CN110235430B - 相机操作装置 - Google Patents

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CN110235430B CN201880009095.XA CN201880009095A CN110235430B CN 110235430 B CN110235430 B CN 110235430B CN 201880009095 A CN201880009095 A CN 201880009095A CN 110235430 B CN110235430 B CN 110235430B
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Abstract

本发明的目的在于要能够在适当的时机进行拍摄。在本发明涉及的相机操作装置(1)中，当从控制电路侧向拍摄部侧发送了预定指令时(参照S12)，发布触发信号(T12)从而开始拍摄。在字符受理开始指令发布前，这种触发信号(T12)的发布得不到准许，因此能够在适当的时机进行拍摄。

Description

相机操作装置
技术领域
本发明涉及构成为根据触发信号由拍摄部进行拍摄的相机操作装置。
背景技术
以往，作为工业用数码相机(digital camera，以下简称为“相机”) 的数据通信标准，制定了多种标准(例如参照非专利文献1)，它们分别 具有各自的特征和问题。
例如“CameraLink(注册商标)标准”，其用一根电缆就能够实现 2Gbps的图像数据转发、相机控制、通信和/或电源的供给，但具有该电缆 的成本高、而且数据的可传输距离(最大电缆长度)短(10m左右)这一 问题。
另外，“GigE Vision(注册商标)标准”使用双绞线电缆实现了长的 数据可传输距离(100m左右)，但即便使用屏蔽双绞线电缆，也存在抗 电噪声能力弱这一问题。
再者，在作为通用的数据接口标准的“USB3.0标准”下，最大数据转 发速度为5Gbps的高速，但数据的可传输距离短，为5m左右。
另一方面，于2010年12月发布的“CoaXPress标准”是用一根同轴 电缆进行影像/通信/控制/电源的通信和/或供给的标准，能够进行最大 6.25Gbps的数据转发、最大20.8Mbps的相机控制信号、13W的电源供给， 数据的可传输距离在1.25Gbps下为100m以上，其性能备受关注。
现有技术文献
非专利文献1：“マシンビジョン用インターフェース標準規格(机 器视觉用接口标准)”，2014年1月发布，日本インダストリアルイメー ジング協会(日本工业影像协会)，[2017年1月11日检索]，网址 <http://jiia.org/wp-content/themes/jiia/pdf/fsf.pdf>
发明内容
发明所要解决的问题
然而，存在如下需求：想要将如上所述的相机安装于工业用机器人从 而在机械臂移动期间依次对对象物(也就是说，该工业用机器人加工、移 动的对象物)进行拍摄，根据该机器人的各关节的编码器信息来计算机械 臂的姿势，并且根据该拍摄到的图像算出对象物的位置(绝对坐标的位置)。 在上述使用方式中，利用所述相机进行拍摄的时机(timing)非常重要。
另一方面，已知上述的CoaXPress标准虽然由于使用同轴电缆因而与 使用双绞线电缆相比其抗噪性(抗干扰性)高，但是在如工业用机器人进 行工作那样的工厂中，会频繁产生噪声，因而例如若使电文长度缩短以提 高抗噪性，则会产生其他问题。具体而言，在标准中将由6个字符 (character)构成的用于开始拍摄的触发信号设成了将其中的3个字符视 为触发信号的独特形式，结果导致尽管没有发送用于开始拍摄的触发信号， 但是由于噪声而会产生假的触发信号。相机的拍摄一旦根据该假的触发信 号而开始，将会仅曝光预先设定的时间(具体而言为10～200msec)，再 者将会花费预定时间(具体而言为30msec左右)来转发其图像数据，导 致最长在230msec的期间内无法由相机再次进行拍摄，有可能无法在真正 想要拍摄的时机进行拍摄。
另外，也存在如下问题：若相机侧的触发信号因噪声而变为H，则会 因没有发布使该触发信号变为L的指令(command)而维持H的状态， 从而无法开始接下来的拍摄。
本发明的目的在于，提供能够解决上述问题的相机操作装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的第1技术方案是图1中示例的构成为根据触发信号由拍摄部 (C)进行拍摄的相机操作装置(1)，其特征在于，具备：字符发送部(32)， 其配置于离开所述拍摄部(C)的位置，将连续的n个字符发送到该拍摄 部(C)侧；受理开始指令发布部(31A)，其发布字符受理开始指令；字 符接收部(21)，其配置于所述拍摄部(C)侧，接收所述字符，并且判 断是否接收到了连续的m个所述字符；以及拍摄控制部(22)，其在该字 符接收部(21)判断为在所述字符受理开始指令的发布后接收到了该连续 的m个字符的情况下，输出触发信号从而由所述拍摄部(C)进行拍摄， 所述连续的m个字符的时间宽度在10×m/100M秒以上、且10×m/20M 秒以下，其中，m<n。
本发明的第2技术方案的特征在于，具备：肯定响应信息发送部(23)， 其在所述字符接收部(21)识别到了所述连续的m个字符的情况下，发送 触发肯定响应(ACK)信息；字符发送无效检测部(33)，其检测尽管所 述字符发送部(32)进行了所述连续的n个字符的发送但是所述肯定响应 信息发送部(23)没有进行所述触发肯定响应(ACK)信息的发送这一情况；以及字符重发指示部(34)，其在该字符发送无效检测部(33)检测 到没有进行该触发肯定响应(ACK)信息的发送这一情况时，指示所述字 符发送部(32)以使得由该字符发送部(32)对连续的n个字符进行再发 送(重发)。
本发明的第3技术方案的特征在于，具备：再发送次数记录部(35)， 其记录由所述字符发送部(32)对所述连续的n个字符进行再发送的次数； 以及再发送次数输出部(36)，其输出该再发送次数记录部(35)所记录 的再发送的次数。
本发明的第4技术方案的特征在于，具备：延迟时间计算部(37)， 其根据所述再发送次数记录部(35)所记录的再发送的次数来计算由所述 拍摄部(C)进行的拍摄的延迟时间；以及延迟时间输出部(38)，其输 出该延迟时间计算部(37)计算出的拍摄的延迟时间。
本发明的第5技术方案的特征在于，具备能够设定由所述字符重发指 示部(34)进行的再发送指示的次数的上限值的再发送次数设定部(39)。
本发明的第6技术方案的特征在于，所述字符接收部(21)在所述字 符受理开始指令的发布后、且判断为接收到了连续的m个所述字符后，忽 略进而发送来的m个连续的字符。
此外，括号内的编号等是便于表示附图中的对应要素的内容，因此， 本记述并不限定于附图中的记载。
发明效果
根据上述的第1以及第6技术方案，在发布上述的字符受理开始指令 之前，即使伴随噪声等的假指令发送到所述字符接收部，所述拍摄部的拍 摄也不会开始，因此，能够避免无法在真正想要拍摄的时机进行拍摄这一 问题。
根据上述的第2技术方案，能够在所述字符接收部没能识别出所述连 续的m个字符的情况下，再次发送n个字符从而执行拍摄部的拍摄。
根据上述的第3技术方案，操作员能够知晓再发送的次数。
根据上述的第4技术方案，操作员能够查看所输出的延迟时间来判断 延迟拍摄到的图像是否能用。
根据上述的第5技术方案，能够限制所述连续的n个字符的再发送的 次数。
附图说明
图1是表示本发明涉及的相机操作装置的构成的一例的框图。
图2是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图3是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图4是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图5是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图6是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图7是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
图8是表示本发明中的信号发送的一例的时间图。
具体实施方式
以下，根据图1至图8，对本发明的实施方式进行说明。
本发明涉及的相机操作装置构成为根据触发信号(相机侧触发信号) 由相机(工业用数码相机)进行拍摄，如图1中由标号1例示的那样具备：
·配置于拍摄部C侧的相机侧电路2、以及
·配置于与该相机侧电路2间隔开的位置处而形成的控制电路3，
上述相机侧电路2与控制电路3由同轴电缆4连接。
而且，优选在所述控制电路3中配置：
·受理开始指令发布部31A，其发布字符受理开始指令(触发有效指 令)；以及
·无效指令发布部31B，其在该受理开始指令发布部31A发布该字符 受理开始指令后经过了预定时间的时刻发布触发无效指令。
优选使得，该受理开始指令发布部31A发布字符受理开始指令的时机 能够由操作员自由地调整(设定)。此外，作为进行调整的单元(手段)， 是操作员能够手动操作的单元，例如能够列举
·按钮、
·旋转开关、
·个人计算机的画面上的用户界面
等。此外，例如如图2中例示的那样，在输入到所述控制电路3的触 发信号(控制侧触发信号)T11变为L的时机发布了字符(下降触发(falling trigger))(参照S14)，但输入到拍摄部C的触发信号(相机侧触发信 号)T12被变为L的时机并非发布了该下降触发的时机，而优选设为发布 了所述触发无效指令(参照S13)的时机。
另外，在所述控制电路3中配置有字符发送部32，该字符发送部32 配置于离开所述拍摄部C的位置，将连续的n个(例如6个)字符发送到 该拍摄部C侧(也即是所述相机侧电路2)。
另一方面在所述拍摄部C侧(也即是所述相机侧电路2)配置有字符 接收部21，该字符接收部21接收所述字符，并且判断是否接收到了连续 的m个所述字符，其中，m<n。
图2中由标号S12例示的字符是所谓的被称为K码的字符，字符的数 量为6个。该字符被进行8b/10b转换并以10比特(6个字符的合计为60 比特)来发送。
而且，在所述相机侧电路2中配置有拍摄控制部22，该拍摄控制部22 在所述字符接收部21判断为在所述字符受理开始指令的发布后接收到了 所述连续的m个字符的情况下，输出触发信号(相机侧触发信号)从而控 制所述拍摄部C以使得由该拍摄部C进行拍摄。
此外，所述连续的m个字符的时间宽度(转发时间)设定为在发送比 特率为20.83Mbps的情况下小于等于(10×m/20.83M)sec。具体而言， 在m＝2的情况下为0.96μsec，在m＝4的情况下为1.92μsec。比特率为41.66 Mbps时的转发时间设定为小于等于(10×m/41.66M)sec，在m＝2的情 况下为0.48μsec，在m＝4的情况下为0.96μsec。
根据本发明，在发布上述的字符受理开始指令之前，即使伴随噪声等 的假指令发送到所述字符接收部21，所述拍摄部C的拍摄也不会开始，因 此，能够避免无法在真正想要拍摄的时机进行拍摄这一问题。另外，根据 本发明，由于所述相机侧触发信号在被设为H后必定会根据触发无效指令 而变为L，因而必定能够进行接下来的拍摄。
另外，对于所述相机侧电路2，配置：
·肯定响应信息发送部23，其在所述字符接收部21识别到了所述连 续的m个字符的情况下，发送触发肯定响应(ACK)信息。
另一方面，对于所述控制电路3，优选配置：
·字符发送无效检测部33，其检测尽管所述字符发送部32进行了所 述连续的n个字符的发送但是所述肯定响应信息发送部23没有进行所述 触发肯定响应(ACK)信息的发送这一情况；以及
·字符重发指示部34，其在该字符发送无效检测部33检测到没有进 行该触发肯定响应(ACK)信息的发送这一情况时，指示所述字符发送部 32以使得由该字符发送部32对连续的n个字符进行再发送。
在这种情况下，能够在所述字符接收部21没能识别出所述连续的m 个字符的情况下，再次发送n个字符从而执行拍摄部C的拍摄。
另外，优选配置：
·再发送次数记录部35，其记录由所述字符发送部32对所述连续的n 个字符进行再发送(重试)的次数；以及
·再发送次数输出部36，其输出(显示)该再发送次数记录部35所 记录的再发送的次数。
在这种情况下，操作员能够知晓再发送的次数。再者，优选配置：
·延迟时间计算部37，其根据所述再发送次数记录部35所记录的再 发送的次数来计算由所述拍摄部C进行的拍摄的延迟时间；以及
·延迟时间输出部38，其输出(显示)该延迟时间计算部37计算出 的拍摄的延迟时间。
在这种情况下，操作员能够查看所输出的延迟时间来判断延迟拍摄到 的图像是否能用。此外，作为所述延迟时间输出部38，能够列举液晶面板 等的显示器、打印机等。
再者，优选在所述控制电路3中配置再发送次数设定部39，该再发送 次数设定部39能够设定由所述字符重发指示部34进行的再发送指示的次 数的上限值。在这种情况下，能够限制所述连续的n个字符的再发送的次 数。此外，作为所述再发送次数设定部39，是操作员能够手动操作的单元， 例如，能够列举
·按钮、
·旋转开关、
·个人计算机的画面上的用户界面
等。而且，优选使得，所述n个字符的再发送的次数的上限值例如能 够自由地设定为诸如0次、2次、3次或100次。
另一方面，所述字符接收部21优选构成为，在所述字符受理开始指令 的发布后、且判断为接收到了连续的m个所述字符后，忽略进而发送来的 m个连续的字符。也就是说，优选使得在一个触发受理期间tA内仅受理一 个触发信号。在这种情况下，若在从所述触发受理期间tA开始到正规的字 符被发送为止(也就是说，到正规的n个字符从所述字符发送部32发送 到所述字符接收部21为止)的期间内产生了假的触发信号，则该正规的字 符不会被认定为触发信号，所述拍摄部C仅根据该假的触发信号开始进行 拍摄(也就是说，该拍摄部C将会早于正规时机开始进行拍摄)，但随之 产生的拍摄时机的偏移量极小，不影响实际使用。
再者，优选在所述相机侧电路2中预先配置图像数据发送部24，该图 像数据发送部24将所述拍摄部C拍摄到的图像数据发送到所述控制电路3 侧。
此外，也可以，预先设置无效触发次数检测部25和无效触发次数输出 部26，从而输出在所述相机侧触发信号变为H后向所述字符接收部21送 来字符(也即是连续的m个字符)的次数，该无效触发次数检测部25检 测该次数，该无效触发次数输出部26输出(显示)该无效触发次数检测部 25检测到的次数。另外，也可以，预先设置检测使所述相机侧触发信号变 为了H的字符(所述m个字符)的发送次数(有效触发检测次数)的有 效触发次数检测部(未图示)、和输出(显示)该有效触发次数检测部检 测到的次数的有效触发次数输出部(未图示)，从而输出该次数。再者， 也可以，检测并输出没有使所述相机侧触发信号变为L的下降触发的发送 次数(下降超时数量)。
实施例1
根据图2来说明本发明的实施例1。该图的(a)的标号T11表示输入 到所述控制电路3的控制侧触发信号，该图的(b)的上行链路表示从该 控制电路3向所述相机侧电路2发送各指令的时机，该图的(b)的下行 链路表示从该相机侧电路2向该控制电路3对指令加以回复的时机，该图 的(c)的标号T12表示从该相机侧控制电路3发送到所述拍摄部C的相 机侧触发信号。
首先，在从所述控制电路3的所述受理开始指令发布部31A发布了字 符受理开始指令时(参照S11)，从该字符接收部21回复肯定响应(ACK) 信息(参照S11A)。由此，上述的触发受理期间tA开始，在该触发受理 期间tA开始前，拍摄部C的拍摄不可能开始。然后，当对所述字符发送部32输入了控制侧触发信号T11时，该字符发送部32发送预定字符(也即 是，6个K码)(S12)，当所述字符接收部21接收到该字符时，所述肯 定响应信息发送部23向该字符发送部32回复肯定响应(ACK)信息 (S12A)。而且，当该字符接收部21识别出该6个之中的任意连续的两 个字符时，所述拍摄控制部22输出相机侧触发信号T12，由所述拍摄部C 进行的拍摄开始。另一方面，当无效指令发布部31B在所述受理开始指令 发布部31A发布该字符受理开始指令后经过了预定时间的时刻发布了触发 无效指令时(参照S13)，向该无效指令发布部31B回复肯定响应(ACK) 信息(参照S13A)，并且使相机侧触发信号T12变为L。此外，该触发 无效指令的发布需要在从所述拍摄部C向所述控制电路3侧的图像转发完 成后的时机进行。之后，向所述控制电路3的触发信号(控制侧触发信号) 变为L，从该控制电路3向所述相机侧电路2发送下降触发(参照S14)， 但相机侧触发信号T12仍为L。
实施例2
根据图3来说明本发明的实施例2。
在图3所例示的模式中，控制侧触发信号T21在比触发无效指令发布 的时机(参照S24)早的时机变为L，发布了下降触发(参照S23)，但 在该下降触发中相机侧触发信号T22不变为L，而在发布了触发无效指令 的时机，相机侧触发信号T22变为L。
实施例3
根据图4来说明本发明的实施例3。
在图4所示的例子中，虽然在受理开始指令发布部31A发布该字符受 理开始指令前有假指令发送到所述字符接收部21(参照S31)，但该指令 将会被忽略。另外，虽然在发布了触发无效指令后也有假指令发送到所述 字符接收部21(参照S36)，但该指令也会被忽略。最终，将会基于正规 的指令来发布相机侧触发信号T32(参照S33)。
实施例4
根据图5来说明本发明的实施例4。
在图5所示的例子中，虽然正规的指令发送到所述字符接收部21(参 照S42)，但是所述肯定响应信息发送部23没有回复触发肯定响应(ACK) 信息，因此会根据所述字符重发指示部34的指示再次发送字符(参照S43)。 而且，基于该再发送的字符，发布相机侧触发信号T42，开始拍摄。
在该情况下，所述再发送次数记录部36记录字符的再发送的次数，所 述再发送次数输出部36输出该再发送的次数“1”。另外，所述延迟时间 计算部37计算拍摄的延迟时间，且该延迟时间将会由所述延迟时间输出部 38输出。操作员查看该输出来判断是否使用所拍摄的图像数据即可。
实施例5
根据图6来说明本发明的实施例5。
在图6所示的例子中，在从字符受理开始指令发布后到正规的指令被 发送为止的期间(也即是S51与S53之间)有伴随噪声的假指令发送到该 字符接收部21(参照S52)。该假指令没有被忽略而由该字符接收部21 进行了识别，所述拍摄控制部22发布相机侧触发信号T52从而开始进行 拍摄。也就是说，早于正规的时机而发布了相机侧触发信号T52，拍摄的 时机发生偏移。另外，在该实施例的情况下，由于在相机侧触发信号T52 变为H后向所述字符接收部21送来字符(也即是连续的m个字符)，因 此其次数(也即是“1”)会由上述的无效触发次数检测部25检测到、并 且由无效触发次数输出部26输出。由此，操作员能够知晓无效触发的产生， 能够采取必要的措施。例如，在从字符受理开始指令发布后到正规的指令 被发送为止的期间(也即是S51到S53之间)为较短时间的情况下可以使 用以假指令拍摄到的图像数据，在该期间较长的情况下可以使得再次进行 拍摄。
实施例6
根据图7来说明本发明的实施例6。
在图7所示的例子中，在发送了正规的指令后(参照S62)发送了假 指令(参照S63)。由于相机侧触发信号T62已经基于正规的指令而变成 了H，因此假指令被忽略。在该实施例的情况下，假指令被忽略的次数也 会由无效触发次数检测部25检测、并且由无效触发次数输出部26输出。
实施例7
根据图8来说明本发明的实施例7。
在图8所示的例子中，发送了正规的指令(参照S72)，相机侧触发 信号T72变为H，拍摄开始，但是没有发送触发肯定响应(ACK)信息(参 照S72A)。因此，正规的指令将会被再次发送(参照S73)。在该情况下， 指令被忽略的次数会由无效触发次数检测部25检测、并且由无效触发次数 输出部26输出。
产业上的可利用性
本发明涉及的相机操作装置能够利用于控制器与工业用数码相机之 间、多路复用器与工业用数码相机之间。
标号说明
1相机操作装置；21字符接收部；22拍摄控制部；23肯定响应信息 发送部；31A受理开始指令发布部；31B无效指令发布部；32字符发送 部；33字符发送无效检测部；34字符重发指示部；35再发送次数记录部； 36再发送次数输出部；37延迟时间计算部；38延迟时间输出部；39再 发送次数设定部；C拍摄部。

Claims (6)

1.一种相机操作装置，是构成为根据触发信号由拍摄部进行拍摄的相机操作装置，其特征在于，该相机操作装置具备：配置于离开所述拍摄部的位置的字符发送部和受理开始指令发布部、以及配置于所述拍摄部侧的字符接收部和拍摄控制部，
所述字符发送部将连续的n个字符发送到该拍摄部侧；
所述受理开始指令发布部发布字符受理开始指令；
所述字符接收部接收所述字符，并且判断是否接收到了连续的m个所述字符；
所述拍摄控制部在该字符接收部判断为在所述字符受理开始指令的发布后接收到了该连续的m个字符的情况下，输出触发信号从而由所述拍摄部进行拍摄，
所述连续的m个字符的时间宽度在10×m/100M秒以上、且10×m/20M秒以下，其中，m<n。
2.根据权利要求1所述的相机操作装置，其特征在于，所述相机操作装置还具备：配置于所述拍摄部侧的肯定响应信息发送部、以及配置于离开所述拍摄部的位置的字符发送无效检测部和字符重发指示部；
所述肯定响应信息发送部在所述字符接收部识别到了所述连续的m个字符的情况下，发送触发肯定响应信息；
所述字符发送无效检测部检测尽管所述字符发送部进行了所述连续的n个字符的发送但是所述肯定响应信息发送部没有进行所述触发肯定响应信息的发送这一情况；
所述字符重发指示部在该字符发送无效检测部检测到没有进行该触发肯定响应信息的发送这一情况时，指示所述字符发送部以使得由该字符发送部对连续的n个字符进行再发送。
3.根据权利要求2所述的相机操作装置，其特征在于，所述相机操作装置还具备配置于离开所述拍摄部的位置的再发送次数记录部和再发送次数输出部；
所述再发送次数记录部记录由所述字符发送部对所述连续的n个字符进行再发送的次数；
所述再发送次数输出部输出该再发送次数记录部所记录的再发送的次数。
4.根据权利要求3所述的相机操作装置，其特征在于，所述相机操作装置还具备配置于离开所述拍摄部的位置的延迟时间计算部和延迟时间输出部；
所述延迟时间计算部根据所述再发送次数记录部所记录的再发送的次数来计算由所述拍摄部进行的拍摄的延迟时间；
所述延迟时间输出部输出该延迟时间计算部计算出的拍摄的延迟时间。
5.根据权利要求2所述的相机操作装置，其特征在于，
所述相机操作装置还具备配置于离开所述拍摄部的位置的再发送次数设定部，该再发送次数设定部能够设定由所述字符重发指示部进行的再发送指示的次数的上限值。
6.根据权利要求1所述的相机操作装置，其特征在于，
所述字符接收部在所述字符受理开始指令的发布后、且判断为接收到了连续的m个所述字符后，忽略进而发送来的m个连续的字符。
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