图像处理装置、位置校正方法及工业装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供图像处理装置、位置校正方法和工业装置。本实施方式的图像处理装置(100)使用表示在X工作台(300)位于基准位置时的图像上的记号的位置的第1图像座标空间内基准位置、表示在X工作台(300)从第1基准位置起沿X方向移动至第1移动位置时的图像上的记号的位置的第1图像座标内移动位置、以及表示根据Y工作台(400)的特性值所计算的图像上的记号的位置的第1图像座标空间内假想位置，从摄像装置(102)的相机座标系向工作台座标系进行所述位置校正。由此，即使是X工作台与Y工作台未联动的工作台，也能进行摄像装置和工作台的位置校正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用图像处理来定位对象物的定位装置、位置校正方法以及工业装置。
技术介绍
在制造现场开发有各种各样的自动化技术，作为这样的自动化技术之一，使用图像处理装置来定位对象物的技术是已知的。作为这样的技术，例如在专利文献1中公开了一种基于XYθ工作台的位置对准系统，其利用相机对搭载于XYθ工作台的对象物上的基准记号进行摄像，并利用摄像得到的图像来进行计测，与此同时，进行对象物的位置对准，该XYθ工作台进行平行移动和旋转移动。该位置对准系统在进行位置对准之前执行校准。校准是如下处理：计测XYθ方向的移动量和与XYθ工作台对置配置的相机的摄像图像上的移动量之间的关系，在观察相对于相机而XYθ工作台运动的同时，找出相对于用于使XYθ工作台进行期望的移动的XYθ工作台的移动方向和移动量，相机的摄像图像上的移动方向与移动量的关系，并使诸条件齐备。另外，在专利文献2中公开了在显示器面板的表面贴合具有各种功能的薄膜的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2007-17424号公报专利文献2：JP特开2013-208827号公报在对2个对象物进行定位的情况下，若将它们分别载置于XYθ工作台(3轴)，则工作台的轴数变多(全部为6轴)，成本高。为了避免该状况，例如考虑将2个对象物中的一个载置于Xθ工作台，将另一个载置于Y工作台，但在此情况下，Xθ工作台与Y工作台分离，不能适用专利文献1的校准手法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，即使是X工作台与Y工作台分离的工作台，也能进行摄像装置和工作台的位置校正。为了解决上述的课题，本专利技术的图像处理装置进行工作台座标系与第1摄像装置的相机座标系的位置校正，工作台包含沿第1方向移动的第1工作台以及独立于所述第1工作台而沿第2方向移动的第2工作台，第1摄像装置能将所述第1工作台上的记号或者载置于所述第1工作台的对象物上的记号获取为第1记号的图像，所述图像处理装置具备：存储器，其存储工作台的机械性的特性值和位置校正参数；以及处理部，其根据使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置以及所述特性值来计算所述位置校正参数，所述处理部获取第1图像座标空间内基准位置，该第1图像座标空间内基准位置表示在所述第1工作台位于第1基准位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的第1记号的位置，所述处理部获取第1图像座标空间内移动位置，该第1图像座标空间内移动位置表示在所述第1工作台从所述第1基准位置起沿所述第1方向移动至第1移动位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置，在假定将所述第1记号移动至所述工作台座标系的第1假想位置的情况下，所述处理部使用所述存储器内的所述第2工作台的特性值，来计算对所述第1假想位置的所述第1记号进行假想摄像而得到的第1图像座标空间内假想位置，所述处理部根据所述第1基准位置、所述第1移动位置、所述第1假想位置、所述第1图像座标空间内基准位置、所述第1图像座标空间内移动位置以及所述第1图像座标空间内假想位置，来计算第1位置校正参数，所述处理部将所述第1位置校正参数存储至所述存储器。此外，第1基准位置可以是使用第1摄像装置而使记号位于图像上的任意的位置。另外，第1工作台可以位于原点的位置。另外，本专利技术的位置校正方法中，由图像处理装置的处理部执行工作台座标系和第1摄像装置的相机座标系的位置校正，工作台包含沿第1方向移动的第1工作台以及独立于所述第1工作台而沿第2方向移动的第2工作台，该第1摄像装置能将所述第1工作台上的记号或者载置于所述第1工作台的对象物上的第1记号获取为图像，所述处理部执行处理的步骤包含：获取第1图像座标空间内基准位置的步骤，该第1图像座标空间内基准位置表示在所述第1工作台位于第1基准位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的第1记号的位置；获取第1图像座标空间内移动位置的步骤，该第1图像座标空间内移动位置表示在所述第1工作台从所述第1基准位置起沿所述第1方向移动至第1移动位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置；计算第1图像座标空间内假想位置的步骤，该第1图像座标空间内假想位置表示在移动至根据所述第2工作台的特性值所计算的第1假想位置的情况下的图像上的所述第1记号的位置；以及根据所述第1基准位置、所述第1移动位置、所述第1假想位置、所述第1图像座标空间内基准位置、所述第1图像座标空间内移动位置以及所述第1图像座标空间内假想位置来计算第1位置校正参数的步骤。另外，本专利技术中的工业装置具备：第1工作台，其沿第1方向移动；第2工作台，其独立于所述第1工作台而沿第2方向移动；动作控制装置，其进行所述第1工作台以及所述第2工作台的动作控制；第1摄像装置，其能将第1工作台上的记号或者载置于所述第1工作台的对象物上的记号获取为图像；以及图像处理装置，其处理所述图像，所述图像处理装置使用第1图像座标空间内基准位置、第1图像座标空间内移动位置以及第1图像座标空间内假想位置来进行所述第1工作台和所述第2工作台的工作台座标系的位置校正以及所述第1摄像装置的相机座标系的位置校正，并将作为该位置校正的结果的工作台座标系的座标输出至所述动作控制装置，所述第1图像座标空间内基准位置表示在所述第1工作台位于第1基准位置时的图像上的记号的位置，所述第1图像座标空间内移动位置表示在所述第1工作台从所述第1基准位置起沿所述第1方向移动至第1移动位置时的图像上的记号的位置，所述第1图像座标空间内假想位置表示在移动至第1假想位置的情况下根据所述第2工作台的特性值所计算的图像上的记号的位置。根据上述构成，不仅能针对第2方向来计算第1假想位置而且能假想计算第1图像座标空间内假想位置，因此即使是在第1工作台与第2工作台分离，在摄像装置的视野内想要移动第1工作台与第2工作台两者时不能在摄像视野内读取座标的变化那样的工作台的构成，也能进行校准。另外，一般而言，关于第1工作台以及第2工作台，它们的轴被设定为90度时的第1方向为X轴方向，第2方向为Y轴方向，但其方向的相对角度不限于90度。另外，第1工作台以及第2工作台既可以位于同一平面上，也可以处于扭歪的位置。在处于扭歪的位置的情况下，第1方向与第2方向的相对角度是在使第2方向的轴相对于摄像装置的光轴的方向平行移动、且第2方向的轴与第1方向的轴相交的状态下的第1方向与第2方向所成的角度。另外，一般而言，摄像装置能使用CCD相机、CMOS相机。在此，只要是能在由摄像装置摄像出的图像内确定地点的部位，就能用作记号，一般使用十字形状，但也可以不是十字形状。另外，可以将工作台的角或对象物的角用作记号。另外，载置是指对象物与工作台一起移动的状态，一般而言，是将对象物放置于工作台的状态。另外，若是朝向下方的工作台，则对象物被吸附于工作台的状态也包含在载置的范畴内。在为朝向下方的工作台的情况下，摄像装置被设置为朝向上方的状态。另外，本专利技术的图像处理装置以及位置校正方法中，所述特性值包括所述第2方向相对于所述第1方向的相对角度、以及所述第2工作台的移动量相对于所述第1工作台的移动量的相对倍率之中的至少一者。另外，所述第1工作台与所述第2工作台的右手系可以包含左手系的值。所述特性值是指，工作台的机械性的特性。根据上述构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，进行工作台座标系和第1摄像装置的相机座标系的位置校正，工作台包含沿第1方向移动的第1工作台以及独立于所述第1工作台而沿第2方向移动的第2工作台，该第1摄像装置能将所述第1工作台上的记号或者载置于所述第1工作台的对象物上的记号获取为第1记号的图像，所述图像处理装置具备：存储器，其存储工作台的机械性的特性值和位置校正参数；以及处理部，其根据使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置以及所述特性值来计算所述位置校正参数，所述处理部获取第1图像座标空间内基准位置，该第1图像座标空间内基准位置表示在所述第1工作台位于第1基准位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的第1记号的位置，所述处理部获取第1图像座标空间内移动位置，该第1图像座标空间内移动位置表示在所述第1工作台从所述第1基准位置起沿所述第1方向移动至第1移动位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置，在假定所述第1记号移动至所述工作台座标系的第1假想位置的情况下，所述处理部使用所述存储器内的所述第2工作台的特性值，来计算对所述第1假想位置的所述第1记号进行假想摄像而得到的第1图像座标空间内假想位置，所述处理部根据所述第1基准位置、所述第1移动位置、所述第1假想位置、所述第1图像座标空间内基准位置、所述第1图像座标空间内移动位置以及所述第1图像座标空间内假想位置，来计算第1位置校正参数，所述处理部将所述第1位置校正参数存储至所述存储器。...

【技术特征摘要】
2015.08.07 JP 2015-1576661.一种图像处理装置，进行工作台座标系和第1摄像装置的相机座标系的位置校正，工作台包含沿第1方向移动的第1工作台以及独立于所述第1工作台而沿第2方向移动的第2工作台，该第1摄像装置能将所述第1工作台上的记号或者载置于所述第1工作台的对象物上的记号获取为第1记号的图像，所述图像处理装置具备：存储器，其存储工作台的机械性的特性值和位置校正参数；以及处理部，其根据使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置以及所述特性值来计算所述位置校正参数，所述处理部获取第1图像座标空间内基准位置，该第1图像座标空间内基准位置表示在所述第1工作台位于第1基准位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的第1记号的位置，所述处理部获取第1图像座标空间内移动位置，该第1图像座标空间内移动位置表示在所述第1工作台从所述第1基准位置起沿所述第1方向移动至第1移动位置时使用所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置，在假定所述第1记号移动至所述工作台座标系的第1假想位置的情况下，所述处理部使用所述存储器内的所述第2工作台的特性值，来计算对所述第1假想位置的所述第1记号进行假想摄像而得到的第1图像座标空间内假想位置，所述处理部根据所述第1基准位置、所述第1移动位置、所述第1假想位置、所述第1图像座标空间内基准位置、所述第1图像座标空间内移动位置以及所述第1图像座标空间内假想位置，来计算第1位置校正参数，所述处理部将所述第1位置校正参数存储至所述存储器。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述特性值包括所述第2方向相对于所述第1方向的相对角度、以及所述第2工作台的移动量相对于所述第1工作台的移动量的相对倍率之中的至少一者。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述处理部将使所述第1图像座标空间内基准位置沿所述第1图像座标空间内移动位置的方向前进了特定值时的位置作为图像座标空间内校正位置，该特定值是所述第1图像座标空间内移动位置与所述第1图像座标空间内基准位置间的距离乘以所述相对倍率而得到的值，所述处理部计算以所述第1图像座标空间内基准位置为中心使所述图像座标空间内校正位置旋转了所述相对角度时的位置来作为所述第1图像座标空间内假想位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置还具有受理输入信息的输入部，所述输入部从用户受理所述特性值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置还包含第2摄像装置，该第2摄像装置能将所述第2工作台上的记号或者载置于所述第2工作台的对象物上的记号获取为第2记号的图像，所述处理部获取第2图像座标空间内基准位置，该第2图像座标空间内基准位置表示在所述第2工作台位于第2基准位置时使用所述第2摄像装置摄像出的图像上的所述第2记号的位置，所述处理部获取第2图像座标空间内移动位置，该第2图像座标空间内移动位置表示在所述第2工作台从所述第2基准位置起沿所述第2方向移动至第2移动位置时使用所述第2摄像装置摄像出的图像上的第2记号的位置，所述处理部计算第2图像座标空间内假想位置，该第2图像座标空间内假想位置表示在移动至根据所述存储器内的所述第1工作台的特性值所计算的第2假想位置的情况下的图像上的所述第2记号的位置，所述处理部根据所述第2基准位置、所述第2移动位置、所述第2假想位置、所述第2图像座标空间内基准位置、所述第2图像座标空间内移动位置以及所述第2图像座标空间内假想位置来计算第2位置校正参数，所述处理部将所述第2位置校正参数存储至所述存储器。6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置还具有将值进行输出的输出部，所述处理部利用通过所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置以及所述第1位置校正参数，来计算所述第1记号在工作台座标系的位置，所述处理部利用通过所述第2摄像装置摄像出的图像上的所述第2记号的位置以及所述第2位置校正参数，来计算所述第2记号在工作台座标系的位置，所述处理部计算所述第1记号与所述第2记号在工作台座标系的差分，所述输出部输出该差分。7.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置还具有将值进行输出的输出部，所述处理部利用通过所述第1摄像装置摄像出的图像上的所述第1记号的位置以及所述第1位置校正参数，来计算所述第1记号在工作台座标系的位置，所述处理部利用通过所述第2摄像装置摄像出的图像上的所述第2记号的位置以及所述第2位置校正参数，来计算所述第2记号在工作台座标系的位置，所述输出部输出所述第1记号的位置以及所述第2记号的位置。8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置还包含第3工作台，该第3工作台与所述第1工作台联动，且能进行旋转，所述处理部获取第3图像座标空间内基准位置，该第3图像座标空间内基准位置表示在所述第3工作台位于第3基准位置时使用所述第1摄像装置对所述第1工作台上的记号、载置于所述第1工...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈和志，市村研吾，枦山博幸，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP