JP2010074221A - データ収集装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像手段20の画像データを記憶する第1記憶手段32、第1記憶手段32の画像データをデータ送信条件DSJに基づいて記憶する第2記憶手段34、制御部40を有し、データ送信条件DSJは、トリガー条件TGJ、データ抽出条件DCJ、第1記憶手段32の画像データを第2記憶手段34に送信する際の送信データSDのデータ容量を撮像スピードに応じて規定した送信データ生成条件SSJを有し、制御部40は、画像データを構成するフレームデータがトリガー条件TGJを満たした場合、データ抽出条件DCJに基づき画像データを所要の時間範囲で抽出し、抽出した画像データを構成するフレームデータを、送信データ生成条件SSJで規定されたデータ容量に結合する。
【選択図】図2
Description
しかしながら、生産現場にはさまざまな自動製造装置が配置されていることに加え、装置トラブルは突然発生するものであるから、監視員は、装置トラブルが発生した原因を除去して自動製造装置をリスタートさせることはできるものの、装置トラブル発生の瞬間に立ち会うことや装置トラブルの原因を解消させるための資料を収集することはできなかった。
近年においては、撮像手段の性能が向上し、数千フレーム毎秒の撮像性能を有するいわゆる高速度カメラを用いた監視装置も提供されており、このような高速度カメラにより撮像された画像データを用いることで、より詳細に装置トラブル発生時におけるメカニズムの解明を行うことができるようになった。
しかしながら、撮像手段の撮像スピードが高速になると、撮像手段の処理能力の制約によりフレームデータ1つあたりにおけるデータ容量が小さくなってしまう。このような小容量のデータを従来と同様にフレームデータの時系列順にそって個別のフレームデータを画像記憶手段から記憶手段にデータ送信を行うと、オーバーヘッドが大きくなり、効率的な画像データの送信処理ができなくなってしまうという課題が生じている。
すなわち、本願発明は、撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像データを一時的に記憶する第1記憶手段と、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを予め設定されているデータ送信条件に基づいて記憶する第2記憶手段と、データ送信条件が予め記憶部に記憶されている制御部と、を具備し、前記データ送信条件は、少なくとも、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを前記第2記憶手段に記憶させるための条件が、前記画像データを構成するフレームの画像情報または撮像対象の装置に配設された検出手段による検出値に基づいて規定するトリガー条件と、前記トリガー条件を満たした画像データのフレームを基準フレームとして、該基準フレームの前後における画像データの抽出時間を規定するデータ抽出条件と、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを前記第2記憶手段に送信する際において、一回のデータ送信処理において送信される送信データのデータ容量を前記撮像手段の撮像スピードに応じて規定した送信データ生成条件と、を有していて、前記制御部は、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを構成するフレームデータの画像情報または前記検出手段の検出値のうち少なくとも一方が前記トリガー条件を満たした場合、前記データ抽出条件に基づいて、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを所要の時間範囲で抽出し、該抽出した画像データを構成するフレームデータを、前記送信データ生成条件で規定されたデータ容量となるまで結合することにより送信データを生成した後、該送信データを前記第2記憶手段に送信する処理を行うことを特徴とするデータ収集装置データ収集装置である。
本実施形態におけるデータ収集装置10は、撮像手段である高速度カメラ20と、高速度カメラ20に接続されたデータ収集装置本体30に収容され、高速度カメラ20より撮像された画像データを記憶する第1記憶手段であるランダムアクセスメモリ32と、第2記憶手段である不揮発型メモリからなる可搬型外部記録媒体34と、高速度カメラ20、ランダムアクセスメモリ32、外部記録媒体34の動作をそれぞれ制御するCPU42および記憶部44からなる制御部40と、データ収集装置本体30と一体に設けられた操作部50および表示部60と、を有している。
キャプチャー領域32aに高速度カメラ20からの画像データを次々と記憶させると、キャプチャー領域32aの記憶可能容量が減少し、やがて新しい画像ファイルを記憶させることができなくなる。このような状態においては、新たに記憶させるべき画像データは、キャプチャー領域32a内において最も撮像時間の古い画像データの記憶領域に上書きする処理を行っている。このように本実施形態においては、ランダムアクセスメモリ32のキャプチャー領域32aをいわゆるリングバッファ状にして用いている。
データ送信条件DSJは、ランダムアクセスメモリ32に記憶されている画像データを外部記録媒体34に記憶させるタイミングを規定するトリガー条件TGJと、トリガー条件TGJを満たしたタイミングにおけるフレームを基準フレームとして、基準フレームの前後における画像データの抽出時間を規定するデータ抽出条件DCJと、ランダムアクセスメモリ32から画像データを送信する際において、一回のデータ送信処理における送信データSDを構成するための画像データにおけるフレームデータの結合数を高速度カメラ20の撮像スピードに応じて規定する送信データ生成条件SSJと、を少なくとも有している。
以下に、各条件について詳細に説明する。
トリガー条件TGJは以上に説明した全てを組み合わせて構成してもよいし、いずれか1つにより構成することもできる。本装置によりデータの記録をする観察対象の構成に応じて適宜トリガー条件を組み合わせて使用することももちろん可能である。
制御部40のCPU42は、キャプチャー領域32aから抽出された画像データを構成するフレームデータを送信データ生成条件SSJにより規定された容量になるまでバイナリ的に直列に結合して送信データSDを生成する。生成された送信データSDは、ランダムアクセスメモリ32の送信データ生成領域32bに一時的に記憶される。送信データ生成領域32bに送信データSDが記憶されると、CPU42は直ちに送信データ生成領域32bから送信データSDを抽出して記憶部44にデータ送信させる処理を行う。
以下に、結合用マップの具体例について詳細に説明する。
例えば、送信すべき画像データを構成するフレームデータの数が100フレームであり、フレームデータを10個ずつ結合して1つの送信データSDを生成する場合においては、画像データを構成するフレームデータのフレーム番号をFxxとして付与すると、フレーム番号はF00〜F99となる。これらのフレームデータを10枚ずつ結合させると10個の送信データSDが生成されることになる。それぞれの送信データSDの番号をSDxとすると、生成される送信データSDの番号はSD0〜SD9となる。
ここでは、送信データSDxを生成する際に、結合すべきフレームデータに付されたフレーム番号の下一桁の数字をばらつかせる形態について説明する。
具体的には結合させるべきフレームデータのフレーム番号のスキップ数をAとすればよい。このとき、送信すべき画像データを構成するフレーム数をZとした場合、ZmodA≠0の関係になることが好ましい。また、スキップ数Aの倍数がZの数字を超えた場合には、スキップ数の倍数とZとの差の番号のフレームを結合すればよい。
このとき、観察対象装置における周期的動作の周期Tと、スキップ数Aに該当する時間との最小公倍数が可及的に大きくなるように設定しておくことが好ましい。このようにして選択されたフレームデータを用いて生成された送信データSDは、観察対象装置が周期的な動作を行っている場合において好適である。
以上の結合用マップの具体例は、それぞれ規則性を有する結合用マップであるが、ここでは、規則性を有さず、送信すべき画像ファイルを構成するフレームデータのフレーム数に関する条件は、予めデータ送信条件DSJにおいて設定されているから、フレーム番号の範囲内で生成した乱数表に基づいて送信データSDにおいて結合すべきフレーム番号を決定する方法もある。
この都合形態において生成された送信データSDは、結合すべきフレームデータのフレーム番号が特定の間隔で指定されるものではないため、観察対象装置が周期的な動作を行っている場合における送信データSDの形態としては特に好都合である。
このようなデータの送信形態は、数千フレーム毎秒という高速で撮像を行うことが可能な高速度カメラ20によって、きわめて短時間において発生した現象を精密に観察する必要がある場合においては特に好都合である。
このようにしてフレームデータを組み立て直すことにより得られた画像データは、ランダムアクセスメモリ32のキャプチャー領域32aに記憶されていた当初の画像データのうち、トリガー条件TGJに適合したタイミングにおける基準フレームを含み、基準フレームの前後数秒間部分を抽出した画像データに等しくなる。
また、トリガーの発生前後における画像データは可搬型の外部記録媒体34に記録されているから、データ収集装置10から容易に取り出すことができる。これにより、画像処理プログラムが組み込まれている別体のパーソナルコンピュータに外部記録媒体34内の画像データを読み込ませることで、データ収集装置本体30内で行う画像処理よりもはるかに高度な内容で画像処理を行うことが可能になり、さらに詳細にトリガー発生前後における画像データの分析を行うことも可能である。
このほかにも公知のトリガー条件を採用することももちろん可能である。
20 高速度カメラ
22 通信ケーブル
30 データ収集装置本体
32 ランダムアクセスメモリ
32a キャプチャー領域
32b 送信データ生成領域
34 外部記録媒体
40 制御部
42 CPU
44 記憶部
50 操作部
60 表示部
Claims (6)
- 撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データを一時的に記憶する第1記憶手段と、
前記第1記憶手段に記憶されている画像データを予め設定されているデータ送信条件に基づいて記憶する第2記憶手段と、
データ送信条件が予め記憶部に記憶されている制御部と、を具備し、
前記データ送信条件は、少なくとも、
前記第1記憶手段に記憶されている画像データを前記第2記憶手段に記憶させるための条件が、前記画像データを構成するフレームの画像情報または撮像対象の装置に配設された検出手段による検出値に基づいて規定するトリガー条件と、
前記トリガー条件を満たした画像データのフレームを基準フレームとして、該基準フレームの前後における画像データの抽出時間を規定するデータ抽出条件と、
前記第1記憶手段に記憶されている画像データを前記第2記憶手段に送信する際において、一回のデータ送信処理において送信される送信データのデータ容量を前記撮像手段の撮像スピードに応じて規定した送信データ生成条件と、を有していて、
前記制御部は、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを構成するフレームデータの画像情報または前記検出手段の検出値のうち少なくとも一方が前記トリガー条件を満たした場合、
前記データ抽出条件に基づいて、前記第1記憶手段に記憶されている画像データを所要の時間範囲で抽出し、該抽出した画像データを構成するフレームデータを、前記送信データ生成条件で規定されたデータ容量となるまで結合することにより送信データを生成した後、
該送信データを前記第2記憶手段に送信する処理を行うことを特徴とするデータ収集装置。 - 前記送信データ生成条件は、前記第1記憶手段から抽出した画像データを構成するフレームデータを結合する際において、前記送信データ内において隣接するフレームデータが時系列的に不連続となる条件に設定されていることを特徴とする請求項1記載のデータ記憶装置。
- 前記撮像手段は、撮像スピードが調整可能であることを特徴とする請求項1または2記載のデータ収集装置。
- 前記データ送信条件の各々は、個別に設定変更可能であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のデータ収集装置。
- 前記データ送信条件は、前記送信データを構成する個々のフレームデータに分割した後に、該分割したフレームデータの各々を時系列的に連続させるためのフレーム再組み立て用条件をさらに有していて、
前記制御部は、前記フレーム再組み立て用条件に基づいて、前記第2記憶手段に記憶させた前記送信データ内のフレームデータを時系列的に連続させた画像データに組み立て直しする処理を行うことを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のデータ収集装置。 - 前記第2記憶手段は、可搬型の外部記録媒体であることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載のデータ収集装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9344839B2 (en) | 1998-05-29 | 2016-05-17 | Blackberry Limited | System and method for pushing information from a host system to a mobile communication device |
US10425583B2 (en) | 2016-05-18 | 2019-09-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Imaging device |
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JP2003023556A (ja) * | 2001-07-09 | 2003-01-24 | Nikon Corp | 電子カメラ |
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JP2007076404A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 車両用データ取得システムおよび車両用データ取得装置 |
-
2008
- 2008-09-16 JP JP2008236035A patent/JP5111313B2/ja active Active
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