JP2011010109A - Image transmitting system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that, for locating a plurality of cameras in a robot arm to reduce the number of image transmission lines more than the number of cameras, an image signal is required to be multiplexed in a single transmission line, and such multiplexing as in a conventional example causes to deteriorate the transfer efficiency of image data, and in addition, an image photographed by the plurality of cameras at the same time cannot be obtained, and furthermore, a circuit is complicated in an image data division system.SOLUTION: This system includes: an image transmission line selecting means and a sending means for selecting the image data of a plurality of image transmission lines input for each frame and sending the image data to the single transmission line for multiplexing; a write circuit and an image memory for selecting the image data of the plurality of image transmission lines and writing the image data in a memory for each frame; and a readout circuit for reading out the image data of a required portion. Therefore, the image transmission lines are reduced in number while transmission efficiency can be improved, and also the image data photographed at the same time can be used for image processing.

Description

本発明は、1つのロボットアームに2つのカメラを搭載した時の単一伝送路による画像データの送信の効率化、及び回路構成の簡素化に関する。   The present invention relates to improvement in the efficiency of image data transmission through a single transmission path when two cameras are mounted on one robot arm, and simplification of the circuit configuration.

光学機器の組み立てなど、精密な動作が要求される作業を作業用のフィンガーを有するロボットアームで自動的に、かつ機敏に行わせたい場合には、ロボットアームに対するワークの相対位置を3次元情報として正確に把握する必要がある。3次元情報を得るためには1つのロボットアームに複数のカメラを設置する必要がある。   When you want to perform tasks that require precise movements, such as assembly of optical equipment, automatically and quickly with a robot arm that has fingers for work, the relative position of the workpiece with respect to the robot arm is used as three-dimensional information. It is necessary to grasp accurately. In order to obtain three-dimensional information, it is necessary to install a plurality of cameras on one robot arm.

カメラによって得た画像に関する信号は、ロボットアームの制御用のコンピュータ内にある画像処理装置に、伝送線を通って伝送される。   A signal related to the image obtained by the camera is transmitted to an image processing apparatus in a computer for controlling the robot arm through a transmission line.

1つのロボットアームに複数のカメラを設置する場合、その画像に関する信号を画像処理を行う画像処理装置に送信する為の画像伝送路の数がカメラ台数分必要となる。   When a plurality of cameras are installed on one robot arm, the number of image transmission paths for transmitting signals related to the images to an image processing apparatus that performs image processing is required for the number of cameras.

ロボットアーム内部に伝送線を通すとロボットアーム内部に伝送線路を確保する必要があるため、ロボットアームの径方向のサイズが太くなってしまう。又、ロボットアーム外装を這うように伝送線を配設するとロボットの動きを阻害してしまう要因となる。   If the transmission line is passed through the robot arm, it is necessary to secure the transmission line inside the robot arm, which increases the size of the robot arm in the radial direction. If the transmission line is arranged so as to cover the exterior of the robot arm, it becomes a factor that hinders the movement of the robot.

そのため従来は、特開2003−274374(特許文献1)が示すように単一の伝送路に画像に関する信号を、マルチプレクサを用いて多重化して送信し画像伝送路を削減していた。   For this reason, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-274374 (Patent Document 1), a signal related to an image is multiplexed and transmitted using a multiplexer to reduce the image transmission path.

特開2003−274374JP 2003-274374 A

しかしながら上記の特許文献1記載の技術では、画像伝送路の削減はできるが、単に画像情報を交互に伝送するため、複数の画像データを順次伝送する場合、伝送時間が長くかかってしまう欠点があった。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 can reduce the image transmission path, but simply transmits image information alternately. Therefore, when transmitting a plurality of image data sequentially, there is a drawback that it takes a long transmission time. It was.

更に、特許文献1記載の技術では複数カメラで撮像した画像を同時に画像処理装置に送ることができず、ステレオ法による画像計測を行う場合に、複数カメラの画像間でフレーム送信時間分の時刻差が生じてしまう。そのため、装置の振動などで撮影位置がずれてしまうことよりステレオ計測精度が低下するおそれがある。   Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 1, images taken by a plurality of cameras cannot be simultaneously sent to the image processing apparatus, and when performing image measurement by the stereo method, a time difference corresponding to the frame transmission time between the images of the plurality of cameras. Will occur. For this reason, there is a possibility that the stereo measurement accuracy may be lowered due to the photographing position being shifted due to the vibration of the apparatus.

したがって本発明では、伝送路の帯域幅に比べて大きな情報量を持つ画像データを、伝送路を増やしたり、複雑な回路を用いたりすることなく送信する技術を提供する。   Therefore, the present invention provides a technique for transmitting image data having a large amount of information compared to the bandwidth of the transmission path without increasing the transmission path or using a complicated circuit.

上記課題を解決するため、
2つの撮像装置で取得した画像データを単一伝送路にて伝送する画像伝送装置において、
2つの撮像装置でそれぞれ取得した画像データのうち一方の画像データを選択する少なくとも1つの選択回路と、
画像データを単一の伝送路に送信する送信回路と、
他方の画像データを記憶させるメモリと、
前記メモリに記憶した他方の画像データを読み出して送信回路に向けて伝送する読み出し回路と、を備え、
選択された前記一方の画像データを全て単一伝送路に送信するとともに前記他方の画像データを全てメモリに記憶させ、前記一方の画像データが送信完了した後に、前記他方の画像データを伝送することを特徴とする画像伝送装置を提供する。
To solve the above problem,
In an image transmission device that transmits image data acquired by two imaging devices through a single transmission path,
At least one selection circuit that selects one of the image data acquired by each of the two imaging devices;
A transmission circuit for transmitting image data to a single transmission line;
A memory for storing the other image data;
A readout circuit that reads out the other image data stored in the memory and transmits the image data to a transmission circuit,
All of the selected one image data is transmitted to a single transmission line, all the other image data is stored in a memory, and after the one image data has been transmitted, the other image data is transmitted. An image transmission device is provided.

この結果、上記の様に構成した画像伝送装置によれば単一伝送路で、複雑な回路用いることなくの複数の画像データを伝送することができる。   As a result, according to the image transmission apparatus configured as described above, a plurality of image data can be transmitted through a single transmission line without using a complicated circuit.

なお、このときの画像データの送信は高速なクロック発振器のクロックを用いて送信することもでき、単一伝送路での多重化された画像データの送信効率をさらにあげることができる。又、上記先に選択され送信された画像データとメモリに蓄積し後から送信された画像データは撮影時刻を同時刻に行い、装置の振動によるカメラ毎の撮像位置微動による誤差を受けにくくすることができるので、ステレオ計測精度の悪化を防ぐことができる。   Note that the image data can be transmitted at this time using a clock of a high-speed clock oscillator, and the transmission efficiency of multiplexed image data on a single transmission path can be further increased. Also, the image data selected and transmitted above and the image data transmitted after being stored in the memory are taken at the same time, and are less susceptible to errors caused by fine movement of the imaging position for each camera due to the vibration of the apparatus. Therefore, deterioration of stereo measurement accuracy can be prevented.

本発明の実施の形態によるロボットの構成を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the structure of the robot by embodiment of this invention. 画像データを受け取り画像処理を行う画像処理装置の内部構成図であるIt is an internal block diagram of the image processing apparatus which receives image data and performs image processing 画像伝送装置の内部構成を説明する図であるIt is a figure explaining the internal structure of an image transmission apparatus. 複数画像の多重化伝送処理の動作を説明するフローチャート図であるIt is a flowchart figure explaining operation | movement of the multiplex transmission process of a several image. 複数画像の多重化伝送処理の動作を説明するタイミングチャート図であるIt is a timing chart figure explaining operation | movement of the multiplex transmission process of a several image.

図1は本発明による伝送装置を備えたロボットアームに2台のカメラが搭載された構成例を示している。   FIG. 1 shows a configuration example in which two cameras are mounted on a robot arm equipped with a transmission apparatus according to the present invention.

ロボットアーム1は、単一伝送路12がロボットアーム1内に配線されており、ロボットアーム1の先端からアーム外部に引き出され画像伝送装置2に接続され、単一伝送路はロボットアームから取り出され画像処理装置8に接続されている。   In the robot arm 1, a single transmission path 12 is wired in the robot arm 1. The robot arm 1 is drawn from the tip of the robot arm 1 to the outside of the arm and connected to the image transmission apparatus 2. The single transmission path is taken out from the robot arm. It is connected to the image processing device 8.

カメラ1の画像データ伝送路10とカメラ2の画像データ伝送路11は共に画像伝送装置2に接続される。   Both the image data transmission path 10 of the camera 1 and the image data transmission path 11 of the camera 2 are connected to the image transmission apparatus 2.

画像データ伝送路10及び画像データ伝送路11に送信される画像データ信号のフォーマットは例えばカメラリンク規格信号であってよい。ロボット制御装置9はロボットアーム1を制御し所定の動作を行わせる。ロボット制御装置9は画像処理装置8と接続され画像処理装置とデータの送受信を行う。   The format of the image data signal transmitted to the image data transmission path 10 and the image data transmission path 11 may be a camera link standard signal, for example. The robot control device 9 controls the robot arm 1 to perform a predetermined operation. The robot control device 9 is connected to the image processing device 8 and transmits / receives data to / from the image processing device.

照明装置7は画像処理装置8からの信号により制御され、カメラ1またはカメラ2による画像の撮影時にワーク6を照明する。ロボット制御装置9は、あらかじめ作成された動作を規定するプログラムによって、ロボットアーム1を制御しカメラによりワークの画像を獲得できる位置に位置決めし、画像処理装置にワークの画像処理を行うよう制御線2を通じて命令をする。画像処理装置は該命令を受け取ると照明を点灯し画像伝送装置に対し制御線1を通じて画像伝送命令を送信する。   The illumination device 7 is controlled by a signal from the image processing device 8 and illuminates the workpiece 6 when an image is captured by the camera 1 or the camera 2. The robot control device 9 controls the robot arm 1 according to a program that prescribes an operation created in advance, positions the workpiece at a position where the image of the workpiece can be acquired by the camera, and controls the image processing device 2 to perform image processing of the workpiece. Order through. When receiving the command, the image processing apparatus turns on the illumination and transmits the image transmission command to the image transmission apparatus through the control line 1.

制御線1は例えばCAN、RS232C、カメラリンクのようなものである。画像伝送装置は画像伝送命令を受け取ると後述のようにカメラ1により取得した画像データとカメラ2により取得した画像データを順次、単一伝送路を介して画像処理装置に送信する。   The control line 1 is, for example, CAN, RS232C, or camera link. When the image transmission apparatus receives the image transmission command, the image data acquired by the camera 1 and the image data acquired by the camera 2 are sequentially transmitted to the image processing apparatus via a single transmission path as described later.

画像処理装置8は上記画像データを受け取ると、公知のステレオ法を用いてカメラ1の画像データとカメラ2の画像データに基づいて画像処理を行いワーク6の3次元位置を算出する。算出された3次元位置の情報をロボット制御装置に送信する。ロボット制御装置9は受信した3次元位置の情報に従ってロボットアーム1またはフィンガ5を位置決めする信号を発信して制御する。算出された3次元位置の情報に基づいてロボットアーム1またはフィンガ5を制御するのでワーク6に対して精密に正確に位置決めすることができる。   Upon receiving the image data, the image processing device 8 performs image processing based on the image data of the camera 1 and the image data of the camera 2 using a known stereo method, and calculates the three-dimensional position of the work 6. Information on the calculated three-dimensional position is transmitted to the robot controller. The robot control device 9 transmits and controls a signal for positioning the robot arm 1 or the finger 5 according to the received three-dimensional position information. Since the robot arm 1 or the finger 5 is controlled based on the calculated three-dimensional position information, the workpiece 6 can be accurately and accurately positioned.

図1では、ロボットアーム1の内部に、画像データを送るための単一伝送路12を配設した様子を模式的に表示しているが、ロボットアーム1の内部にはこの他にアームを駆動するアクチュエータへの電源線、アクチュエータからロボット制御装置へのアクチュエータの位置情報のフィードバック信号線、フィンガ5からのセンサ信号線、アーム先端へのエアー配管、等が内蔵されるため画像データの伝送路を増設することは、スペースやコストの観点から非常に困難である。   In FIG. 1, a state in which a single transmission path 12 for sending image data is arranged inside the robot arm 1 is schematically shown. However, in addition to this, an arm is driven inside the robot arm 1. Power signal line to actuator, feedback signal line for actuator position information from actuator to robot controller, sensor signal line from finger 5, air piping to arm tip, etc. It is very difficult to increase the number from the viewpoint of space and cost.

図2は本実施例の形態による画像処理装置8のブロック図である。画像データ受信回路31は単一伝送路12に接続され画像伝送装置2から送信された画像データをメモリ32に記憶し格納する。通信回路35はロボット制御装置9と命令の送受信を制御線2を介して行う。通信回路34は制御線1を介して画像伝送装置2と命令の送受信を行う。CPU33は中央演算処理ユニットで画像処理装置全体の制御及び画像処理を行う。   FIG. 2 is a block diagram of the image processing apparatus 8 according to the embodiment. The image data receiving circuit 31 is connected to the single transmission line 12 and stores the image data transmitted from the image transmission apparatus 2 in the memory 32 and stores it. The communication circuit 35 transmits and receives commands to and from the robot control device 9 via the control line 2. The communication circuit 34 transmits and receives commands to and from the image transmission apparatus 2 via the control line 1. The CPU 33 is a central processing unit that controls the entire image processing apparatus and performs image processing.

図3は、本実施例の形態によるカメラ1及びカメラ2と接続した画像伝送装置2のブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram of the image transmission apparatus 2 connected to the camera 1 and the camera 2 according to the embodiment.

制御回路27は画像伝送装置内の回路の制御およびカメラの制御を行う制御回路27に関しては、通信回路3との接続配線と、カメラへのトリガ信号のみを模式的に描いた。(画像伝送装置内の個々の回路への配線は不図示)。   As for the control circuit 27 that controls the circuit in the image transmission apparatus and the camera, the control circuit 27 schematically illustrates only the connection wiring to the communication circuit 3 and the trigger signal to the camera. (Wiring to individual circuits in the image transmission apparatus is not shown).

選択回路1(21a)は画像データを受け取る複数の画像データ伝送路を持ち,制御回路27の指示により入力される画像データ伝送路1または画像データ伝送路2のうち、1つの画像伝送路から受信した画像データを選択して、画像データを全て送信回路22に送る。送信回路22は単一伝送路12に画像データを伝送路に適合した信号仕様(例えばLVDS仕様)で送出する。   The selection circuit 1 (21a) has a plurality of image data transmission paths for receiving image data, and receives from one image transmission path of the image data transmission path 1 or the image data transmission path 2 input by an instruction from the control circuit 27. The selected image data is selected, and all the image data is sent to the transmission circuit 22. The transmission circuit 22 sends image data to the single transmission line 12 with a signal specification (for example, LVDS specification) suitable for the transmission line.

選択回路2(21b)は、選択回路1(21a)に選択されなかったほうの画像伝送路から受信した画像データを全て書き込み回路23に転送する。書き込み回路23は受け取った画像データをメモリ24に書き込む。   The selection circuit 2 (21 b) transfers all the image data received from the image transmission path not selected by the selection circuit 1 (21 a) to the writing circuit 23. The writing circuit 23 writes the received image data into the memory 24.

読み出し回路25はメモリにかかれた画像データから、制御回路27によって指定された画像を読み出して、所定の画像データ信号のフォーマットで例えばカメラリンク規格信号信号で読み出し画像データとして読み出し画像データ伝送路25aを介し選択回路1に送る。   The readout circuit 25 reads out the image designated by the control circuit 27 from the image data written in the memory, reads out the image data transmission path 25a as the readout image data in the format of a predetermined image data signal, for example, as a camera link standard signal signal. To the selection circuit 1.

なお、ロボットアーム1で作業を行うにあたっては、あるタイミングで撮像した1つの画像データがあるとき、必ずしも全領域の画像情報の三次元位置を特定しなくてもよい。これは、組み立て動作を行う際には、特定の領域の三次元位置のみが詳細に分かれば、他の領域は作業に関係が無いことが多いからである。   When performing work with the robot arm 1, when there is one piece of image data captured at a certain timing, it is not always necessary to specify the three-dimensional position of the image information of the entire region. This is because when performing an assembling operation, if only the three-dimensional position of a specific region is known in detail, the other regions are often unrelated to work.

例えば、シャフト状のワークを細孔に挿入する作業などでは細孔の位置とシャフト先端の位置が特定されれば良いので、細孔とシャフトの三次元位置が特定されれば、他の部材の三次元位置はほとんど作業に無関係である。   For example, in the operation of inserting a shaft-shaped workpiece into the pore, the position of the pore and the position of the tip of the shaft need only be specified. Therefore, if the three-dimensional position of the pore and the shaft is specified, other members The three-dimensional position is almost unrelated to the work.

特定の領域の三次元位置のみが必要な作業の場合は、メモリ24に書き込まれた画像データのうち、その特定の領域の画像データのみを部分的に読み出して、選択回路1へ伝送してもよい。実際の作業を行なう際には、ロボットアーム1は同じサイクルの動作を繰り返すため、1サイクルのうちの、特定の作業においては、カメラの位置やワークの載置位置はほぼきまっている事が多い。そのため必要な画像データの領域は、撮像した1画像データのうち“左半分のみ”、もしくは“右上1/4”など、メモリ24に書き込まれた画像データで必要な領域の画像データをあらかじめ決めておくことは容易である。   In the case of work that requires only the three-dimensional position of a specific area, only the image data of the specific area of the image data written in the memory 24 is partially read out and transmitted to the selection circuit 1. Good. When the actual work is performed, the robot arm 1 repeats the operation of the same cycle. Therefore, in a specific work in one cycle, the position of the camera and the work placement position are often almost fixed. Therefore, the necessary image data area is determined in advance by determining the image data of the necessary area in the image data written in the memory 24 such as “only the left half” or “upper right 1/4” of the captured image data. It is easy to keep.

読み出し画像データ伝送路25aは上記画像データ信号のフォーマット例えばカメラリンク規格信号に従った画像データ伝送路である。クロック発振回路26はカメラ1,カメラ2の画像データがカメラから送信されるときの転送クロックよりも高速なクロックを生成する発振回路であり、カメラの画像データ転送クロックが30MHz程度なのに比べ60MHz以上と2倍程度高速なクロックである。したがって読み出し回路25から送信される画像データの転送クロックは上記60MHzとすることができる。通信回路3は制御線3を介し画像処理装置と接続され命令の送受信を行う。   The read image data transmission path 25a is an image data transmission path according to the format of the image data signal, for example, a camera link standard signal. The clock oscillation circuit 26 is an oscillation circuit that generates a clock faster than the transfer clock when the image data of the camera 1 and the camera 2 is transmitted from the camera, and is 60 MHz or higher compared to the image data transfer clock of the camera of about 30 MHz. The clock is about twice as fast. Therefore, the transfer clock of the image data transmitted from the readout circuit 25 can be set to 60 MHz. The communication circuit 3 is connected to the image processing apparatus via the control line 3 and transmits and receives commands.

図4は本実施例の形態によるロボット全体の動作フローである。これに従ってロボットと画像処理装置と画像伝送装置とカメラの動作について説明をする。   FIG. 4 is an operation flow of the entire robot according to the embodiment. The operations of the robot, the image processing apparatus, the image transmission apparatus, and the camera will be described according to this.

ロボット制御装置はあらかじめ作成されたプログラムによって、ロボットアームを制御しカメラによりワーク6の画像を獲得できる位置に位置決めし、画像処理装置8に撮像したワーク6の画像データの画像処理を行うよう制御線2を介し、画像処理命令を出す。   The robot control device controls the robot arm according to a program created in advance, positions it at a position where an image of the workpiece 6 can be acquired by the camera, and controls the image data of the workpiece 6 captured by the image processing device 8 to perform image processing. The image processing command is issued through the process No. 2.

ここでは本発明にかかわる画像処理命令を出した後からの動作についてフローチャートに基づいて説明を行う。図4の動作のフローチャートにおいて、
(ステップ40)
画像処理装置は上記画像処理命令をロボット制御装置9より受け取る。
(ステップ41)
画像処理装置から照明7を点灯させる信号を発信し、照明7を点灯させる。それと共に画像伝送装置に画像転送命令を制御線1を介し送信する。
(ステップ42)
画像多重化伝送装置がカメラ1とカメラ2に同時にトリガ信号1とトリガ信号2を送信するトリガ信号をうけとる
(ステップ43)(ステップ44)
カメラ1が画像データを送信、同時にカメラ2も画像データを送信する。
(ステップ45)
カメラ1の画像データは、あらかじめ制御回路27にて選択回路1が画像データ伝送路1を選択してあるため送信回路22によって単一伝送路12にカメラ1の画像データが送信される。
(ステップ46)
選択回路2は、カメラ2の画像データを選択するように、制御回路27から信号をあらかじめ受けている。カメラ1の画像データが単一伝送路12に送信される一方で、メモリ24にカメラ2の画像データが書き込まれる。
(ステップ47)
単一伝送路12に送信された画像データは、画像処理装置が受けとる。
(ステップ48)
画像データの送信完了の後、画像処理装置が取得した画像データより画像処理を行いステレオ計測に必要な画像領域を算出する。ひとつの画像データのうち画像領域が全域が必要な場合は全域を算出し、部分的に必要な場合は、一部のみを算出する。(必要な領域の特定は、簡単な例について上述した。)
(ステップ49)
算出された画像領域値を制御線1を介し画像多重化伝送装置に送信する。
(ステップ50)
制御回路27がロボットアーム1の作業に応じて、必要とされる画像領域値を受信し読み出し回路25に画像領域値を(不図示の制御線を介し)指示する。
(ステップ51)
制御回路27が選択回路1に画像データの受け取り口として、読み出し画像データ伝送路25aを選択するよう指示する。
(ステップ52)
制御回路27が読み出し回路25を(不図示の制御線を介し)起動する。
(ステップ53)
起動した読み出し回路25が画像データを読みだし所定の信号フォーマットにて読み出し画像データ伝送路25aに送信する。送信される画像データは、前述のように、画像データ全域であっても良いし、必要な部分だけであってもよい。
(ステップ54)
選択回路1によって選択された読み出し画像データを送信回路22が単一伝送路に送信する。
(ステップ55)
画像処理装置8は送られてきた画像データ(または部分画像データ)を受信する。
Here, the operation after the image processing command according to the present invention is issued will be described based on the flowchart. In the flowchart of the operation of FIG.
(Step 40)
The image processing apparatus receives the image processing command from the robot controller 9.
(Step 41)
A signal for turning on the illumination 7 is transmitted from the image processing apparatus, and the illumination 7 is turned on. At the same time, an image transfer command is transmitted to the image transmission apparatus via the control line 1.
(Step 42)
The image multiplexing transmission apparatus receives a trigger signal for transmitting the trigger signal 1 and the trigger signal 2 simultaneously to the camera 1 and the camera 2 (step 43) (step 44).
The camera 1 transmits image data, and the camera 2 also transmits image data at the same time.
(Step 45)
The image data of the camera 1 is transmitted to the single transmission path 12 by the transmission circuit 22 because the selection circuit 1 has selected the image data transmission path 1 by the control circuit 27 in advance.
(Step 46)
The selection circuit 2 receives a signal from the control circuit 27 in advance so as to select the image data of the camera 2. While the image data of the camera 1 is transmitted to the single transmission path 12, the image data of the camera 2 is written in the memory 24.
(Step 47)
The image processing apparatus receives the image data transmitted to the single transmission path 12.
(Step 48)
After transmission of the image data is completed, image processing is performed from the image data acquired by the image processing apparatus, and an image area necessary for stereo measurement is calculated. If one image data requires the entire image area, the entire area is calculated, and if it is partially necessary, only a part is calculated. (Identification of the required area has been described above for a simple example.)
(Step 49)
The calculated image area value is transmitted to the image multiplexing transmission apparatus via the control line 1.
(Step 50)
The control circuit 27 receives a required image area value in accordance with the operation of the robot arm 1 and instructs the reading circuit 25 to specify the image area value (via a control line (not shown)).
(Step 51)
The control circuit 27 instructs the selection circuit 1 to select the read image data transmission path 25a as the image data receiving port.
(Step 52)
The control circuit 27 activates the reading circuit 25 (via a control line (not shown)).
(Step 53)
The activated readout circuit 25 reads out the image data, reads it out in a predetermined signal format, and transmits it to the image data transmission path 25a. As described above, the image data to be transmitted may be the entire image data or only a necessary portion.
(Step 54)
The transmission circuit 22 transmits the read image data selected by the selection circuit 1 to a single transmission path.
(Step 55)
The image processing device 8 receives the transmitted image data (or partial image data).

先行して送信されたカメラ1の画像データと、今回受信したカメラ2の画像データとの2つの画像から、ステレオ画像法によりワーク6の3次元位置情報をCPU33で算出する。なお、ステレオ画像法による2つの画像から3次元位置を算出方法は一般的な方法のため説明はしない。
(ステップ56)
画像処理装置8は、通信回路2に接続された制御線2を介し、ワーク6の3次元位置の情報を、制御線2をロボット制御装置9に送信する。
(ステップ57)
ロボット制御装置9が上記のワーク6の3次元位置の情報に基づきロボットアーム1に所定の動作を行わせる。
The three-dimensional position information of the workpiece 6 is calculated by the CPU 33 by the stereo image method from the two images of the image data of the camera 1 transmitted in advance and the image data of the camera 2 received this time. Note that a method for calculating a three-dimensional position from two images by the stereo image method is a general method and will not be described.
(Step 56)
The image processing device 8 transmits information on the three-dimensional position of the workpiece 6 to the robot control device 9 via the control line 2 connected to the communication circuit 2.
(Step 57)
The robot controller 9 causes the robot arm 1 to perform a predetermined operation based on the information on the three-dimensional position of the workpiece 6.

このようなステップを踏んで、撮像した画像情報のうち、必要な画像情報のみを単一伝送路12を介して伝送することで、伝送路を増やす事なくロボットアーム1の精密な制御が可能となる。   By taking such steps and transmitting only necessary image information among the captured image information via the single transmission path 12, the robot arm 1 can be precisely controlled without increasing the number of transmission paths. Become.

図5は本実施例の形態による画像データ(または部分画像データ)のタイミングチャートである。ここでは、画素同時読み出しのできる200万画素のカメラで30MHzの画素クロックで読み出せるものをカメラ1、カメラ2にそれぞれ使用したとする。   FIG. 5 is a timing chart of image data (or partial image data) according to this embodiment. Here, it is assumed that a camera with 2 million pixels that can read out pixels simultaneously and that can be read out with a 30 MHz pixel clock is used for the camera 1 and the camera 2, respectively.

それぞれの信号のタイミングには60〜68の符号をふってある。ただし、メモリ読み出し[30MHz]64と、その2倍の速さで読み出したメモリ読み出し[60MHz]66との2つの場合に対応して画像処理−1、画像処理−2の2つのタイミングチャートを記載した。   The timing of each signal is denoted by reference numerals 60 to 68. However, two timing charts of image processing-1 and image processing-2 are described corresponding to two cases of memory reading [30 MHz] 64 and memory reading [60 MHz] 66 read at twice the speed. did.

また従来の画像伝送方法(カメラ1とカメラ2とで得た画像を順番に伝送する方法)によるタイミングチャートは69と70である。   In addition, timing charts 69 and 70 are obtained according to a conventional image transmission method (a method of sequentially transmitting images obtained by the camera 1 and the camera 2).

まず画像伝送装置2の制御回路27からカメラ1,カメラ2にトリガ1,トリガ2がそれぞれ送信される(図5では2つのトリガをひとつにまとめてある)。   First, the trigger 1 and the trigger 2 are transmitted from the control circuit 27 of the image transmission apparatus 2 to the camera 1 and the camera 2, respectively (in FIG. 5, two triggers are combined into one).

トリガを受けて、画像1[30MHz],画像2[30MHz]で示されたタイミングで、カメラ1、カメラ2から画像データ1と画像データ2が、画像データ伝送路1,画像伝送路2を介して画像伝送装置2に送信される。   Upon receiving the trigger, the image data 1 and the image data 2 from the camera 1 and the camera 2 are transmitted through the image data transmission path 1 and the image transmission path 2 at the timing indicated by the image 1 [30 MHz] and the image 2 [30 MHz]. To the image transmission apparatus 2.

画像データ1と画像データ2の送信開始と同時に、一方では65で示された単一伝送路には選択されたカメラ1の画像データ1の送信が開始され、他方では、63のタイミングでカメラ2の画像データ2のフレーム21がメモリに書き込まれる。   Simultaneously with the start of transmission of image data 1 and image data 2, on the one hand, transmission of image data 1 of the selected camera 1 is started on the single transmission path indicated by 65, and on the other hand, at the timing of 63, camera 2 The frame 21 of the image data 2 is written in the memory.

その後、67で示されたタイミングで、まず画像処理−1の(1)により三次元位置の計測が必要な画像領域が算出される。画像処理−1の(1)が終了したタイミングで制御線1を介し算出結果が画像伝送装置2に送信され64のタイミングでメモリ読み出し回路に必要な画像領域が設定され(時間が短いため不図示)即座に画像フレーム‘21が65のフレーム‘21の様にメモリから画像データ2が読み出され単一伝送路に送信される。   Thereafter, at the timing indicated by 67, first, an image region that requires measurement of a three-dimensional position is calculated by (1) of image processing-1. The calculation result is transmitted to the image transmission apparatus 2 via the control line 1 at the timing when (1) of the image processing-1 is completed, and an image area necessary for the memory read circuit is set at the timing 64 (not shown because the time is short). ) Immediately, the image data 2 is read out from the memory and transmitted to the single transmission line like the frame '21 in which the image frame '21 is 65.

画像処理装置8は画像データ2を受け取ると画像処理−1の(2)のタイミングでステレオ法による三次元位置の算出を行いワークの3次元位置を算出しロボット制御装置に位置情報を送信する。   Upon receiving the image data 2, the image processing apparatus 8 calculates a three-dimensional position by the stereo method at the timing (2) of image processing-1, calculates a three-dimensional position of the workpiece, and transmits position information to the robot controller.

ここで従来の画像伝送方法と、本発明の差異を説明する。
従来例の特開2003−274374にある画像の多重化伝送装置(従来の伝送方法)によると下記のような不都合が生じる。
Here, the difference between the conventional image transmission method and the present invention will be described.
According to the conventional image multiplexing transmission apparatus (conventional transmission method) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-274374, the following problems occur.

従来例では69で示されたタイミングチャートのごとくカメラ1の画像データの転送に要するフレーム11とカメラ2の画像データの転送に要するフレーム22は、画像処理データが受け取ってから画像処理1と2を実行するので画像処理の結果が出るまで時間は70のタイムチャートの如く本実施例より長くなる。   In the conventional example, the frame 11 required for the transfer of the image data of the camera 1 and the frame 22 required for the transfer of the image data of the camera 2 are processed by the image processing 1 and 2 after the image processing data is received as shown in the timing chart 69. Since it is executed, the time until the result of image processing is obtained is longer than that of this embodiment as shown in the time chart of 70.

2画素同時読み出しのできる200万画素のカメラを30MHzの画素クロックで読み出せるとすると1フレームの時間は
(200×10000)/2)/(30×1000000)=33m秒(ミリ秒)となる。
If a 2 million pixel camera capable of simultaneous readout of two pixels can be read out with a 30 MHz pixel clock, the time for one frame is (200 × 10000) / 2) / (30 × 1000000) = 33 milliseconds (milliseconds).

部分画像領域が全体の1/4の面積だとすると、その読み出しには約8m秒かかり、あわせて33m秒+8m秒=41m秒ですむ。(カメラの画像データ送信クロックとメモリ読み出しクロックは同じとした。)
メモリの読み出しクロックが60MHz(カメラの2倍の速度)で読み出すとすると部分読み出しの際の上記8m秒はさらに1/2の4m秒とする事ができ、画像の取得から33m秒+4m秒=37m秒で三次元位置情報の算出を開始することができる。
Assuming that the partial image area is a quarter of the entire area, it takes about 8 milliseconds to read out, and a total of 33 milliseconds + 8 milliseconds = 41 milliseconds is required. (The camera image data transmission clock and the memory readout clock are the same.)
If the memory read clock is read out at 60 MHz (twice the speed of the camera), the above 8 msec at the time of partial reading can be further reduced to 4 msec, which is 1/2, 33 msec + 4 msec = 37 m from image acquisition. Calculation of three-dimensional position information can be started in seconds.

一方、従来例であると33m秒が2回で66m秒の時間がかかってしまう、さらに必要な部分画像領域が小さければさらに差は大きくなる。   On the other hand, in the case of the conventional example, 33 ms is twice and 66 ms is required. Further, if the necessary partial image area is small, the difference is further increased.

又、本発明では、ステレオ画像法で計算に用いる2つの画像はフレーム11とフレーム21の部分画像であり同時刻の画像データであるが、従来法ではフレーム11とフレーム22を用いることになる時刻差が33m秒ずれた2つの画像を使うことになりその間に振動等でカメラ位置が影響を受けるとステレオ法の解析結果に誤差を生じることはいうまでもない。つまり従来の伝送方法では、複数画像の同時取得はできない。   In the present invention, the two images used for calculation in the stereo image method are partial images of the frame 11 and the frame 21 and are image data at the same time, but in the conventional method, the time at which the frame 11 and the frame 22 are used. Needless to say, if two images with a difference of 33 msec are used, and the camera position is affected by vibration or the like between the two images, an error occurs in the analysis result of the stereo method. That is, the conventional transmission method cannot simultaneously acquire a plurality of images.

さらに、部分画像読み出し時に読み出しクロックをカメラの画像データ送信クロックよりも高速にする事ができる。   Furthermore, the readout clock can be faster than the image data transmission clock of the camera at the time of partial image readout.

表1によると、本発明の方法はメモリを使わない従来の伝送方法(1)とくらべると約半分の時間で伝送できる。 According to Table 1, the method of the present invention can be transmitted in about half the time compared with the conventional transmission method (1) that does not use a memory.

本発明の画像伝送方法と従来の画像伝送方法の機能面で比較した結果を表2に示した。   Table 2 shows a result of comparison between the image transmission method of the present invention and the conventional image transmission method.

従来の画像伝送方法は、回路は簡素なものの、2つのカメラから同時に画像を取得することは、伝送路の増設無しには困難であったし、伝送時間も取得した画像データを時間的に直列に伝送するので多くかかっていた。   In the conventional image transmission method, although the circuit is simple, it is difficult to acquire images from two cameras at the same time without adding a transmission path. It took a lot to transmit to.

本発明は従来の画像伝送技術と比べ、回路を簡素にしつつも複数画像の同時取得が可能で、また伝送時間が早く完了するため優れている。また、画像データ1は常に画像処理装置に全データが伝送されているため、ステレオ法を使用しなくてもよい場合には通常のカメラとしてただちに利用できる。ステレオ法を利用するときのみ2つのカメラから取得した画像データを用いればよい。   The present invention is superior to the conventional image transmission technology because a plurality of images can be acquired simultaneously while simplifying the circuit and the transmission time is completed earlier. Further, since all the image data 1 is always transmitted to the image processing apparatus, it can be used immediately as a normal camera when the stereo method need not be used. Only when using the stereo method, image data acquired from two cameras may be used.

本発明の画像伝送装置は、特に省スペースやコストの観点から画像伝送路の増設に制限がある産業用のロボットアームにて好適に利用されうる。   The image transmission apparatus of the present invention can be suitably used in an industrial robot arm in which expansion of the image transmission path is limited particularly from the viewpoint of space saving and cost.

1 ロボットアーム
2 画像伝送装置
3 カメラ1
4 カメラ1
5 カメラ2
8 画像処理装置
9 ロボット制御装置
10 画像データ伝送路1
11 画像データ伝送路2
12 単一伝送路
13 制御線1
14 制御線
221a 選択回路1
21b 選択回路2
23 書き込み回路
24 メモリ
25 読み出し回路
26 クロック発振器
27 制御回路
22 送信回路
29a トリガ
129b トリガ2
1 Robot arm 2 Image transmission device 3 Camera 1
4 Camera 1
5 Camera 2
8 Image processing device 9 Robot control device 10 Image data transmission path 1
11 Image data transmission path 2
12 Single transmission line 13 Control line 1
14 control line 221a selection circuit 1
21b Selection circuit 2
23 writing circuit 24 memory 25 reading circuit 26 clock oscillator 27 control circuit 22 transmitting circuit 29a trigger 129b trigger 2

Claims (6)

2つの撮像装置で取得した画像データを単一伝送路にて伝送する画像伝送装置において、
2つの撮像装置でそれぞれ取得した画像データのうち一方の画像データを選択する少なくとも1つの選択回路と、
画像データを単一の伝送路に送信する送信回路と、
他方の画像データを記憶させるメモリと、
前記メモリに記憶した他方の画像データを読み出して送信回路に向けて伝送する読み出し回路と、を備え、
選択された前記一方の画像データを全て単一伝送路に送信するとともに前記他方の画像データを全てメモリに記憶させ、前記一方の画像データが送信完了した後に、前記他方の画像データを伝送することを特徴とする画像伝送装置。
In an image transmission device that transmits image data acquired by two imaging devices through a single transmission path,
At least one selection circuit that selects one of the image data acquired by each of the two imaging devices;
A transmission circuit for transmitting image data to a single transmission line;
A memory for storing the other image data;
A readout circuit that reads out the other image data stored in the memory and transmits the image data to a transmission circuit,
All of the selected one image data is transmitted to a single transmission line, all the other image data is stored in a memory, and after the one image data has been transmitted, the other image data is transmitted. An image transmission device.
前記読み出し回路は、前記メモリより画像データを読み出し、送信する為のクロック発振回路をさらに備えた事を特徴とする画像伝送装置。   The image transmission apparatus according to claim 1, wherein the read circuit further includes a clock oscillation circuit for reading and transmitting image data from the memory. 請求項1または2記載の画像伝送装置を備えたロボットアーム。   A robot arm comprising the image transmission device according to claim 1. ロボットアームの動作に応じて、前記他方の画像データの一部のみを送信する請求項3記載のロボットアーム。   4. The robot arm according to claim 3, wherein only a part of the other image data is transmitted in accordance with the operation of the robot arm. 2つの撮像装置で取得した画像データを単一の伝送路にて伝送する画像伝送方法において、
2つの撮像装置でそれぞれ取得した画像データのうち一方を選択し、選択した一方の画像データを全て単一の伝送路に送信すると共に、他方の画像データを全てメモリに記憶させ、一方の画像データの送信が完了した後に、他方の画像データをメモリから読み出し、単一の伝送路に送信することを特徴とする画像伝送方法。
In an image transmission method for transmitting image data acquired by two imaging devices through a single transmission path,
One of the image data acquired by each of the two imaging devices is selected, all the selected one image data is transmitted to a single transmission line, and all the other image data is stored in the memory. An image transmission method comprising: reading out the other image data from a memory and transmitting the image data to a single transmission path after the transmission of is completed.
他方の画像情報のうち、一部のみを伝送することを特徴とする請求項4記載の画像伝送方法。   5. The image transmission method according to claim 4, wherein only a part of the other image information is transmitted.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144494A (en) * 2013-01-28 2014-08-14 Yaskawa Electric Corp Robot system
JP2016152483A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 富士機械製造株式会社 Multiplex communication apparatus
JP2017509981A (en) * 2014-12-31 2017-04-06 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Selective processing of sensor data
JP2019023865A (en) * 2018-07-12 2019-02-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Method, system, and program for executing error recovery
CN109822573A (en) * 2019-02-25 2019-05-31 太仓中科信息技术研究院 The online packaging system of programme televised live and method based on cameras people
US10565732B2 (en) 2015-05-23 2020-02-18 SZ DJI Technology Co., Ltd. Sensor fusion using inertial and image sensors

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014144494A (en) * 2013-01-28 2014-08-14 Yaskawa Electric Corp Robot system
JP2017509981A (en) * 2014-12-31 2017-04-06 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Selective processing of sensor data
US10802509B2 (en) 2014-12-31 2020-10-13 SZ DJI Technology Co., Ltd. Selective processing of sensor data
JP2016152483A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 富士機械製造株式会社 Multiplex communication apparatus
US10565732B2 (en) 2015-05-23 2020-02-18 SZ DJI Technology Co., Ltd. Sensor fusion using inertial and image sensors
JP2019023865A (en) * 2018-07-12 2019-02-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd Method, system, and program for executing error recovery
CN109822573A (en) * 2019-02-25 2019-05-31 太仓中科信息技术研究院 The online packaging system of programme televised live and method based on cameras people
CN109822573B (en) * 2019-02-25 2022-04-22 太仓中科信息技术研究院 Live program online packaging method based on camera robot

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