得的表面形狀信息，將工件的表面區(qū)域劃分成局部區(qū)域，取得在使拍攝裝置相對于工件(或者光源相對于工件)的相對位置姿勢關(guān)系變化的同時拍攝到的工件表面區(qū)域的多個圖像，從得到的圖像組中選擇既不過亮也不過暗的適當亮度的局部圖像并合成，由此生成最佳照明狀態(tài)的工件整體圖像。