JP2000321026A - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JP2000321026A
JP2000321026A JP11134002A JP13400299A JP2000321026A JP 2000321026 A JP2000321026 A JP 2000321026A JP 11134002 A JP11134002 A JP 11134002A JP 13400299 A JP13400299 A JP 13400299A JP 2000321026 A JP2000321026 A JP 2000321026A
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JP
Japan
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signal
circuit
horizontal
central horizontal
horizontal signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP11134002A
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English (en)
Inventor
Hayato Kimura
隼人 木村
Toshimi Nagaishi
俊巳 永石
Haruhiko Tsuchiya
晴彦 土屋
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TB OPTICAL KK
Original Assignee
TB OPTICAL KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号処理作業を簡素化して演算速度の高速化
を図ると共に、安価な信号処理装置を提供する。 【解決手段】 CCDカメラ4で撮像した検査対象物の
画像信号を信号分離回路11で同期信号と映像信号とに
分離し、タイミングコントローラ12において分離され
た同期信号にて中央水平信号を抽出するに必要なタイミ
ング信号を制御し、中央水平信号抽出回路13ではタイ
ミングコントローラ12から出力されたタイミング信号
に基づき1本の中央水平信号を抽出し、この中央水平信
号を二値化処理回路14で二値化処理し、計測回路15
で二値化処理された中央水平信号の明から暗、暗から明
のエッジを検出し、エッジとエッジとの区間により、検
査対象物の幅を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCDカメラを用
いて撮像した検査対象物の画像を信号処理して1又は複
数本の水平信号を抽出する信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、例えば検査対象物の寸法を計測
する場合、検査対象物に平行光を照射し、検査対象物か
らの反射光をCCD(荷電化結合素子)イメージセンサ
に投影し、CCDイメージセンサの受光信号を読出して
二値化処理し、二値化信号の明から暗、暗から明へのエ
ッジを検出し、エッジとエッジとの区間により検査対象
物の寸法を計測し、その寸法に基づきバリの有無等を検
出するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CCDイメ
ージセンサとして、複数個の画素を直線状(一次元)配
列したCCDラインセンサを用いるのが一般的である
が、CCDラインセンサは高価であり、そのまま採用す
ることはコスト高となる。
【0004】又、CCDイメージセンサとしてCCD単
体を用いた場合、画像全体を光電変換して信号処理する
ことは、演算作業が複雑となり、信号処理速度の低下を
招くことになる。
【0005】従って、本発明の目的は、信号処理作業を
簡素化して演算速度の高速化を図ると共に、安価な信号
処理装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第1の発明は、CCDカメラを用いて撮像した検査対象
物の画像信号を処理する信号処理装置において、上記画
像信号を同期信号と映像信号とに分離する信号分離回路
と、上記同期信号に基づき上記映像信号から1又は複数
本の水平信号を抽出する水平信号抽出回路と、抽出した
上記水平信号を二値化処理する二値化処理回路とを備え
ることを特徴とする。
【0007】第2の発明は、第1の発明において、前記
水平信号抽出回路では撮像面中央の水平信号を抽出する
ことを特徴とする。
【0008】第3の発明は、第1又は第2の発明におい
て、前記二値化処理回路で二値化処理した前記水平信号
に基づき上記検査対象物を計測する計測回路を備えるこ
とを特徴とする。
【0009】第4発明は、第1又は第2の発明におい
て、前記二値化処理回路で二値化処理した前記水平信号
に基づき設定フィールド毎の前記検査対象物の移動量を
検出することを特徴とする。
【0010】すなわち、第1発明では、CCDカメラを
用いて撮像した検査対象物の画像信号を同期信号と映像
信号とに分離し、この同期信号に基づき映像信号から1
又は複数本の水平信号を抽出し、抽出した水平信号を二
値化処理し、二値化処理した信号を出力する。
【0011】第2の発明では、第1の発明において、撮
像面中央の水平信号を抽出する。第3の発明では、第1
或いは第2の発明において、二値化処理した水平信号に
基づき検査対象物を計測する。
【0012】第4発明では、第1或いは第2の発明にお
いて、二値化処理した水平信号に基づき設定フィールド
毎の前記検査対象物の移動量を検出する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図1〜図5に本発明の第1実施
の形態を示す。図2に検査装置の概略図を示す。
【0014】この検査装置1は、回転テーブル2に載置
されている検査対象物の一例であるOリング3を、民生
用CCDカメラ4で撮像して、Oリング成型時に発生す
るバリが許容値内か否かを検査するもので、回転テーブ
ル2はパルスモータ5の回転軸5aに軸着されて、一定
回転される。
【0015】又、回転テーブル2の上方にCCDカメラ
4が対設されている。図3に示すように、CCDカメラ
4の視野枠4aが、Oリング3上に設定されており、
又、CCDカメラ4とOリング3との間にリング状照明
6が介装されている。
【0016】このリング状照明6には、光ファイバ等を
介して光源7から平行光が導かれる。尚、視野枠4a上
に平行光を照射可能なものであれば、照明はリング状照
明に限定されない。又、回転テーブル2を透明とし、照
明光を回転テーブル2の下から照射するようにしてもよ
い。更に、CCDカメラ4は民生用を利用しているため
安価に購入することができる。
【0017】CCDカメラ4には、その結像位置にCC
D8が配設され、更にCCD8からの信号を増幅する増
幅器、この増幅器から出力される映像信号と同期信号
(水平同期信号、垂直同期信号)とを合成した画像信号
を出力する同期信号合成器等の信号処理ユニットが内蔵
されており、このCCDカメラ4からの画像信号が信号
処理装置10に出力される。
【0018】信号処理装置10は、図1の機能ブロック
図に示すように、信号分離回路11、タイミングコント
ローラ12、中央水平信号抽出回路13、二値化処理回
路14、計測回路15等で構成されている。
【0019】信号分離回路11は、画像信号を同期信号
と映像信号とに分離する。タイミングコントローラ12
は、信号分離回路11で分離された同期信号(水平同期
信号、垂直同期信号)に基づき、中央水平信号を抽出す
るに必要なタイミングを制御する。
【0020】中央水平信号抽出回路13は、タイミング
コントローラ12から中央水平信号を抽出するタイミン
グ信号が出力されたときの1本の中央水平信号sを抽出
し、二値化処理回路14にて、抽出した中央水平信号s
を二値化処理する(図4(b)、図5(b)参照)。
【0021】計測回路15は、二値化処理した水平信号
の明から暗、暗から明へのエッジを検出し、エッジとエ
ッジとの区間により、Oリング3の、図4(a)、図5
(a)に示す視野枠4a内のラインL上の幅を計測し、
当該計測値と許容値とを比較し、その結果を表示装置1
6に表示する。
【0022】次に、検査装置1を使用したOリング3の
検査作業について説明する。回転テーブル2にOリング
3を載置し、パルスモータ5にて回転テーブル2を設定
速度で回転させ、その間、CCDカメラ4の視野枠4a
を通過するOリング3をCCDカメラ4にて撮像する。
【0023】そして、CCDカメラ4で撮像した画像信
号が信号処理装置10に入力されると、先ず、信号分離
回路11で、画像信号を同期信号(水平同期信号、垂直
同期信号)と映像信号とに分離し、同期信号はタイミン
グコントローラ12に入力され、中央水平信号を抽出す
るに必要なタイミングが制御され、中央水平信号抽出回
路13に入力される映像信号から1本の中央水平信号s
を抽出する。
【0024】そして、中央水平信号抽出回路13で抽出
した中央水平信号sを二値化処理回路14で二値化処理
し、計測回路15にて、二値化処理した水平信号の明か
ら暗、暗から明へのエッジを検出し、エッジとエッジと
の区間により、Oリング3の視野枠4a内のラインL上
の幅を計測し、当該幅の寸法値と許容値とを比較する。
【0025】図4にOリング3のバリ無し位置の幅を計
測したときの中央水平信号sと、それを二値化処理した
信号を示し、図5にOリング3のバリ発生位置の幅を計
測したときの中央水平信号sと、それを二値化処理した
信号を示す。
【0026】バリが検出されたときの二値化処理した信
号のエッジとエッジとの区間が許容値よりも広い場合、
表示装置16に「NG」が表示される。
【0027】又、Oリング3を全周計測した結果、二値
化処理した信号のエッジとエッジとの区間が全て許容値
以内の場合には、表示装置16に「OK」が表示され
る。
【0028】このように、本実施形態では、民生用CC
Dカメラ4を使用し、水平信号の中からほぼ中央に位置
する1本の中央水平信号を抽出し、この中央水平信号を
用いてOリング3の幅を計測するようにしたので、信号
処理作業が簡素化され演算処理速度の高速化を実現する
ことができる。又、民生用CCDカメラ4を用いている
ため、低コストで製造することができる。
【0029】又、図6〜図8に本発明の第2実施の形態
を示す。本実施の形態では、引っ張り試験器21を使用
して、ゴム、プラスチック等の試験片24の引っ張り試
験を行う際の延び量を、2台のCCDカメラ25.26
を用いて計測するようにしたものである。
【0030】図6に引っ張り試験器21の概略構成図を
示す。固定台22と図面上方へ移動するグリッパ23と
に、検査対象物である試験片24の両端が固定されてお
り、この試験片24の中程に、引っ張り方向に直交する
方向に延出する2本のマークMが一定間隔を開けて設け
られている。このマークMは試験片24の反射率、光
沢、色等に合わせて二値化し易いものが選択されてい
る。
【0031】2本のマークMに、第1、第2の民生用C
CDカメラ25,26がそれぞれ対設しており、図7に
示すように、各CCDカメラ25,26は、水平信号が
マークMに対して直行するように配設されている。
【0032】各CCDカメラ25,26は、アーム2
7,28を介してリニアゲージ29に連設されている。
更に、各アーム27,28に第1、第2の送りモータ3
0,31から延出する送りねじ30a,31aが螺合さ
れている。
【0033】各CCDカメラ25,26からの画像信号
は、信号処理装置10にそれぞれ出力され、又、信号処
理装置10に、各送りモータ30,31を動作させるモ
ータ駆動回路32,33が接続されている。
【0034】先ず、試験開始前に、両信号処理装置10
において、図7に示すような第1、第2のCCDカメラ
25,26で撮像したCCD画像から中央水平走査線に
対応する中央水平信号sを抽出し、この中央水平信号s
のマーク信号を検出した出力の立ち上がりから立ち下が
りまでの時間を計時し、その中心を基準値MLとする。
【0035】そして、試験を開始し、試験片24を引っ
張ると、試験片24に付設されているマークMが移動す
るためCCD画像では、マーク信号が一方へ変位する。
【0036】モータ駆動回路32,33では、このとき
の中央水平信号sから検出されたマーク信号の基準値M
Hと、前回の基準値MLとの変位量tに応じたモータ駆
動信号を第1、第2の送りモータ30,31へそれぞれ
出力し、CCD画像に取り込まれるマーク信号が初期位
置へ戻るように制御する。
【0037】その結果、各CCDカメラ25,26はマ
ークMの移動を追従し、この両CCDカメラ25,26
の相対位置をリニアゲージ29で計測することで、マー
クM間の延び量を計測することができる。尚、この追従
動作は1フィールド毎に行われる。
【0038】尚、本発明は、上述した各実施の形態に限
るものではなく、例えば第1実施の形態に示す表示装置
16には計測した幅の寸法を表示するようにしてもよ
く。又、抽出する中央水平信号は2本以上であってもよ
い。
【0039】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
民生用CCDカメラを用いることで、製造コストの低減
が図れ、又検査対象物の映像信号から1又は複数本の水
平信号を抽出し、抽出した水平信号にて検査対象物を計
測するようにしたので、信号処理作業が簡素化され、演
算速度の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施の形態による信号処理装置の機能ブロ
ック図
【図2】同、検査装置の概略図
【図3】Oリングを載置する回転テーブルの平面図
【図4】Oリングのバリ無し位置の幅を計測したときの
中央水平信号と、それを二値化処理した信号との説明図
【図5】同、Oリングのバリ発生位置の幅を計測したと
きの中央水平信号と、それを二値化処理した信号との説
明図
【図6】本発明の第2実施の形態による引っ張り試験器
の概略構成図
【図7】同、CCD画像の説明図
【図8】同、中央水平信号の説明図
【符号の説明】
3,24 検査対象物(Oリング、試験片) 4,25,26 CCDカメラ 10 信号処理装置 11 信号分離回路 13 中央水平信号抽出回路 14 二値化処理回路 15 計測回路 s 中央水平信号 t 変位量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 晴彦 東京都町田市成瀬2116番地 ティービーオ プティカル株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA22 BB05 BB27 CC00 DD06 FF01 FF04 GG17 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 LL02 PP13 QQ05 QQ31 5B057 AA01 BA15 BA29 DA03 DB02 DC03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CCDカメラを用いて撮像した検査対象
    物の画像信号を処理する信号処理装置において、 上記画像信号を同期信号と映像信号とに分離する信号分
    離回路と、 上記同期信号に基づき上記映像信号から1又は複数本の
    水平信号を抽出する水平信号抽出回路と、 抽出した上記水平信号を二値化処理する二値化処理回路
    とを備えることを特徴とする信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記水平信号抽出回路では撮像面中央の
    水平信号を抽出することを特徴とする請求項1記載の信
    号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記二値化処理回路で二値化処理した前
    記水平信号に基づき前記検査対象物を計測する計測回路
    を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の信号処
    理装置。
  4. 【請求項4】 前記二値化処理回路で二値化処理した前
    記水平信号に基づき設定フィールド毎の前記検査対象物
    の移動量を検出することを特徴とする請求項1又は2記
    載信号処理装置。
JP11134002A 1999-05-14 1999-05-14 信号処理装置 Pending JP2000321026A (ja)

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JP11134002A JP2000321026A (ja) 1999-05-14 1999-05-14 信号処理装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1014105A5 (fr) * 2001-09-05 2003-04-01 Louis Blaze Dispositif de mesure de la position angulaire relatif d'un organe rotatif par rapport a une structure fixe.
CN103528522A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 北京理工大学 一种嵌入式机床刀具图像检测装置

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BE1014105A5 (fr) * 2001-09-05 2003-04-01 Louis Blaze Dispositif de mesure de la position angulaire relatif d'un organe rotatif par rapport a une structure fixe.
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Effective date: 20040519