图像捕捉控制方法和图像拾取装置制造方法及图纸

公开了图像捕捉控制方法和图像拾取装置。工件的图像被形成以使得该图像在固定方向上移动穿过图像传感器的图像传感区域。工件的图像在位于图像捕捉位置时被图像传感器捕捉，并且其图像数据被以预定输出格式输出。图像传感器具有提取区域，该提取区域具有小的图像尺寸或者小的像素密度并且位于图像传感器的图像传感区域的如下一侧，移动对象从这一侧进入图像传感区域。当在此提取区域中检测到物体已经到达位于图像捕捉位置之前的预备检测位置时，图像传感器的模式被切换以使得图像数据被以输出格式输出，并且以此输出格式输出图像数据。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及图像捕捉控制方法和图像拾取装置，并且更具体地涉及控制如下处理的技术：形成移动物体的图像以使得移动物体的图像在图像传感器的图像传感区域中在固定方向上移动，使用图像传感器在图像捕捉位置捕捉移动物体的图像，以及从图像传感器以预定输出格式输出所捕捉图像的图像数据。
技术介绍
传统上，在生产线等中使用诸如机器人、带式输送机等之类的运输单元来将诸如产品或部件之类的工件运输到要装配或者检查工件的工作位置或者检查位置是已知的。在许多情况下，作为感兴趣的物体的工件在被运输时处于任意姿势(posture)。一般而言，在工件到达工作位置之后，测量物体的姿势或者相位(phase)并且使用机械臂或者机械手来适当地校正姿势或者相位，然后开始处理或者装配操作。同样在执行检查的情况下，一般在物体到达专用于检查的检查站之后开始检查。在外观检查(光学检查或者图像检查)的情况下，使用通过使用相机(camera)捕捉物体的图像而获得的图像数据来执行测量或者检查。通常在临时停止物体的移动之后执行为了测量或者检查而对物体图像的捕捉。然而，在此方法中，临时停止运输装置造成需要额外时间来使运输装置加速和减速，这带来发生检查时间或者测量时间的增大的缺点。在另一提议的技术中，在不停止正被运输的物体的情况下通过相机来捕捉物体的图像，并且基于所捕捉的图像数据来执行对物体的装配、测量或者检查。在此技术中，必需检测到物体位于适合于捕捉物
体的图像的位置。为了实现上述要求，例如，与相机分开布置光电传感器等。当光电传感器检测到物体时，测量或者预测物体的移动距离，并且在由光电传感器检测到物体起已经过去特定时间段时捕捉物体的图像。为了测量而安装除静态相机之外的视频相机也是已知的。视频相机具有图像传感区域，该图像传感区域包括静态相机的图像传感区域并且用来在由静态相机捕捉物体的图像之前抓取物体的运动(例如参见日本专利特开第2010-177893号)。在此方法中，当经由对由视频相机捕捉到的图像的图像处理而检测到物体进入图像传感区域时，释放信号被输入到用于测量的静态相机以使静态相机开始捕捉图像。然而，在上述方法中，为了检测物体进入图像传感区域，必需安装专用的光学传感器，并且还必需提供用来测量物体的移动距离的测量单元。另外，当物体的尺寸不是恒定的时，物体尺寸的差异可能导致在图像捕捉位置方面发生误差。在基于对物体位置的预测来确定物体位置的情况下，如果发生诸如机器人、带式输送机等之类的运输装置的速度的变化，那么可能在图像捕捉位置方面发生误差。在日本专利特开第2010-177893号中公开的上述技术中，使用视频相机来检测移动物体并且因而在不使用预测的情况下确定物体位置，这使得可以将图像捕捉位置控制在大体上固定的位置处。然而，必需额外安装在测量或者检查中不是必需的视频相机，这导致成本和安装空间的增大。另外，为了调节静态相机与视频相机之间的相对位置，复杂的操作是必需的。另外，必需提供高精度且高速的同步系统和图像处理系统来检测物体。另外，在为了正确执行检查的情况下，必需在静态相机的视角内的特定位置捕捉物体的图像，相对相机位置的更精确调节和更精确的同步是必要的，这使得在实践中难以以可接受的低成本实现简单系统。鉴于以上情形，本专利技术提供如下技术：在不停止作为移动物体给出的工件的运动并且不需要除图像拾取装置之外的额外测量装置的情况下，以高速并且以高可靠性在最佳图像捕捉位置处自动捕捉工件
的图像。
技术实现思路
在一方面，本公开提供一种图像捕捉控制方法，用于使用图像传感器来捕捉移动物体的图像并且以具有预定图像尺寸和像素密度的输出格式从图像传感器中输出图像数据，该方法包括：由控制装置将图像传感器的输出模式设置为其中提取区域的图像数据被输出的第一输出模式，其中提取区域具有比所述输出格式中的图像尺寸或者像素密度小的图像尺寸或者像素密度，并且其中提取区域位于图像传感器的图像传感区域的如下一侧，移动物体的图像将从这一侧接近图像传感区域；由控制装置执行移动物体检测处理，以基于在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下输出的图像数据的像素值来检测移动物体的位置是否已经到达预定图像捕捉位置之前的预备检测位置；以及在移动物体检测处理中检测到其图像正被捕捉的移动物体的位置已经到达图像捕捉位置之前的预备检测位置的情况下，由控制装置将图像传感器的输出模式设置为其中图像传感器捕捉到的图像数据被以所述输出格式输出的第二输出模式，其中由图像传感器在图像捕捉位置捕捉到的移动物体的图像数据在第二输出模式下被从图像传感器中输出。在另一方面，本公开提供一种图像拾取装置，包括：控制装置，配置为控制使用图像传感器捕捉移动物体的图像和以具有预定图像尺寸和像素密度的输出格式从图像传感器中输出图像数据的处理，该控制装置被配置为：将图像传感器的输出模式设置为其中提取区域的图像数据被输出的第一输出模式，其中提取区域具有比所述输出格式的图像尺寸或者像素密度小的图像尺寸或者像素密度，并且其中提取区域位于图像传感器的图像传感区域的如下一侧，移动物体的图像将从这一侧接近图像传感区域；基于在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下输出的图像数据的像素值来检测移动物体的位置是否已经到达预定图像捕捉位置之前的预备检测位置；以及在检
测到移动物体的位置已经到达图像捕捉位置之前的预备检测位置的情况下，将图像传感器的输出模式设置为其中图像传感器捕捉到的图像数据被以所述输出格式输出的第二输出模式，其中由图像传感器在图像捕捉位置捕捉到的移动物体的图像的图像数据在第二输出模式下被从图像传感器中输出。本专利技术的另外特征根据参考附图对示例性实施例的以下描述将变得清楚。附图说明图1是例示出根据第一实施例的可通过图像捕捉控制方法操作的装置的配置的框图。图2是例示出根据第一实施例的图像捕捉控制过程的流程图。图3A至图3C是例示出根据第一实施例的像素选择区域的示例的示图。图4A至图4C是例示出根据第一实施例的在运输工件的处理期间的图像传感器的输出状态的示图。图5A和图5B是例示出根据第一实施例的使用正反射(regularreflection)捕捉的图像的示例的示图。图6是例示出根据第二实施例的图像捕捉控制过程的流程图。图7A至图7D是例示出根据第二实施例的生成差异图像的操作的示图。图8是例示出根据第三实施例的选择像素和控制输出的方式的示例的示图。图9是例示出根据第三实施例的选择像素和控制输出的方式的另一示例的示图。图10是例示出作为根据在图9中例示出的方式选择像素和控制输出的处理的结果而提取出的图像的示图。图11A和图11B是例示出根据第三实施例的选择像素和控制输出的方式的又一示例的示图。图12是例示出根据第三实施例的使用仅能够以像素线为单位提取图像数据的图像传感器来选择像素的方式的示例的示图。具体实施方式下面参考附图详细描述本专利技术的实施例。在以下描述中，作为示例，实施例被应用于如下机器人装置或者生产系统：其中通过机械臂来运输作为物体的示例的工件，并且在运输期间不停止工件的运动的情况下由相机在预定图像捕捉位置处捕捉工件的图像。第一实施例图1例示出根据第一实施例的使用图像拾取装置的机器人装置(或者使用机器人的生产系统)的配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像捕捉控制方法，用于使用图像传感器来捕捉移动物体的图像并且以具有预定图像尺寸和像素密度的输出格式从图像传感器中输出图像数据，其特征在于，该方法包括：由控制装置将图像传感器的输出模式设置为第一输出模式，在第一输出模式中提取区域的图像数据被输出，其中该提取区域具有比所述输出格式中的图像尺寸或者像素密度小的图像尺寸或者像素密度，并且其中该提取区域位于图像传感器的图像传感区域的如下一侧，移动物体的图像将从这一侧接近图像传感区域；由控制装置执行移动物体检测处理以基于在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下输出的图像数据的像素值，检测移动物体的位置是否已经到达预定图像捕捉位置之前的预备检测位置；以及在移动物体检测处理中检测到其图像正被捕捉的移动物体的位置已经到达图像捕捉位置之前的预备检测位置的情况下，由控制装置将图像传感器的输出模式设置为第二输出模式，在第二输出模式中由图像传感器捕捉到的图像数据被以所述输出格式输出，其中由图像传感器在图像捕捉位置捕捉到的移动物体的图像数据在第二输出模式下被从图像传感器中输出。

【技术特征摘要】
2014.05.09 JP 2014-0975071.一种图像捕捉控制方法，用于使用图像传感器来捕捉移动物体的图像并且以具有预定图像尺寸和像素密度的输出格式从图像传感器中输出图像数据，其特征在于，该方法包括：由控制装置将图像传感器的输出模式设置为第一输出模式，在第一输出模式中提取区域的图像数据被输出，其中该提取区域具有比所述输出格式中的图像尺寸或者像素密度小的图像尺寸或者像素密度，并且其中该提取区域位于图像传感器的图像传感区域的如下一侧，移动物体的图像将从这一侧接近图像传感区域；由控制装置执行移动物体检测处理以基于在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下输出的图像数据的像素值，检测移动物体的位置是否已经到达预定图像捕捉位置之前的预备检测位置；以及在移动物体检测处理中检测到其图像正被捕捉的移动物体的位置已经到达图像捕捉位置之前的预备检测位置的情况下，由控制装置将图像传感器的输出模式设置为第二输出模式，在第二输出模式中由图像传感器捕捉到的图像数据被以所述输出格式输出，其中由图像传感器在图像捕捉位置捕捉到的移动物体的图像数据在第二输出模式下被从图像传感器中输出。2.根据权利要求1所述的图像捕捉控制方法，其中，在移动物体检测处理中，控制装置基于提取区域中的行方向上的图像数据的亮度值的变化，检测图像捕捉位置之前的预备检测位置处的移动物体的到达。3.根据权利要求1所述的图像捕捉控制方法，其中，在移动物体检测处理中，控制装置基于经由提取区域中的图像数据的亮度分布而检测到的重心位置，检测图像捕捉位置之前的预备检测位置处的移
\t动物体的到达。4.根据权利要求1所述的图像捕捉控制方法，其中，控制装置生成在参考图像的图像数据和在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下从图像传感器中输出的提取区域中的图像数据之间的差异图像，其中参考图像是通过在图像传感器的输出模式被设置在第一输出模式的状态下、在移动物体的图像进入图像传感区域之前捕捉图像传感区域中的图像而被预先获取的，并且在移动物体检测处理中，控制装置基于所述差异图像的像素值，执行关于提取区域中其图像正被捕捉的移动物体的位置是否已经到达预定图像捕捉位置的检测。5.根据权利要求1所述的图像捕捉控制方法，其中，当在移动物体检测处理中控制装置检测到提取区域中其图像正被捕捉的移动物体的位置已经到达图像捕捉位置时，控制装置基于由图像传感器在提取区域中捕捉的移动物体的图像数据来确定所述输出格式，在图像捕捉位置处捕捉的移动物体的图像数据将被以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林祯，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP