CN1114176C - 图像处理检验设备 - Google Patents

Abstract

一种图像处理检验设备，它包括TV摄像机；为多个屏幕帧而设的多个图像处理图像存储器；为多个屏幕帧而设的多个显示图像存储装置；显示监视器；一CPU；以及一切换装置，对于每个屏幕帧，选择性地把所述图像处理用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述CPU相连，以及选择性地把所述显示用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述显示监视器相连。

Description

图像处理检验设备

技术领域：

本发明涉及图像处理检验设备，作为用于判断制造过程中产品质量的工业生产设备。

背景技术：

近来，图像处理检验设备数目的增长给工厂引入了生产设备，以及依赖人的视觉用于准确、快速而自动地执行各种目视检验的类似设备。例如，在7-234934和8-043053号日本公开专利中揭示了图像处理检验设备。

图15是用于说明由图像处理检验设备检验产品的状态的图。如图15所示，图像处理检验设备A’连到用于获取图像的TV摄像机1，显示监视器5用于显示被检验的产品的图像或类似图像，键盘7用于进行操作诸如各种设定操作。图像处理检验设备A’获取产品(以下叫做目标)t的图像，该产品在生产过程中，且依据从传感器3或类似装置输入外部触发信号的定时关系以来自TV摄像机1的图像信号的形式在生产线上传送时，把它作为要测量的物体。接着，图像处理检验设备A’对获取的图像执行各种图像处理操作诸如位置修正、面积测量和重心位置计算，用获得的各种结果执行数值计算，用获得的值执行合格/不合格检查的逻辑计算，然后输出结果。图像测量检验设备A’一般执行以上一系列的计算和输出过程。

通常，从开始获取图像到所有检验过程都结束准备获取下一个图像的过程的时间一般叫做检验时间。

已有技术的图像测量检验设备A’已执行从TV摄像机1中获取图像数据并送入用于获取图像的图像数据存储器的过程，接着在图像获取结束后执行一系列计算和输出过程。此外，已有技术的图像测量检验设备需要特定时间用于获取图像，例如，在获取全帧图像的情况下为33.3ms，在获取半帧图像的情况下是16.7ms。在如上所述连续执行处理的情况下，即使检验的时间很短(即，必须在很短的时间内结束检验)，也不允许把检验时间减到少于“图像数据获取时间”加上“图像处理时间加上计算和输出处理时间”的时间。

图16示出已有技术图像处理检验设备硬件的示意图。图像处理检验设备A’包括图像数据存储器32、显示用输出电路33、图像处理用电路37和选择开关电路34和36。在此设备中，来自TV摄像机1的图像数据被送入图像数据存储器32，并经选择开关电路34被同步地输入显示用输出电路33，这里把来自绘图数据存储器(未示出)的独立成组数据在必要时叠加到上述数据上，获得的数据输出到显示器装置诸如显示监视器5。图像数据存储器32中获取的图像数据通过选择开关电路36输出到图像处理用电路37，图像处理用电路37根据此图像数据对目标的位置、形状等执行各种测量，从而执行对目标的合格/不合格检查。此外，图像数据存储器32中获取的图像数据可通过选择开关电路36和34输入到显示用输出电路33，并显示在显示监视器5上。

此外，需要在检验过程中把来自TV摄像机1的图像数据显示成例如二进制数。在此情况下，如图17所示，图像测量检验设备A’必须具有这样的结构，为了利用选择开关电路38在二进制化图像和未二进制化图像之间进行选择，设有用于对来自TV摄像机1的图像数据进行二进制化的二进制化电路39，或准备某种装置，把图像数据存储器32中获取的图像数据转换成二进制数据，并在其后把获得的数据输出到显示器输出电路33。

如上所述，已有技术的图像测量检验设备的一个问题在于不能减少检验时间，另一个问题是在图像被显示为经过处理的情况下，例如在把获取的图像显示为二进制的情况下，需要一专用电路。

发明内容：

鉴于以上观点提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种图像处理检验设备，该设备能减少检验时间并能用一简单的结构设定各种检验过程和显示模式。

为了实现以上目的，本发明提供了一种图像处理检验设备，它具有TV摄像机；在特定检验过程中使用的多个图像处理用图像存储器，它们是为多个屏幕帧而设，每个存储器用于存储从所述TV摄像机获取的每个屏幕帧的图像数据；在显示中使用的多个显示用图像存储器，它们是为多个屏幕帧而设，每个存储器用于存储从所述TV摄像机获取的每个屏幕帧的图像数据；显示监视器，用于显示存储在所述显示用图像存储器之一中的图像数据；一CPU，根据存储在所述图像处理用图像存储器一中的数据执行特定的图像处理；以及切换装置，对于每个屏幕帧，选择性地把所述图像处理用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述CPU相连，以及选择性地把所述显示用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述显示监视器相连。由此布局，可设定各种检验过程和显示模式，并可通过规定图像数据存储时间以较高的速度执行每个检验过程。

以上的图像处理检验设备可对两个屏幕帧设置显示用图像存储器，并使切换装置在两个周期中执行切换，在一个周期中，为了执行图像数据存储而把一个显示用图像存储器连到TV摄像机，为了执行图像显示而把另一个显示用图像存储器同步地连到显示监视器，在另一个周期中，为了执行图像数据存储而把后一个显示用图像存储器连到TV摄像机，为了执行图像显示而把前一个显示用图像存储器同步地连到显示监视器。由此布局，事实上可用来自TV摄像机的原始图像数据执行图像显示。

此外，以上的图像处理检验设备可设有绘图数据存储器，该存储器存储作为要在叠加到存储在显示用图像存储器中的图像数据上的要显示的绘图数据；以及具有以不同方式选择的多个数据转换装置的查找表，该检验设备还用于把存储在绘图数据存储器中的绘图数据叠加在要显示的图像数据上。在此情况下，可使每个数据转换装置具有可任意设定且相应于查找表中转换类型的设定数据，并可以不同的方式选择所需的数据转换装置，从而控制显示图像的类型。由此布局，通过把图像数据与绘图数据相结合可获得任意一种显示方式。

此外，在以上的图像处理检验设备中，查找表可包括通过对图像数据进行二进制化而显示图像数据的数据转换装置，以及以灰度图像的形式显示图像数据的数据转换装置。由此布局，可容易地实现使显示的图像成为二进制化的图像或灰度图像，而不必提供任何专用电路。

此外，在以上的图像处理检验设备中，为了获得所需的数据转换格式，查找表可改写数据转换装置。

此外，以上的图像处理检验设备可把图像数据存入一个图像处理用图像存储器，并利用在先前的时间内已存储了图像数据的另一个图像处理用图像存储器同步地执行检验过程。在此情况下，使用依次循环切换的多个图像处理用图像存储器，从而可通过规定图像存储时间而减少检验时间。

此外，以上的图像处理检验设备可设有通过在三个模式之间进行切换而设定一个模式的装置，一个是常规模式，其中图像数据被存入图像处理用图像存储器并在结束存储后执行检验过程，另一个是交替模式，其中把图像数据存入一个图像处理用图像存储器，利用在先前时间已存储图像数据的另一个图像处理用图像存储器同步地执行检验过程，还有一个是直接显示模式，其中来自TV摄像机的图像数据被选择性地存入用于多个屏幕帧的显示用图像存储器，在存储了图像数据时，在显示监视器上显示存储在先前时间内已存储图像数据的显示用图像存储器中的图像数据。由此布局，允许图像处理检验设备具有各种操作功能。

此外，以上的图像处理检验设备可把存储在图像处理用图像存储器中的图像数据拷贝到显示用图像存储器中，其后在直接显示模式切换到交替模式或常规模式时，显示拷贝到显示用图像存储器中的图像数据。此外，在直接显示模式中，执行控制，让来自TV摄像机的图像数据只存入显示用图像存储器，而不存入图像处理用图像存储器。因此，通过以如上所述的方式切换显示模式，当把直接显示模式切换到存储器显示模式时，可显示在存储器显示模式被切换到直接显示模式前已经以存储器显示模式显示的图像。

此外，依据以上的图像处理检验设备，在把存储在图像处理用图像存储器的图像数据拷贝到显示用图像存储器，而从外部输入需要开始检验过程的信号时，则可停止拷贝并把TV摄像机传输的下一个图像数据存入图像处理用图像存储器和显示用图像存储器。由此布局，当在拷贝中请求开始检验过程时，可没有延迟地开始检验过程。

附图说明：

图1是依据本发明第一实施例的图像处理检验设备的示意图；

图2A和2B是说明在选择开关被切换时，第一实施例的图像处理检验设备的操作的图；

图3是依据本发明第二实施例的图像处理检验设备的示意图；

图4是说明显示用查找表的结构的图；

图5是显示用查找表具体例子的方框图；

图6是依据本发明第三实施例的图像处理检验设备的示意图；

图7A和7B是说明在选择开关被切换时，第三实施例的图像处理检验设备的操作的图；

图8A到8E是说明在检验时间小于交替模式下图像获取时间的情况下操作的时序图；

图9A到9E是说明在检验时间大于交替模式下图像获取时间的情况下操作的时序图；

图10A到10E是说明常规模式下操作的时序图；

图11A和11B是说明直接显示模式下操作的时序图；

图12是依据本发明第四实施例的图像处理检验设备的示意图；

图13是说明在选择开关被切换时，第四实施例的图像处理检验设备的操作的图；

图14是依据本发明第五实施例的图像处理检验设备的示意图；

图15是使用已有技术图像处理检验设备的检验系统的示意图；

图16是已有技术图像处理检验设备的示意图；以及

图17是另一个已有技术的图像处理检验设备的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明图像处理检验设备的较佳实施例。注意以下每个实施例中所述的图像处理检验设备替代具有图15所示检验系统结构的图像处理检验设备A’。第一实施例

图1是依据第一实施例的图像处理检验设备的示意图。图像处理检验设备A设有用于两个屏幕帧的图像处理用图像数据存储器11a和11b(以下每个存储器叫做“处理图像存储器”)，用于两个屏幕帧的显示用图像数据存储器10a和10b(以下每个存储器叫做“显示图像存储器)，选择开关电路12x、12y、13和16以及用于图像处理并整体地控制本发明操作等的CPU 18。图像处理存储器11a和11b通过选择开关电路12x连到TV摄像机1，并通过选择开关电路16连到CPU 18。显示用存储器10a和10b通过选择开关电路12y连到TV摄像机1，并通过选择开关电路13连到显示监视器5。

在此情况下，假定TV摄像机1输出把拾取的图像转换成数字数据后获得的图像数据，显示监视器5对输入数字数据的图像进行特定处理诸如模-数转换处理，其后显示图像。实际的图像处理检验设备包括用于执行把来自TV摄像机1的图像数据存入图像数据存储器的特定处理的电路，用于在把来自图像存储器的数据输出到显示监视器5前执行特定信号处理的电路，以及其它控制电路等。在此情况下，假定可由某个电路实现这些技术，为了简化说明未示出与本发明没有直接关系的这些电路，而只示出本发明的实质部分。在这点上，可对下述实施例作相同的说明。

以下将描述如上构成的图像处理检验设备A的操作。

在图1中，处理图像存储器11a和显示图像存储器10a相互配对，而处理图像存储器11b与显示图像存储器10b相互配对。通过切换选择开关电路12x和12y来选择每一对，构成配对的处理用和显示用图像数据存储器同步地连到TV摄像机1或显示监视器5，或不与其相连。

此外，当处理图像存储器11a和11b不与TV摄像机1相连时，由CPU 18读出存储在处理图像存储器11a和11b中的图像数据，并执行检验过程的特定图像处理和计算处理。当结束对图像数据的检验过程时，CPU 18输出检验结果。根据此检验结果，可执行目标的合格/不合格检查，从而允许把一特定报文显示在显示监视器5上，允许操作警报装置，并允许执行特定处理诸如在生产线上除去有缺陷的目标。当显示图像存储器10a和10b不与TV摄像机1相连时，切换选择开关电路13，从而存储器10a和10b连到显示监视器5的显示器电路(未示出)，该电路包括D/A转换器等。

由CPU 18控制选择开关电路12x、12y和13的切换，此CPU 18执行图像处理、计算处理等处理。

此外，通过切换选择开关电路12x和12y，图像数据存储器对10a和11a以及图像数据存储器对10b和11b交替连到TV摄像机1。在此情况下，把来自TV摄像机1的图像数据存入连到TV摄像机1的图像数据存储器10a和11a(或10b和11b)。同时，在不连到TV摄像机1的图像数据存储器10b和11b(或10a和11a)中，存储在处理图像存储器11b(或11a)中的图像数据由CPU 18读出并作特定的图像处理。于是，在对位置、形状等的各种测量中，执行预编程测量即检验过程。同时，存储在与处理图像存储器11b(或11a)配对的显示图像存储器10b(10a)中的图像数据通过选择开关电路13传输到显示监视器5的显示电路，并以图像的形式显示在显示监视器5上。

图2A示出选择开关电路12y被切换到显示图像存储器10a一侧的状态。在此状态下，来自TV摄像机1的图像数据被存入显示图像存储器10a。在此期间，选择开关电路13被切换到显示图像存储器10b一侧，存储在显示图像存储器10b中的图像数据被传输到显示监视器5并以图像的形式显示。

图2B示出，选择开关电路12y被切换到显示图像存储器10b一侧的状态。在此状态下，来自TV摄像机1的图像数据被存入显示图像存储器10b。在此期间，选择开关电路13被切换到显示图像存储器10a一侧，存储在显示图像存储器10a中的图像数据被传输到显示监视器5并以图像的形式显示。

如上所述，依据本发明，在根据存储在一对图像数据存储器10a和11a(或10b和11b)中的图像数据执行检验过程和显示时，来自TV摄像机1的图像数据被同步地存入另一对图像数据存储器10b和11b(或10a和11a)。接着，当结束对存储在图像数据存储器10a和11a(或10b和11b)中的图像数据的图像处理时，利用存储在图像数据存储器对10b和11b(或10a和11a)中的图像数据执行检验过程和显示，来自TV摄像机1的图像数据被同步地存入图像数据存储器对10a和11a(或10b和11b)。

于是，事实上本实施例的图像处理检验设备可利用选择开关电路12x、12y和13在存储图像数据的图像数据存储器对和读出其数据用于处理和显示的图像数据存储器对之间切换，可以在显示监视器5上显示来自TV摄像机1的原始图像。此外，当利用一个处理图像存储器11a(或11b)的图像数据执行检验过程时，利用另一个处理图像存储器11b(或11a)执行图像数据存储。因此，检验过程所需的时间可减少图像数据存储时间。第二实施例

图3示出依据第二实施例的图像处理检验设备的示意图。

通过对图1所示第一实施例的图像处理检验设备进一步提供在其中存储在显示监视器5上显示的特定字符、图案等的图像数据的绘图数据存储器14和数据转换用的查找表15，构成本实施例的图像处理检验设备。在图3中，为便于说明，只示出必要的部分。即，与处理图像存储器11a和11b相关的电路具有与第一实施例的图1所示相同的电路结构，图3中只示出与显示图像存储器10a和10b相关的电路结构。

为了通过把来自绘图数据存储器14的输出叠加在来自显示数据存储器10a(或10b)的图像数据上以产生要显示在显示监视器5上的图像数据，配备了数据转换用查找表(以下叫做LUT)15。

在此情况下，如上所述，本实施例的LUT 15的一个功能是把从绘图数据存储器14中读出的绘图数据(具有某一宽度，例如4位)组合到从显示图像存储器10a(或10b)中读出的图像数据上，并把获得的数据转换成显示用数据。被转换的显示用数据经过显示监视器5中显示电路的数-模转换，并以图像的形式显示在显示监视器5上。

在此情况下，LUT 15包括多个存储单元。每个存储单元相应于一个数据转换方式，依据所需的数据转换选择特定的存储单元。通过数据置位来确定存储单元的数据转换方式，依据用户的需要任意地设定此数据置位。

例如，通过在LUT 15的特定存储单元中预置二进制化显示用数据或灰度显示用数据并选择需要使用的存储单元，可把二进制化图像或灰度图像显示在显示监视器5上。

图4是说明LUT 15操作的图。如图4所示，LUT 15把数据宽度为8位的显示用图像数据即来自显示图像存储器10a(10b)的图像数据与数据宽度为4位的数据即来自绘图数据存储器14的数据相结合，从而把该数据转换成显示用8位数据。此经转换的8位数据经过最后一级中显示电路的数-模转换，并显示在显示监视器5上。

图5示出LUT 15的一个具体例子。在此情况下，LUT 15具有十六个二进制化图像显示用图像存储器的存储单元以及十六个灰度图像显示用图像存储器的十六个存储单元。在此情况下，在二进制化图像显示和灰度图像显示(为了接通和断开每一个4帧重迭显示屏幕，一共需要16(＝2×2×2×2)个存储单元)的每一个显示中可实现4帧重迭显示。

LUT 15通过接收存储单元切换地址来执行存储单元切换，该地址一共有5位，4位用于存储单元切换，1位用于在灰度图像显示和二进制化图像显示的切换。此外，把来自显示图像存储器10a(或10b)的图像数据(8位)和来自绘图数据存储器14的绘图数据(4位)构成的一共12位的显示图像数据处理成由来自连到CPU 18的12位地址总线的地址所指定的LUT 15的写地址。在此情况下，由选择开关电路15a选择要输入到LUT 15的上述地址或显示图像数据。此外，由选择开关电路15b选择输入数据置位用写数据(8位)或把显示用8位数据输出到显示监视器5。

因此，当显示用图像数据存储器的内容被显示在显示监视器5上时，切换开关从而由选择开关电路15a选择显示图像数据，并由选择开关电路15b输出显示用8位数据。当CPU 18改变LUT 15的数据置位时，切换开关，从而由选择开关电路15a选择写入地址，并由选择开关电路15b输入置位数据。第三实施例

图6示出依据第三实施例的图像处理检验设备的示意图。本实施例的图像处理检验设备A设有类似于第一实施例的用于两个屏幕帧的处理图像存储器11a和11b和用于两个屏幕帧的显示图像存储器10a和10b，显示图像存储器10a或10b的图像数据通过选择开关电路17传输到显示监视器5，并以图像形式显示。

此外，本实施例的图像处理检验设备具有三个操作模式。即，设备具有(1)交替模式、(2)常规模式和(3)直接显示模式，CPU 18依据用户利用键盘3或类似装置发出的请求，以交替方式选择这些模式。以下将描述图像处理检验设备在每个模式下的操作。

(1)交替模式

类似于第一实施例，在交替模式下，把一个图像存入为两个屏幕帧而设的两个处理图像存储器11a和11b中的一个存储器，与此同时利用其中已存储先前图像的另一个处理图像存储器执行检验过程。由此操作，由于减少了图像数据存储时间，与已有技术的图像处理检验设备相比可更快地执行检验。此外，如果在图像数据存储时间内结束一系列检验，则可在每个图像数据存储时间内执行检验，这是此模式的一个特征。以下将具体描述此操作。

首先，当有检验开始请求信号输入到CPU 18的外部触发输入端，CPU 18对图像处理检验设备A执行信号处理和控制处理时，在CPU 18如图7A所示方式的控制下切换选择开关电路12x、12y、16和17，把来自TV摄像机1的图像数据同时存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a。在此情况下，当传感器3在生产线上的特定检验位置检测到目标时，则输出检验开始请求信号。因此，这表示目标已位于可检验位置的事实。当图像数据正被存入图像数据存储器10a和11a时，CPU 18通过选择开关电路16读出存储在处理图像存储器11b中的图像数据，并执行包括图像处理的检验过程、计算和输出过程等。此外，在此期间，存储在显示图像存储器10b中的图像数据通过选择开关电路17输入显示监视器5并显示在显示监视器5上。

注意，当首先输入检验开始请求信号时，所有的图像数据都已存储在处理图像存储器11b和显示图像存储器10b中。因此，在处理图像存储器11a和显示图像存储器10a的图像数据存储周期中，都不利用存储在处理图像存储器11b和显示图像存储器10b中的图像数据来进行检验过程或显示。

在把图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a结束后，当输入下一个检验开始请求信号，且利用存储在处理图像存储器11b中的图像数据进行的图像处理已结束时，CPU 18以图7B所示的方式切换选择开关电路12x、12y、16和17，从而把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11b和显示图像存储器10b。同时，CPU 18通过选择开关电路17把存储在显示图像存储器10a中的图像数据传输到显示监视器5，从而显示图像并利用存储在处理图像存储器11a中的图像数据开始检验过程。

图8A到8E示出在以上情况下检验开始请求信号和图像数据存储器的时序图。图8A示出检验开始请求信号的时序图，图8B示出把图像数据存入处理图像存储器11a以及这些数据的检验过程的时序图，图8C示出把图像数据存入处理图像存储器11b以及这些数据的检验过程的时序图，图8D示出把图像数据存入显示图像存储器10a以及显示这些数据的时序图，以及图8E示出把图像数据存入显示图像存储器10b以及显示这些数据的时序图。

现在考虑检验过程时间比图像数据存储时间长的情况，即把图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a已经结束，从CPU 18的外部触发输入端输入了下一个检验开始请求信号，但利用处理图像存储器11b的图像数据进行的检验过程还没有结束的情况。在此情况下，CPU 18暂停检验开始请求信号的实际输入，并继续处理处理图像存储器11b的数据。在对处理图像存储器11b的数据处理结束后，CPU解除暂停，输入检验开始请求信号从而以图7B所示的上述方式切换选择开关电路12x、12y、16和17，把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11b和显示图像存储器10b，并利用处理图像存储器11a和显示图像存储器10a的图像数据开始检验过程和显示。

图9A到9E示出在上述检验过程时间比图像数据存储时间长的情况下检验开始请求信号和图像数据存储器的时序图。图9A示出检验开始请求信号时序图，图9B示出把图像数据存入处理图像存储器11a以及这些数据的检验过程的时序图，图9C示出把图像数据存入处理图像存储器11b以及这些数据的检验过程的时序图，图9D示出把图像数据存入显示图像存储器10a以及显示这些数据的时序图，以及图9E示出把图像数据存入显示图像存储器10b以及显示这些数据的时序图。

在把图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a已经结束，对处理图像存储器11b的图像数据进行的检验过程也已经结束，但还未输入下一个检验开始请求信号的情况下，CPU 18等待下一个检验开始请求信号的输入并在它接收到下一个检验开始请求信号的时刻切换选择开关电路12x、12y、16和17。即，CPU在输入检验开始请求信号的时刻，如图7B所示切换选择开关电路12x、12y、16和17，并把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11b和显示图像存储器10b。同时，它通过选择开关电路17把存储在显示图像存储器10a中的图像数据传输到显示监视器5从而显示图像，并利用处理图像存储器11a中的图像数据开始检验过程。

如上所述，不能同时执行图像数据的存储和检验过程，因为在进行依据本实施例的第一次检验时还未存储图像数据。然而，通过切换方式依次交替地使用用于两个屏幕帧的处理图像存储器11a和11b，由于减少了图像数据存储时间，可比已有技术更快地执行检验过程。此外，当在图像数据存储时间内结束了一系列检验过程时，可在每个图像数据存储过程中执行检验过程。例如，当如图8A到8E所示的检验过程时间不超过图像数据存储时间时，图像数据存储时间变为检验过程时间。因此，在获取全帧(需要33.3ms)的情况下每秒可执行三十次检验过程，在获取半帧(需要16.7ms)的情况下每秒可执行六十次检验过程。

(2)常规模式

类似于已有技术，在常规模式下，在图像数据存储器中已结束一系列图像数据存储和检验过程，其后执行对下一个图像数据的存储和检验。

实际上，当检验开始请求信号输入到CPU 18的外部触发输入端时，CPU 18控制选择开关电路12x和12y，从而同时把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a。当结束此数据存储时，CPU 18切换选择开关电路12x，从而使处理图像存储器11a不与TV摄像机1相连，并切换选择开关电路16，从而把该存储器连到CPU 18。此外，CPU 18切换选择开关电路12y，从而使显示图像存储器10a也不与TV摄像机1相连，并通过选择开关电路17把存储在显示图像存储器10a中的图像数据传输到显示监视器5的显示电路，从而使它以图像的形式在显示监视器5上显示。在处理存储在图像处理用处理图像存储器11a中的图像数据、计算并输出获得的数据后，在输入了下一个检验开始请求信号时，CPU 18把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11b和显示图像存储器10b，接着重复以上检验过程序列。

图10A到10E示出在此情况下的时序图。图10A示出检验开始请求信号时序图，图10B示出把图像数据存入处理图像存储器11a以及这些数据的检验过程的时序图，图10C示出把图像数据存入处理图像存储器11b以及这些数据的检验过程的时序图，图10D示出把图像数据存入显示图像存储器10a以及显示这些数据的时序图，以及图10E示出把图像数据存入显示图像存储器10b以及显示这些数据的时序图。在当前模式下，在结束了提出的一个系列的处理后，执行下一系列的处理。与交替模式不同虽然处理时间不减少，但它与已有技术图像处理检验设备的操作序列兼容，因此允许容易地替换已有技术。

(3)直接显示模式

在直接显示模式中，来自TV摄像机1的图像被交替地存入为两个屏幕帧而设的显示图像存储器10a和10b用于显示。实际上，CPU 18把选择开关电路12x切换到显示图像存储器10a，在把来自TV摄像机1的图像数据存入显示图像存储器10a时切换选择开关电路17从而把显示图像存储器10b连到显示监视器5，并显示存储在显示图像存储器10b中的数据。接着，当结束把数据存入显示图像存储器10a时，CPU利用选择开关电路12x把显示图像存储器10b连到TV摄像机1，从而把来自TV摄像机1的图像数据存入显示图像存储器10b，并利用选择开关电路17把显示图像存储器10a连到显示监视器5，从而显示该数据。图11A和11B示出在此情况下的时序图。图11A示出把图像数据存入显示图像存储器10a以及显示这些数据的时序图，以及图11B示出把图像数据存入显示图像存储器10b以及显示这些数据的时序图。由于在当前模式下只执行数据显示，在处理图像存储器11a和11b上均不执行对图像数据的数据存储或检验过程。

如上所述，当前模式通过切换图像数据存储器把TV摄像机1拾取的图像实时地显示为移动图像，这在没有检验开始请求信号输入时可有效地实现图像显示。第四实施例

图12示出依据本实施例的图像处理检验设备的结构。本实施例的图像处理检验设备具有与所示第三实施例的图像处理检验设备相同的结构，即它具有结合第三实施例说明的三个操作模式，且在这些模式之间切换时，图像处理和图像显示相互一致。

如上所述，在常规模式和交替模式中，直到从外部触发输入端输入了检验开始请求信号才更新图像显示。在此情况下，显示图像变为静止图像。在以下的描述中，此种显示将叫做“存储器图像显示”。此外，在此情况下的操作模式将叫做“存储器图像模式”。与此相反，将把通过在图像数据存储器之间切换而能进行移动图形显示且不依赖于检验开始请求信号的显示叫做“直接图像显示”。

在存储器显示模式中(常规模式或交替模式)，当处理图像存储器的图像数据和显示图像存储器的显示图像数据完全相同时，实现存储器图像显示。此外，在直接显示模式中，当图像数据只存入显示图像存储器而不存入处理图像存储器时才实现直接图像显示。因此，在直接显示模式中，已更新了显示图像存储器的内容，然而，还未更新处理图像存储器的内容。因此，显示图像存储器的内容与处理图像存储器的内容相互不一致。

因此，当显示模式从存储器显示模式变到直接显示模式时，即当图像显示从存储器图像显示变到直接图像显示时，来自TV摄像机1的图像数据只存入显示图像存储器。因此，处理图像存储器的内容与显示图像存储器的内容相互不一致。如果显示模式被设回存储器显示模式，则已存储在处理图像存储器中并用于检验的图像与存储在显示图像存储器中并用于显示的图像不同，这是不利的。

然后，在进行把显示模式从直接显示模式切换到存储器显示模式的操作时，本实施例采取把来自处理图像存储器的图像数据拷贝到显示图像存储器的措施，从而使处理图像和显示图像相互一致。以下将具体描述该操作。

在显示模式从直接显示模式(直接图像显示)切换到存储器显示模式(存储器图像显示)的时刻对处理图像存储器11a的图像数据进行处理的情况下，CPU 18以图13所示的方式切换选择开关电路16和17，从而通过选择开关电路16从处理图像存储器11a中读出图像数据，并通过选择开关电路17把该图像数据写入显示图像存储器10a。当结束此写入操作时，CPU 18切换选择开关电路17，从而把显示图像存储器10a连到显示监视器5，并利用所拷贝的图像数据执行图像显示。由此操作，可使处理图像和显示图像相互一致。

拷贝一个屏幕帧图像数据所需的时间具有相当大的跨度(例如，需要几十到几百毫秒)，在与存储图像数据、图像处理或计算和输出所需的时间相比时不可忽略这个跨度。因此，如果有检验开始请求信号从外部触发输入端输入到CPU 18且不能接收到该信号，则将延迟开始下一个检验，直到结束拷贝，这是不能实现的。因此，在CPU 18把存储在处理图像存储器11a(或11b)中的图像数据拷贝到显示图像存储器10a(或10b)中时，本实施例的图像处理检验设备采取始终监测从外部触发输入端输入的检验开始请求信号的措施。实际上，当输入检验开始请求信号，并向CPU 18发送一中断请求时，在CPU 18接受此中断(在此时刻拷贝了部分图像数据)且通过选择开关电路12x和12y同时把来自TV摄像机1的新的图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a的时刻，CPU 18停止拷贝过程。在存储图像数据结束后，CPU 18控制选择开关电路17，从而把显示图像存储器10a的图像数据传输到执行图像显示的显示监视器5。

在本实施例中，在进行如上所述把图像显示从直接图像显示切换到存储器图像显示(在此阶段以静止图像的形式显示TV摄像机1的图像数据)的操作时，在显示监视器5上显示该图像(在切换到直接显示模式前已经以存储器图像显示形式显示在显示监视器5上的图像)作为要显示的存储器图像。此外，为了实现此功能，当在把图像数据从处理图像存储器11a(或11b)拷贝到显示图像存储器10a(或10b)时输入了外部检验开始请求信号时，CPU 18停止拷贝操作，并立即把TV摄像机1传输的下一个图像送入用于执行检验过程和图像显示的处理图像存储器11a(或11b)和显示图像存储器10a(或10b)。第五实施例

这里将描述对三个屏幕帧配备处理图像存储器和显示图像存储器的图像处理检验设备。

图14示出本实施例的图像处理检验设备的示意方框图。本实施例的图像处理检验设备A具有处理图像存储器11a、11b和11c，显示图像存储器10a、10b和10c，用于切换这些存储器的选择开关电路19到22以及CPU 18，该CPU用于整体地控制图像处理检验设备的操作。在此图像处理检验设备A中，处理图像存储器11a和显示图像存储器10a组成第一存储器对，处理图像存储存储器11b和显示图像存储器10b组成第二存储器对，处理图像存储存储器11c和显示图像存储器10c组成第三存储器对。这些存储器对被选择开关电路19到22依次切换，从而选中特定的存储器，并执行获取图像数据、显示和检验过程。在本实施例中，依次循环地选择存储器对，例如按照第一存储器对-第二存储器对-第三存储器对-第一存储器对的次序。以下将具体描述该操作。

首先，由选择开关电路19和21选中第一存储器对，从而把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11a和显示图像存储器10a。此时，由选择开关电路20和22选中第三存储器对，从而把存储在处理图像存储器11c中的数据读到CPU 18，并执行特定的检验过程。此外，在显示监视器5上显示存储在显示图像存储器10c中的数据。

在结束获取图像数据并结束对以上数据的检验过程时，切换选择开关电路19和21以选中第二存储器对，从而把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11b和显示图像存储器10b。此时，由选择开关电路20和22选中第一存储器对，从而把存储在处理图像存储器11a中的数据读到CPU 18，并执行特定的检验过程。此外，在显示监视器5上显示存储在显示图像存储器10a中的数据。

在结束获取图像数据并结束对以上数据的检验过程时，切换选择开关电路19和21以选中第三存储器对，从而把来自TV摄像机1的图像数据存入处理图像存储器11c和显示图像存储器10c。此时，由选择开关电路20和22选中第二存储器对，从而把存储在处理图像存储器11b中的数据读到CPU 18，并执行特定的检验过程。此外，在显示监视器5上显示存储在显示图像存储器10b中的数据。接着，依次切换存储器对并执行处理。

于是，通过依次选择性地使用三个存储器对中的两个并执行获取图像数据、检验和显示，可类似于上述实施例减少整个图像处理检验设备的处理时间。此外，通过在显示监视器5上显示数据时，利用选择开关电路22执行把当前选中的显示图像存储器切换到未选中存储器对的显示图像存储器，可再次显示在上述时间内的图像处理结果，这也允许将当前检验结果与上述检验结果相比较。

虽然在以上描述中依次选用三个存储器对，但可从三个存储器对中选择两个存储器对，如第一到第四实施例一样交替切换这些存储器对，执行图像数据的获取、检验和显示，在余下的存储器对中存储特定图像，并在必要时执行显示。例如，交替切换第一和第二存储器对来执行获取图像数据、显示等操作，使第三存储器对预先存储将作为检验参考的图像(例如，优质产品的目标)。当用户通过输入装置诸如键盘7或类似装置发出要求时，通过在必要时切换选择开关22选中第三存储器对的显示图像存储器，可把作为参考的图像数据显示在显示监视器5上。如上所述，可根据用户的要求或类似要求，通过依据任意定时关系进行切换可使用多个存储器对。

此外，类似于上述实施例，即使对不少于四个的屏幕帧使用图像数据存储器和图像显示存储器时，也可获得与上述实施例相同的操作和效果，而没有任何问题。

注意已结合特殊实施例描述了本发明，然而，许多其它的修改、变化和用途将对本领域内的那些熟练技术人员变得明显起来。因此，本发明不限于这里所提供的特别揭示的内容，而只限于附加权利要求书的范围。

Claims (9)

1.一种图像处理检验设备，它具有TV摄像机；图像处理用图像存储装置，用于存储来自所述TV摄像机的图像数据；显示用图像存储装置，用于存储来自所述TV摄像机的图像数据；显示监视器，用于显示存储在所述显示用图像存储装置中的图像数据；以及CPU，利用存储在所述图像处理用图像存储装置中的图像数据执行特定的检验过程并控制整个设备，其特征在于

所述图像处理用图像存储装置包括用于多个屏幕帧的多个图像处理用图像存储器；

所述显示用图像存储装置包括用于多个屏幕帧的多个显示用图像存储器；以及

提供了一切换装置，对于每个屏幕帧，选择性地把所述图像处理用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述CPU相连，以及选择性地把所述显示用图像存储器之一与所述TV摄像机和所述显示监视器相连。

2.如权利要求1所述的图像处理检验设备，其特征在于

为两个屏幕帧提供所述显示用图像存储器；以及

所述切换装置在两个周期中执行切换，在一个周期中，为了执行图像数据存储而把一个显示用图像存储器连到TV摄像机，为了执行图像显示而把另一个显示用图像存储器同时连到显示监视器，在另一个周期中，为了执行图像数据存储而把后一个显示用图像存储器连到TV摄像机，为了执行图像显示而把前一个显示用图像存储器同时连到显示监视器。

3.如权利要求1或2所述的图像处理检验设备，其特征在于还包括：

绘图数据存储器，该存储器存储要显示的绘图数据并叠加到存储在所述显示用图像存储器中的图像数据上；以及

具有以不同方式选择的多个数据转换装置的查找表，该检验设备还用于把存储在绘图数据存储器中的绘图数据叠加在要显示的图像数据上。

4.如权利要求3所述的图像处理检验设备，其特征在于

所述查找表包括：通过对图像数据进行二进制化而显示数据的数据转换装置；以及以灰度图像的形式显示图像数据的数据转换装置。

5.如权利要求3所述的图像处理检验设备，其特征在于

在所述查找表(15)中，可依据所需的数据转换而改写所述数据转换装置。

6.如权利要求1或2所述的图像处理检验设备，其特征在于

把图像数据存入一个图像处理用图像存储器，并利用在先前的时间内已存储了图像数据的另一个图像处理用图像存储器同时执行检验过程。

7.如权利要求1或2所述的图像处理检验设备，其特征在于还包括通过在三个模式之间进行切换而设定一个模式的装置，

常规模式，其中图像数据被存入图像处理用图像存储器并在结束存储后执行检验过程，

交替模式，其中把图像数据存入一个图像处理用图像存储器，利用在先前时间已存储图像数据的另一个图像处理用图像存储器同时地执行检验过程，以及

直接显示模式，其中来自TV摄像机的图像数据被选择性地存入用于多个屏幕帧的显示用图像存储器，在存储了图像数据时，在显示监视器上显示存储在先前时间内已存储图像数据的显示用图像存储器中的图像数据。

8.如权利要求7所述的图像处理检验设备，其特征在于

把存储在图像处理用图像存储器中的图像数据拷贝到显示用图像存储器中，其后在直接显示模式切换到交替模式或常规模式时，显示拷贝到显示用图像存储器中的图像数据。

9.如权利要求8所述的图像处理检验设备，其特征在于

在把存储在图像处理用图像存储器的图像数据拷贝到显示用图像存储器中的同时从外部输入需要开始检验过程的信号时，停止拷贝并把TV摄像机传输的下一个图像数据存入图像处理用图像存储器和显示用图像存储器。

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