JP2006109001A - Imaging apparatus, image data transmission processor and image data receiver - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、CMOSセンサを用いた撮像領域に、画像データを読み出すための独立した複数の領域を設定することが可能な撮像装置及び画像データ伝送処理装置及び画像データ受信装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, an image data transmission processing apparatus, and an image data receiving apparatus capable of setting a plurality of independent areas for reading out image data in an imaging area using a CMOS sensor, for example.
光電変換素子を利用した撮像装置として、CCDタイプ撮像装置、CMOSタイプ撮像装置がある。CCDタイプ撮像装置では、2次元配列された光電変換素子から、フィールド単位の撮像信号が読み出される。一方、CMOSタイプ撮像素子では、2次元配列された光電変換素子から、直接画素単位の撮像信号を読み出し可能である。 As an imaging device using a photoelectric conversion element, there are a CCD type imaging device and a CMOS type imaging device. In a CCD type imaging device, an imaging signal in a field unit is read from a two-dimensionally arranged photoelectric conversion element. On the other hand, in the CMOS type image pickup device, an image pickup signal in units of pixels can be directly read from the two-dimensionally arranged photoelectric conversion devices.
上記した撮像装置を利用して、監視システムあるいは部品検査システムが開発されている。従来の監視システムあるいは部品検査システムでは、撮像部の全面から撮像信号が読み出され、この撮像信号がモニタあるいは比較回路に転送される。監視システムでは、ユーザがモニタ上の画像をチックする。また部品検査システムでは、比較回路が基準パターンと撮像信号の画像パターンとを比較する。そして基準パターンと画像パターンとが一致するか否かという情報を、検査結果として利用している。 A monitoring system or a component inspection system has been developed using the above-described imaging apparatus. In a conventional monitoring system or component inspection system, an imaging signal is read from the entire surface of the imaging unit, and this imaging signal is transferred to a monitor or a comparison circuit. In the surveillance system, the user ticks the image on the monitor. In the component inspection system, the comparison circuit compares the reference pattern with the image pattern of the imaging signal. Information on whether or not the reference pattern matches the image pattern is used as an inspection result.
上記した装置において、さらに装置の使い勝手を向上することが要望されている。またデータの高速伝送が要望されるようになっている。 In the above-described apparatus, it is desired to further improve the usability of the apparatus. In addition, high-speed transmission of data has been demanded.
そこでこの発明は、被写体を撮像する領域を複数有するも、使い勝手を向上した撮像装置を提供することを目的とする。また撮像する複数領域を有し、その領域数情報を有し、利用者に自己能力を伝達することができる撮像装置を提供することを目的とする。また、複数領域のうち使用する領域を容易に設定することができ、また変更することが可能な機能をもつ撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that has a plurality of areas for imaging a subject but has improved usability. It is another object of the present invention to provide an imaging apparatus that has a plurality of areas to be imaged, has information on the number of the areas, and can transmit the user's own ability. It is another object of the present invention to provide an imaging apparatus having a function that can easily set and change a region to be used among a plurality of regions.
又この発明は、上記撮像装置から得られた画像データを高速で伝送することが可能な画像伝送装置及び伝送されてきた画像データを受信する受信装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an image transmission apparatus capable of transmitting image data obtained from the imaging apparatus at a high speed and a receiving apparatus for receiving the transmitted image data.
この発明は、上記の目的を達成するために、撮像領域に対して複数の領域を設定することができ、少なくとも設定可能な前記複数の領域の数情報を格納した自己情報格納部と、前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第2の応答手段と、外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の撮像データを出力するデータ出力手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention is capable of setting a plurality of areas with respect to the imaging area, and at least a self-information storage unit storing number information of the plurality of areas that can be set, and the plurality of areas A use region setting unit that stores region information for setting a region to be used, and a first response unit that outputs the number information of the region from the self information storage unit in response to an external command; A second response means for changing / modifying the area information stored in the use area setting section in response to a command from the outside, and a setting in the use area setting section in response to a command from the outside Data output means for outputting the imaged data of the area that has been processed.
上記の手段により、撮像装置の自己情報を把握することができ、また撮像領域を任意に変更修正できるために使い勝手が向上する。 By the above means, self-information of the imaging apparatus can be grasped, and the imaging area can be arbitrarily changed and corrected, so that the usability is improved.
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図1は、この発明が適用された撮像装置100の基本的な構成と、この撮像装置100の使用形態の設定を行うパーソナルコンピュータ200を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration of an
撮像装置100は、CMOSセンサを用いた撮像部101を有し、この撮像部101から読み出された画像データは、インターフェース部102を介して高速伝送ライン103へ出力される。この高速伝送ライン103は、例えば検査装置(図示せず)に接続されている。
The
この撮像装置100は、撮像領域の中に複数の独立した領域を設定することができる(この設定動作については後述する)。この複数の領域に対して読出しアドレスを与えることで、各領域からの画像データを取り出すことができる。この複数の領域には、限度があるために、幾つの領域を有するかは、撮像装置により異なる場合がある。そこでこの撮像装置100には、自己情報レジスタ105が設けられている。自己情報レジスタ105には、撮像装置100に関する種々のデータが格納されている。その中で特にここでは、前記複数の領域をいくつ設定できるかという情報である。この情報をここでは使用領域情報と証することにする。
The
自己情報としては、そのほかに、撮像装置100自身の属性、例えば解像度、アスペクト比、伝送速度能力、ID、メーカー情報、各領域の識別情報(ID)などが存在してもよい。
In addition, the self-information may include attributes of the
撮像装置100は使用前に、パーソナルコンピュータ200からの要求があると、前記使用領域情報をパーソナルコンピュータ200に伝送することができる。パーソナルコンピュータ200は、撮像装置100の自己情報を読み取り、撮像装置100の能力、特性などをチェックすることができる。また、先の使用領域情報をチェックすることもできるし、また、使用領域の数の調整、使用領域の編集を行うこともできる。
パーソナルコンピュータ200により、使用領域の数の調整、使用領域の編集が行われた場合、その情報は、使用領域設定部106に設定される。撮像装置100は、この使用領域設定部106に設定されている情報に基づき、読出し領域を設定し、設定された領域からの画像データを出力する。
If there is a request from the
When the
撮像装置100は、制御部107を含む。制御部107は、撮像装置100とパーソナルコンピュータ200との間で、相互の通信、データのやり取りを制御することができる。制御部107は、撮像部101に対して、駆動パルスを与える。また、自己情報の読み取りと、外部への出力を行う自己情報処理部108、使用領域を設定するための使用領域情報処理部109、撮像部101からの画像データを読み取るための画像データ読み取り制御部110、さらには、画像データを所定のフォーマットにパケット化して伝送ラインに送出するための伝送処理部111を含む。
The
図1において、パーソナルコンピュータ200のディスプレイ上の画面211を見て、装置の使用前に、使用領域を設定にことについて説明する。撮像装置100が被写体201を撮像しているものとする。被写体201は、例えば半導体チップであるとする。ここで半導体チップの端子が正常に存在するかどうかをチェックするために、使用領域を設定するものとする。撮像装置100には、使用領域の数として3が設定されているものとする。この設定は、撮像装置100とパーソナルコンピュータ200とを接続し、所定のキー操作を行うと、撮像装置100から自己情報が送られてくる。パーソナルコンピュータ200は、表示された自己情報の中で、領域の使用数を入力すればよい。
Referring to FIG. 1, a description will be given of setting a use area before using the apparatus by looking at the screen 211 on the display of the
図1では、点線で囲む3つの使用領域202、203、204が設定された様子を示している。この使用領域202、203、204は、丁度、半導体チップ201の端子の位置に合わせられているが、その位置、及び大きさは、カーソルにより任意に調整可能である。つまり使用領域202、203、204は、図形処理アプリケーションにより、任意の位置へ移動させ、また大きさも修正することができる。この操作は、ここでは、使用領域の編集と称する。
FIG. 1 shows a state in which three
この編集結果は、使用領域設定部106に反映されて、撮像部101の撮像領域の中の使用領域を決定する。
The editing result is reflected in the use
図2には、上記の使用領域設定動作が行われる手順を説明するために示している。まず撮像装置(カメラ)100に対してパーソナルコンピュータ200から、自己情報のリクエストがあると、撮像装置100は、自己情報をパーソナルコンピュータ200に伝送する。パーソナルコンピュータ200は、自己情報を解析し、例えば使用領域の数だけ、IDを伴った枠を表示する。これにより、撮像装置100がいくつの使用領域を利用可能であるかを把握できる。次に、パーソナルコンピュータ200により、上記枠(ID)をカーソルで選択しながら、使用領域の数を設定することができ、撮像装置100は、設定された数の使用領域をパーソナルコンピュータ200に伝送し、表示させる。またパーソナルコンピュータ200は、使用領域の位置、大きさなどを修正すると、それに応じて撮像装置100は、使用領域の位置、大きさなどを修正し、パーソナルコンピュータ200に図1に示したような表示を実行させる。ここで、パーソナルコンピュータ200から決定操作がなされると、使用領域情報処理部109の動作に基づき、使用領域設定情報が使用領域設定部106に保存される。
FIG. 2 shows a procedure for performing the above-described use area setting operation. First, when there is a request for self-information from the
図3(A)には、撮像部101の撮像領域に、使用領域WOI1、WOI2、WOI3が設定された様子を示している。また、使用領域WOI1、WOI2、WOI3を設定するための使用領域設定部106には、使用領域情報が格納されている。図3(B)には、使用領域設定部106内の情報を示している。領域WOI1に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標7、開始Y座標2、が格納され、また幅Xは3、幅Yは5が格納されている。この値は、撮像装置100の撮像領域に設定されているピクセルアドレス単位がベースとなり、撮像領域の例えば左上の隅が最小アドレス(0,0)、右下の隅が最大アドレスである。領域WOI2に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標2、開始Y座標6、が格納され、また幅Xは4、幅Yは3が格納されている。領域WOI3に関しては、”有効”フラグが格納され、開始X座標1、開始Y座標1、が格納され、また幅Xは4、幅Yは4が格納されている。
FIG. 3A shows a state in which the use areas WOI1, WOI2, and WOI3 are set in the imaging area of the
図4(A)には、図3の使用領域からデータが読み出されたときのアドレスの様子を示している。図4(B)には、上記使用領域WOI1、WOI2、WOI3からのデータをバッファメモリBF1,BF2,BF3に格納した様子を示している。 FIG. 4A shows the state of the address when data is read from the use area of FIG. FIG. 4B shows a state in which data from the use areas WOI1, WOI2, and WOI3 are stored in the buffer memories BF1, BF2, and BF3.
上記した例は使用領域が離間している状態であるが、使用領域が重なる場合もある。図5(A)、図5(B)には、使用領域WOI3とWOI2とが重なった場合の、撮像部101の使用領域と、使用領域設定部106における格納データの様子を示している。この場合は、オーバーラップエリアが存在するために、オーバーラップエリアの読出しデータは、各使用領域のデータとして共通に利用できる。この例では図6(A),図6(B)に示すようにアドレス(X、Y)=(2,4)〜(4,4)のデータを共通に利用できることになる。したがって、同じデータをバッファメモリBF3,BF2に格納することになる。
In the above example, the use areas are separated from each other, but the use areas may overlap. FIGS. 5A and 5B show the usage area of the
図7(A)、図7(B),図7(C)には撮像部101から読み出された画像データが、伝送ライン上に送出されたときの様子を示している。撮像部101には、領域AA、AB,AC,ADが設定されているものとする。読出し時には、走査ラインに沿って、まるで囲む数字1−11の順序でデータが取得される。ここで読み出された画像データは、各数字の部分に対応する。そして使用する伝送規格のペイロードとして格納される。図7(B)の パケット1,2,3の各番号1−9は、それぞれ図7(A)の数字1−9に対応している。この伝送規格のパケット長は、一定であり、パケット内データがパケットを満たさない場合には、パディングデータ(オールゼロ)が挿入される。パケットにはパケット識別用のヘッダ及びフッタが付されている。フッタを有することでパケットの識別をより確実に行うことができる。
FIGS. 7A, 7B, and 7C show how the image data read from the
図7(C)には、1つのパケット構造を示している。先頭には、パケット識別子P−IDが記述されている。P-IDには、フレームの識別番号、パケットの順番を示す番号が含まれる。フレームの識別番号は、例えば連続して複数フレームの画像データが送られる場合にその識別を行うために利用可能である。またパケットの順番を示す番号は、伝送系の都合などでパケットの伝送順番が入れ替わった場合に、パケット順序を認識するために有用である。また撮像装置100を識別するためのカメラIDが記述される。さらに送信データ種類を示す情報が記述されている。送信情報としては、上記の画像データを伝送する場合、画像データのほかに、画像データを取り込みストアするために、バッファ数、容量、など受信側で準備するための制御用情報があるからである。さらに伝送される画像データを読み取った領域IDも含まれていてもよい。
FIG. 7C shows one packet structure. At the beginning, a packet identifier P-ID is described. The P-ID includes a frame identification number and a number indicating the packet order. The identification number of the frame can be used for identification when image data of a plurality of frames is continuously transmitted, for example. The number indicating the packet order is useful for recognizing the packet order when the packet transmission order is changed due to the convenience of the transmission system. A camera ID for identifying the
図8には、上記のように伝送されてきたパケットを受信し、画像データをバッファメモリに格納する受信装置の動作をフローチャートで示している。バッファメモリは、図4(B)あるいは図6(B)に示すような形で用意される。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the receiving apparatus that receives the packet transmitted as described above and stores the image data in the buffer memory. The buffer memory is prepared in the form as shown in FIG. 4B or 6B.
パケットを受信し、一旦バッファに取り込む(ステップSA1)。次にパケットヘッダを解析し(ステップSA2)、画像データのパケットかどうかを判定し(ステップSA3)、画像データのパケットであれば、画像データを取り込み(ステップSA4)、画像データが今取り込み中の使用領域のものであるかどうかを判定する(ステップSA5)。今取り込み中の使用領域内の画像データであれば、バッファのポインタを切換えることなく、現在のポインタのバッファに格納する。しかし、ステップSA5の判定が、次の使用領域の画像データであることが判明した場合には、格納すべきバッファのポインタを切り替えて(ステップSA6)、当該バッファに画像データを格納する。 The packet is received and once taken into the buffer (step SA1). Next, the packet header is analyzed (step SA2), and it is determined whether the packet is an image data packet (step SA3). If the packet is an image data packet, the image data is captured (step SA4). It is determined whether it is in the used area (step SA5). If it is the image data in the use area currently being captured, it is stored in the buffer of the current pointer without switching the buffer pointer. However, if it is determined in step SA5 that the image data is in the next use area, the pointer of the buffer to be stored is switched (step SA6), and the image data is stored in the buffer.
受信装置は、パケットを受信し、このパケットのヘッダに含まれる撮像装置識別情報を検出する手段を有する。またヘッダに含まれる制御情報から複数のバッファを用意する手段と、ヘッダに含まれる制御情報からパケットに含まれる画像データを格納すべきバッファを前記複数のバッファから選択する手段とを有する。 The receiving device has means for receiving a packet and detecting imaging device identification information included in the header of the packet. In addition, there are provided means for preparing a plurality of buffers from the control information included in the header, and means for selecting, from the plurality of buffers, a buffer for storing image data included in the packet from the control information included in the header.
この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、画像データに付随して格納すべきバッファ情報が含まれていてもよい。また、別の実施形態としては、予め使用領域設定部109に設定されたバッファ情報を受信側に伝送し、受信装置で事前にバッファエリアを確保するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and may include buffer information to be stored accompanying the image data. In another embodiment, the buffer information set in advance in the use
上記したようにこの発明の装置では、画像データを高速で読出し、高速で伝送することが可能である。撮像装置の撮像部101から直接画像データが読み出され、伝送ラインに出力するパケットのデータ格納部に挿入される。このために高速読出し、高速伝送が可能である。
As described above, the apparatus of the present invention can read image data at high speed and transmit it at high speed. Image data is read directly from the
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
100…撮像装置(カメラ)、101…撮像部、102…インタフェース、103…伝送ライン、105…自己情報レジスタ、106…使用領域設定部、107…制御部、200…パーソナルコンピュータ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の領域のうち、使用する領域を設定する領域情報を格納した使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第2の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データを出力するデータ出力手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。 A plurality of areas can be set with respect to the imaging area, and a self-information storage unit that stores at least number information of the plurality of areas that can be set;
Of the plurality of areas, a use area setting unit that stores area information for setting a use area;
In response to a command from the outside, a first response means for outputting the number information of the area from the self-information storage unit;
Second response means for changing / correcting the area information stored in the use area setting unit in response to an external command;
Data output means for outputting the image data of the area set by the use area setting unit in response to a command from the outside;
An imaging apparatus comprising:
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The data output means further includes means for storing the image data in a packet for transmission;
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for inserting an imaging apparatus identifier into a header of the packet for transmission.
前記複数の領域のうち、使用する領域の数及び領域の位置及び大きさを設定する領域情報を格納する使用領域設定部と、
外部からの指令に応じて、前記自己情報格納部から前記領域の数情報を出力する第1の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部に格納されている前記領域情報を変更・修正制御する第2の応答手段と、
外部からの指令に応じて、前記使用領域設定部で設定されている領域の画像データをとりだし、前記画像データを伝送用のパケットに格納する手段と、
前記伝送用のパケットのヘッダに撮像装置識別子を挿入する手段と
上記ヘッダを有するパケットと伝送ラインに出力する手段と、
を具備したことを特徴とする画像データ伝送処理装置。 A plurality of areas can be set with respect to the imaging area, and a self-information storage unit that stores at least number information of the plurality of areas that can be set;
Of the plurality of areas, a use area setting unit that stores area information for setting the number of areas to be used and the position and size of the areas;
In response to a command from the outside, first response means for outputting the number information of the area from the self information storage unit,
Second response means for changing / correcting the area information stored in the use area setting unit in response to an external command;
In response to a command from the outside, means for taking out the image data of the area set by the use area setting unit, and storing the image data in a packet for transmission;
Means for inserting an imaging device identifier in the header of the packet for transmission; means for outputting the packet having the header and a transmission line;
An image data transmission processing apparatus comprising:
前記ヘッダに含まれる制御情報から複数のバッファを用意する手段と、
前記ヘッダに含まれる制御情報からパケットに含まれる画像データを格納すべきバッファを前記複数のバッファから選択する手段と
を具備したことを特徴とする画像データ受信装置。 Means for receiving a packet and detecting imaging device identification information included in a header of the packet;
Means for preparing a plurality of buffers from the control information included in the header;
An image data receiving device comprising: means for selecting, from the plurality of buffers, a buffer in which image data included in a packet is to be stored from control information included in the header.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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