JP2019200398A - Imaging system, control method therefor, program, and storage medium - Google Patents

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Abstract

To realize a smooth focus adjustment control in a system for controlling a camera attached to a robot, even when a distance to an object varies.SOLUTION: Provided is an imaging system comprising an imaging device attached to a robot arm and a controller for controlling the robot arm and the imaging device. The controller includes a notification unit for notifying the imaging device of subject distance information relative to the imaging device. The imaging device includes: an imaging unit for capturing a subject image; a drive unit for driving a focus lens that adjusts the focus of an imaging optical system; and a control unit for exercising first drive control for driving, on the basis of the subject distance information received from the controller, the focus lens to a position that corresponds to the subject distance information and then acquiring a history of change of focus evaluation values from the image obtained by the imaging unit, and second drive control for determining, on the basis of a history of change of focus evaluation values obtained by first drive control, a direction in which the focus lens is driven and performing automatic focus adjustment.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、カメラの撮影画像に基づいてロボットアームを制御する撮像システムに関するものである。   The present invention relates to an imaging system that controls a robot arm based on a captured image of a camera.

例えば、組立用のロボット等においては、ロボットアームによりワークをピック&プレイスする際に、カメラを用いてロボットを制御することが行われている。この制御は、ロボットアームの手先部に取り付けられたカメラにより、そのワークを撮影し、その撮影画像データからワークの位置を検出し、検出位置にロボットアームを移動させてハンドでワークを把持するというものである。   For example, in an assembly robot or the like, a robot is used to control a robot when a workpiece is picked and placed by a robot arm. In this control, the work is photographed by a camera attached to the hand part of the robot arm, the position of the work is detected from the photographed image data, the robot arm is moved to the detection position, and the work is gripped by the hand. Is.

この種のロボット制御装置として、特許文献1には、カメラに焦点調節機能、焦点距離調節機能、絞り調節機能等を有する光学系調節手段を有し、ワークを撮影した撮影画像データに基づいて光学系調節手段を制御する装置が記載されている。   As this type of robot control device, Patent Document 1 discloses that a camera has an optical system adjustment unit having a focus adjustment function, a focal length adjustment function, an aperture adjustment function, and the like, and is optical based on photographed image data obtained by photographing a workpiece. An apparatus for controlling the system adjustment means is described.

特開2003−211382号公報JP 2003-211382 A

しかしながら、上記の従来技術では、ビジュアルサーボと称される視覚フィードバッグ制御により、対象物の特徴量を目標データとして記憶し、目標データ記憶時と誤差が少なくなるようにピント、焦点距離、絞りを調節する構成となっている。   However, in the above-described prior art, the feature amount of the object is stored as target data by visual feedback control called visual servo, and the focus, focal length, and aperture are reduced so that the error is less than when the target data is stored. It has a configuration to adjust.

この制御では、対象物を撮影し、撮影した撮影画像を視覚認識装置に送信し、視覚認識装置で目標データと現在データとを比較してその誤差を算出し、誤差を減少させる(0となる)ように再度ロボット制御およびカメラ制御を繰り返す。そのため、誤差を減少させるために時間がかかる。その場合、ロボットアームの動作のスムーズな動きを阻害してしまう。   In this control, the object is photographed, the photographed photographed image is transmitted to the visual recognition device, the visual recognition device compares the target data with the current data, calculates the error, and reduces the error (becomes 0). ) Repeat the robot control and camera control again. Therefore, it takes time to reduce the error. In that case, the smooth movement of the operation of the robot arm is hindered.

また、対象物にピントを合わせる場合、対象物を撮影し、撮影した撮影画像からピントが合っているか否かを確認しながらピント位置を調整していると、対象物までの距離が様々である場合には、各距離で同じ制御を行う必要が出てくるので時間がかかる。   Also, when focusing on an object, if the subject is photographed and the focus position is adjusted while checking whether the subject is in focus or not, the distance to the object varies. In this case, it is necessary to perform the same control at each distance, which takes time.

そのため、自動でピントを合わせるオートフォーカスの機能を備えることが考えられるが、合焦位置から離れた位置からピントが合う位置を探索していては、ピントが合うまでに時間がかかるという問題がある。   For this reason, it may be possible to provide an autofocus function that automatically focuses, but when searching for a focus position from a position away from the focus position, there is a problem that it takes time to focus. .

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボットに取り付けられたカメラを制御するシステムにおいて、対象物までの距離が様々である場合にもスムーズな焦点調節制御を実現することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to realize a smooth focus adjustment control even when the distance to an object is various in a system for controlling a camera attached to a robot. It is to be.

本発明に係わる撮像システムは、ロボットアームに取り付けられた撮像装置と、前記ロボットアームと前記撮像装置を制御する制御装置とを備える撮像システムであって、前記制御装置は、前記撮像装置に対して、前記撮像装置に対する被写体距離情報を通知する通知手段を備え、前記撮像装置は、被写体像を撮像する撮像手段と、撮像光学系の焦点を合わせるフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、前記制御装置から受信した被写体距離情報に基づいて、該被写体距離情報に応じた位置に前記フォーカスレンズを駆動しながら、前記撮像手段により得られた画像から焦点評価値の変化の履歴を取得する第1の駆動制御と、該第1の駆動制御で得られた焦点評価値の変化の履歴に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する方向を判定し、自動焦点調節を行う第2の駆動制御とを行う制御手段と、を備える、ことを特徴とする。   An imaging system according to the present invention is an imaging system that includes an imaging device attached to a robot arm, and a control device that controls the robot arm and the imaging device. Notification means for notifying subject distance information to the imaging device, the imaging device from an imaging means for imaging a subject image, a driving means for driving a focus lens for focusing an imaging optical system, and the control device First drive control for acquiring a history of changes in focus evaluation values from an image obtained by the imaging unit while driving the focus lens to a position corresponding to the subject distance information based on the received subject distance information And determining the direction in which the focus lens is driven based on the history of changes in the focus evaluation value obtained by the first drive control, And a control means for performing a second drive control for performing dynamic focusing, and wherein the.

本発明によれば、ロボットに取り付けられたカメラを制御するシステムにおいて、対象物までの距離が様々である場合にもスムーズな焦点調節制御を実現することが可能となる。   According to the present invention, in a system for controlling a camera attached to a robot, smooth focus adjustment control can be realized even when the distance to an object is various.

本発明の一実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging system according to an embodiment of the present invention. 撮像装置、画像処理コントローラ、ロボットアームの外観を模式的に表した図。The figure which represented typically the external appearance of an imaging device, an image processing controller, and a robot arm. フォーカスマニュアル駆動処理の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of a focus manual drive process. ワンショットAF処理の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement of a one-shot AF process. フォーカスレンズの位置に対するAF評価値の変化を示す図。The figure which shows the change of AF evaluation value with respect to the position of a focus lens.

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<撮像システムの構成>
本発明の一実施形態の撮像システムについて説明する。この撮像システムでは、AF評価値信号の履歴に基づいて、ロボットアームに設置された撮像装置の焦点調節制御を行う。
<Configuration of imaging system>
An imaging system according to an embodiment of the present invention will be described. In this imaging system, focus adjustment control of the imaging device installed in the robot arm is performed based on the history of the AF evaluation value signal.

図1Aは、本発明の一実施形態に係わる撮像システムの構成を示すブロック図である。この撮像システムは、撮像装置100と、画像処理コントローラ120と、ロボットアーム130とが通信可能に接続されて構成されている。   FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of an imaging system according to an embodiment of the present invention. This imaging system includes an imaging device 100, an image processing controller 120, and a robot arm 130 that are communicably connected.

撮像装置100には、撮像光学系として、第1の固定レンズ群101、変倍レンズ102、絞り103、第2の固定レンズ群104、フォーカスレンズ105(フォーカスコンペンセータレンズ)が配置されている。変倍レンズ102を光軸に沿う方向に移動することにより変倍を行い、焦点距離を変えることができる。フォーカスレンズ105は、変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えている。   The imaging apparatus 100 includes a first fixed lens group 101, a variable power lens 102, a diaphragm 103, a second fixed lens group 104, and a focus lens 105 (focus compensator lens) as an imaging optical system. By moving the zoom lens 102 in the direction along the optical axis, zooming can be performed and the focal length can be changed. The focus lens 105 has both a function of correcting the movement of the focal plane due to zooming and a focusing function.

ズーム駆動源109は変倍レンズ102を移動させる駆動源である。絞り駆動源110は絞り103を動かすための駆動源である。フォーカシング駆動源111はフォーカスレンズ105を移動させるための駆動源である。ズーム駆動源109、絞り駆動源110、フォーカシング駆動源111は、ステッピングモータ、DCモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。   A zoom drive source 109 is a drive source for moving the variable magnification lens 102. The aperture drive source 110 is a drive source for moving the aperture 103. A focusing drive source 111 is a drive source for moving the focus lens 105. The zoom drive source 109, the aperture drive source 110, and the focusing drive source 111 are configured by actuators such as a stepping motor, a DC motor, a vibration motor, and a voice coil motor.

撮像装置100は、さらに撮像素子106、CDS/AGC回路107、カメラ信号処理部108、タイミングジェネレータ112、AF信号処理部113、記録部115、カメラマイクロコンピュータ114(以下、単にカメラマイコンという)、通信装置116を備える。   The imaging apparatus 100 further includes an imaging element 106, a CDS / AGC circuit 107, a camera signal processing unit 108, a timing generator 112, an AF signal processing unit 113, a recording unit 115, a camera microcomputer 114 (hereinafter simply referred to as a camera microcomputer), communication A device 116 is provided.

撮像素子106は被写体像を光電変換する素子であって、CCDやCMOSセンサなどから構成されている。撮像素子106は行列状に複数の画素部を有する。撮像光学系を通過した光束は撮像素子106の受光面上に結像され、各画素部が有するフォトダイオード(光電変換部)によって入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、カメラマイコン114の指令に従ってタイミングジェネレータ112から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号として撮像素子106から順次読み出される。   The image sensor 106 is an element that photoelectrically converts a subject image, and includes a CCD, a CMOS sensor, or the like. The imaging element 106 has a plurality of pixel portions in a matrix. The light beam that has passed through the imaging optical system forms an image on the light receiving surface of the imaging element 106 and is converted into a signal charge corresponding to the amount of incident light by a photodiode (photoelectric conversion unit) included in each pixel unit. The signal charge accumulated in each photodiode is sequentially read out from the image sensor 106 as a voltage signal corresponding to the signal charge based on a drive pulse supplied from the timing generator 112 in accordance with a command from the camera microcomputer 114.

撮像素子106から読み出された出力信号は、サンプリングし、ゲイン調整するCDS/AGC回路107に入力される。カメラ信号処理部108は、CDS/AGC回路107から出力された画像信号に対して各種の画像処理を施して、画像信号を生成する。第1の実施形態における画像信号は、ロボット制御に用いるための静止画像や動画像の信号である。記憶部115は、カメラ信号処理部108からの画像信号を記憶する。   The output signal read from the image sensor 106 is input to a CDS / AGC circuit 107 that samples and adjusts the gain. The camera signal processing unit 108 performs various types of image processing on the image signal output from the CDS / AGC circuit 107 to generate an image signal. The image signal in the first embodiment is a still image or moving image signal used for robot control. The storage unit 115 stores the image signal from the camera signal processing unit 108.

AF信号処理部113はCDS/AGC回路107からの全画素の出力信号のうち焦点検出に用いられる領域の信号のみを通すAFゲートを通過した信号から高周波成分や輝度差成分(AFゲートを通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分)等を抽出してAF評価値信号を生成する。AF評価値信号は、カメラマイコン114に出力される。AF評価値信号は、撮像素子106からの出力信号に基づいて生成される映像信号の鮮鋭度(コントラスト状態)を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の焦点状態によって変化するので、結果的にAF評価値信号は撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。   The AF signal processing unit 113 outputs a high-frequency component or a luminance difference component (passed through the AF gate) from a signal that has passed through the AF gate that passes only the signal in the region used for focus detection among the output signals of all the pixels from the CDS / AGC circuit 107. The difference between the maximum and minimum values of the luminance level of the signal is extracted to generate an AF evaluation value signal. The AF evaluation value signal is output to the camera microcomputer 114. The AF evaluation value signal represents the sharpness (contrast state) of the video signal generated based on the output signal from the image sensor 106. The sharpness changes depending on the focus state of the image pickup optical system. Specifically, the AF evaluation value signal is a signal representing the focus state of the imaging optical system.

カメラマイコン114は、撮像装置100全体の動作の制御を司るとともに、フォーカシング駆動源111を制御してフォーカスレンズ105を移動させるAF制御(自動焦点調節制御)を行う。カメラマイコン114は、AF制御として、TV−AF方式でのAF制御(以下、単に「TV−AF」という)を行う。TV−AF方式とは上記のようなコントラスト検出により焦点検出を行う焦点検出方式である。また、カメラマイコン114は、ズーム駆動源109を制御して変倍レンズ102を移動させ焦点距離制御を行い、絞り駆動源110を制御して絞り103を動作させる絞り制御を行う。   The camera microcomputer 114 controls the overall operation of the imaging apparatus 100 and performs AF control (automatic focus adjustment control) for moving the focus lens 105 by controlling the focusing drive source 111. The camera microcomputer 114 performs AF control in the TV-AF method (hereinafter simply referred to as “TV-AF”) as AF control. The TV-AF method is a focus detection method that performs focus detection by contrast detection as described above. The camera microcomputer 114 controls the zoom drive source 109 to move the zoom lens 102 to perform focal length control, and controls the aperture drive source 110 to perform aperture control to operate the aperture 103.

通信装置116は、画像処理コントローラ120と通信を行うための装置である。画像処理コントローラ120は、撮像装置100への撮影指示、撮影した画像の解析、および各カメラ制御(フォーカス制御、露出制御、焦点距離制御)の指示を行う。また、ロボットアーム130の動作状態やロボットアーム130の位置状態に基づいて被写体までの距離を撮像装置100へ送信(通知)するとともに、カメラの撮影状態の受信等を行う。さらにロボットアーム130への操作指示を行うものである。なお、上記のロボットアーム130の動作状態やロボットアーム130の位置状態は、ロボットアーム130に備えられた各種のセンサの検出値や画像処理コントローラ120からロボットアーム130に送られる指示コマンドなどから判断される。また、データの送受信は、所定の通信プロトコルに準じて行われる。ここでは、あらかじめ各種指示ごとに決められたコマンドを用いてデータの送受信を行う。   The communication device 116 is a device for communicating with the image processing controller 120. The image processing controller 120 instructs the imaging apparatus 100 to take a picture, analyze a shot image, and give instructions for each camera control (focus control, exposure control, focal length control). In addition, the distance to the subject is transmitted (notified) to the imaging device 100 based on the operation state of the robot arm 130 and the position state of the robot arm 130, and the reception state of the camera is received. Furthermore, an operation instruction to the robot arm 130 is performed. The operation state of the robot arm 130 and the position state of the robot arm 130 are determined from detection values of various sensors provided in the robot arm 130, instruction commands sent from the image processing controller 120 to the robot arm 130, and the like. The Data transmission / reception is performed according to a predetermined communication protocol. Here, data is transmitted and received using commands determined in advance for each type of instruction.

画像処理コントローラ120は、CPU121、一次記憶装置122、二次記憶装置123、通信装置124、表示部125、操作部126を備える。CPU121は、画像処理コントローラ120全体を制御する。二次記憶装置123は、ハードディスクなどからなり、CPU121を動かすプログラムを格納する。一次記憶装置122は、RAMなどからなり、二次記憶装置123から読み込まれたプログラムが格納される。通信装置124は、撮像装置100やロボットアーム130と通信を行う。表示部125は撮影画像の表示、対話的な操作のための文字表示などを行う。操作部126は、使用者の操作を受け付ける。   The image processing controller 120 includes a CPU 121, a primary storage device 122, a secondary storage device 123, a communication device 124, a display unit 125, and an operation unit 126. The CPU 121 controls the entire image processing controller 120. The secondary storage device 123 is composed of a hard disk or the like, and stores a program for operating the CPU 121. The primary storage device 122 includes a RAM or the like, and stores a program read from the secondary storage device 123. The communication device 124 communicates with the imaging device 100 and the robot arm 130. The display unit 125 displays captured images, characters for interactive operation, and the like. The operation unit 126 receives a user operation.

撮像装置100はロボットアーム130に固定されている。ロボットアーム130が動くと、撮像装置100の撮影範囲が変更される。また、ロボットアーム130は、アーム先端のロボットハンドを使って操作対象となる対象物を把持することができる。CPU131はロボットアーム130全体を制御する。通信装置132は、画像処理コントローラ120と通信を行う。   The imaging device 100 is fixed to the robot arm 130. When the robot arm 130 moves, the imaging range of the imaging device 100 is changed. Further, the robot arm 130 can hold an object to be operated using a robot hand at the tip of the arm. The CPU 131 controls the entire robot arm 130. The communication device 132 communicates with the image processing controller 120.

また、図1Bは撮像装置100、画像処理コントローラ120、ロボットアーム130の外観を模式的に表した図である。なお、本実施形態では画像処理コントローラ120が親となり、撮像装置100とロボットアーム130に指示を送るものとする。   FIG. 1B is a diagram schematically illustrating the appearance of the imaging apparatus 100, the image processing controller 120, and the robot arm 130. In this embodiment, it is assumed that the image processing controller 120 is a parent and sends instructions to the imaging apparatus 100 and the robot arm 130.

<フォーカスマニュアル駆動処理>
本実施形態では、撮像装置の後述するAF(オートフォーカス)処理を行う前に、ユーザーの指示によりフォーカスレンズ105のマニュアル駆動を行い、フォーカスレンズ105の各位置での焦点評価値を取得する処理(第1の駆動制御)を行う。図2は、本実施形態におけるフォーカスマニュアル駆動処理の動作を示すフローチャートである。
<Focus manual drive processing>
In the present embodiment, before performing AF (autofocus) processing, which will be described later, of the imaging apparatus, the focus lens 105 is manually driven according to a user instruction, and a focus evaluation value at each position of the focus lens 105 is acquired ( First drive control) is performed. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the focus manual driving process in the present embodiment.

まず、ユーザーが操作部126を介して画像処理コントローラ120にフォーカスマニュアル駆動処理の開始指示を入力すると、CPU121は、通信装置124を介して被写体距離情報を撮像装置100の通信装置116に送信する。被写体距離情報は、操作部126から入力されるデータであってもよいし、二次記憶装置123に記憶されているデータをCPU121から読み出してもよい。   First, when a user inputs an instruction to start focus manual drive processing to the image processing controller 120 via the operation unit 126, the CPU 121 transmits subject distance information to the communication device 116 of the imaging device 100 via the communication device 124. The subject distance information may be data input from the operation unit 126, or data stored in the secondary storage device 123 may be read from the CPU 121.

S201では、撮像装置100のカメラマイコン114は、画像処理コントローラ120から被写体距離情報を受信したか否かを判断する。被写体距離情報を受信すると、S202へ進み、受信していない場合は被写体距離情報を受信するまでS201を繰り返す。   In S <b> 201, the camera microcomputer 114 of the imaging apparatus 100 determines whether subject distance information has been received from the image processing controller 120. If the subject distance information is received, the process proceeds to S202. If not, the process repeats S201 until the subject distance information is received.

S202では、カメラマイコン114は、S201において受信した被写体距離情報に相当する目標フォーカスレンズ位置を算出する。その後、現在のフォーカスレンズ位置と、算出した目標フォーカスレンズ位置との位置関係から、焦点を合わせるためには至近方向か無限遠方向のいずれの方向にフォーカスレンズ105を動かせばよいかを判断し、決定した駆動方向を記憶部115に保存する。   In S202, the camera microcomputer 114 calculates a target focus lens position corresponding to the subject distance information received in S201. Then, based on the positional relationship between the current focus lens position and the calculated target focus lens position, it is determined whether the focus lens 105 should be moved in the closest direction or the infinity direction in order to focus. The determined drive direction is stored in the storage unit 115.

S203では、カメラマイコン114はS202で決定した駆動方向にフォーカスレンズ105を駆動するようフォーカシング駆動源111に駆動指示を送り、フォーカシング駆動源111はフォーカスレンズ105の駆動を開始する。そして、以後の動作では、フォーカスレンズ105がS202で算出した目標フォーカスレンズ位置に到達するまで、S204〜S208の処理を所定の周期で繰り返し、その都度焦点評価値を取得する。   In S <b> 203, the camera microcomputer 114 sends a drive instruction to the focusing drive source 111 to drive the focus lens 105 in the drive direction determined in S <b> 202, and the focusing drive source 111 starts driving the focus lens 105. In the subsequent operations, the processing of S204 to S208 is repeated at a predetermined cycle until the focus lens 105 reaches the target focus lens position calculated in S202, and the focus evaluation value is acquired each time.

S204では、カメラマイコン114は、AF信号処理部113から出力されるAF評価値を取得し、記憶部115へAF評価値履歴情報として保存する。   In S <b> 204, the camera microcomputer 114 acquires the AF evaluation value output from the AF signal processing unit 113 and stores it in the storage unit 115 as AF evaluation value history information.

S205では、カメラマイコン114は、S204で記憶したAF評価値履歴情報に基づいてAF評価値がピーク(つまり、合焦となるフォーカスレンズ位置)を通過したか否かを判断する。フォーカスレンズが合焦位置を通過したか否かは、AF評価値履歴情報の中の最大AF評価値に対して、最新のAF評価値が閾値以上低下しているか否かにより判断する。そして、最新のAF評価値が閾値以上低下している場合に、最大または極大のAF評価値となった映像を蓄積したときのフォーカスレンズ位置を合焦位置とする。   In S205, the camera microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value has passed the peak (that is, the focus lens position that is in focus) based on the AF evaluation value history information stored in S204. Whether or not the focus lens has passed the in-focus position is determined based on whether or not the latest AF evaluation value has decreased by a threshold value or more with respect to the maximum AF evaluation value in the AF evaluation value history information. Then, when the latest AF evaluation value is lower than the threshold value, the focus lens position when the image having the maximum or maximum AF evaluation value is accumulated is set as the in-focus position.

S206では、S205においてAF評価値のピークがあった場合は、S207に進み、AF評価値のピークが未だない場合はS208に進む。   In S206, if there is an AF evaluation value peak in S205, the process proceeds to S207, and if there is no AF evaluation value peak yet, the process proceeds to S208.

S207では、カメラマイコン114は、AF評価値のピークとなる映像を蓄積したときのフォーカスレンズ位置をピークレンズ位置として記憶部115に保存する。   In S207, the camera microcomputer 114 stores the focus lens position in the storage unit 115 as the peak lens position when the video having the peak AF evaluation value is accumulated.

S208では、カメラマイコン114は、フォーカスレンズ105がS202で算出した目標フォーカスレンズ位置に到達したか否かを判断する。目標フォーカスレンズ位置に到達していると判断した場合は処理を終了し、到達していないと判断した場合はS204に進み処理を継続する。   In S208, the camera microcomputer 114 determines whether or not the focus lens 105 has reached the target focus lens position calculated in S202. If it is determined that the target focus lens position has been reached, the process ends. If it is determined that the target focus lens position has not been reached, the process proceeds to S204 to continue the process.

<ワンショットAF処理>
図3は、本実施形態における撮像装置100のワンショットAF(オートフォーカス)処理(第2の駆動制御)の動作を示すフローチャートである。このワンショットAF処理は、図2で説明したフォーカスマニュアル駆動処理の後に実行されることで、ワンショットAF処理の短縮化が図られる。
<One-shot AF processing>
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the one-shot AF (autofocus) process (second drive control) of the imaging apparatus 100 according to the present embodiment. The one-shot AF process is executed after the focus manual driving process described with reference to FIG. 2, thereby shortening the one-shot AF process.

まず、ユーザーが操作部126を介して画像処理コントローラ120にワンショットAF処理の開始指示を入力すると、CPU121は通信装置124を介してワンショットAFの開始指示を撮像装置100の通信装置116に送信する。   First, when the user inputs a one-shot AF process start instruction to the image processing controller 120 via the operation unit 126, the CPU 121 transmits a one-shot AF start instruction to the communication apparatus 116 of the imaging apparatus 100 via the communication apparatus 124. To do.

撮像装置100のカメラマイコン114は、S301において画像処理コントローラ120からワンショットAFコマンドを受信したか否かを判断する。ワンショットAFコマンドを受信すると、S302へ進み、受信していない場合はワンショットAFコマンドを受信するまでS301を繰り返す。   The camera microcomputer 114 of the imaging apparatus 100 determines whether or not a one-shot AF command is received from the image processing controller 120 in S301. If the one-shot AF command is received, the process proceeds to S302. If not received, S301 is repeated until the one-shot AF command is received.

S302では、カメラマイコン114は、記憶部115に図2のS207において保存されるピークレンズ位置が記憶されているか否かを判断する。ピークレンズ位置が記憶されている場合はピークレンズ位置の情報を読み出してS303に進み、ピークレンズ位置が記憶されていない場合はS306に進む。   In S302, the camera microcomputer 114 determines whether the storage unit 115 stores the peak lens position stored in S207 of FIG. If the peak lens position is stored, the information on the peak lens position is read and the process proceeds to S303. If the peak lens position is not stored, the process proceeds to S306.

S303では、S302で読み出したピークレンズ位置の情報が記憶部115に記憶された時刻から現在の時刻までの間に、アーム部142が停止し続けていたか否かを判断する。   In S303, it is determined whether or not the arm unit 142 has been stopped between the time when the peak lens position information read in S302 is stored in the storage unit 115 and the current time.

アーム部142が動作したか否かの情報は、本実施形態においてはカメラマイコン114内部の図示しない一時記憶領域にフラグ情報として記憶されているものとする。フラグ情報の一例として、例えば、S207においてピークレンズ位置を保存したタイミングでフラグ情報を「停止継続」のステータスとし、ロボットアーム130が駆動された時点でフラグ情報を「動作済」の情報とする。   In this embodiment, it is assumed that information indicating whether or not the arm unit 142 has been operated is stored as flag information in a temporary storage area (not shown) inside the camera microcomputer 114. As an example of the flag information, for example, the flag information is set to a “continue stop” status at the timing when the peak lens position is stored in S207, and the flag information is set to the “operated” information when the robot arm 130 is driven.

または、ピークレンズ位置が保存されることなくS208において目標レンズ位置に到達した場合は、カメラマイコン114はフォーカスレンズが目標レンズ位置に到達したと判断したタイミングでフラグ情報を「停止継続」のステータスとする。したがって、上記の動作により、S303においてフラグ情報が「停止継続」の場合はS304に進み、フラグ情報が「動作済」の場合はS305に進むこととなる。   Alternatively, when the target lens position is reached in S208 without saving the peak lens position, the camera microcomputer 114 sets the flag information to the “continue stop” status at the timing when it is determined that the focus lens has reached the target lens position. To do. Therefore, by the above operation, if the flag information is “continuation of stop” in S303, the process proceeds to S304, and if the flag information is “operated”, the process proceeds to S305.

S304では、カメラマイコン114は、現在のフォーカスレンズ位置と記憶部115から読み出したピークレンズ位置の位置関係から、ワンショットAFの開始方向をピークレンズ位置のある方向に設定してワンショットAFを開始する(ワンショットAFに移行する)。   In S304, the camera microcomputer 114 sets the start direction of the one-shot AF to a direction with the peak lens position based on the positional relationship between the current focus lens position and the peak lens position read from the storage unit 115, and starts the one-shot AF. (Transition to one-shot AF).

上記について、図4(a)を用いて説明する。図4の縦軸はAF評価値を示しており、大きい値程AF評価値も高いことを表している。また、横軸はフォーカスレンズ位置を示しており、本実施形態では右に行くほど至近方向のレンズ位置を示しており、左に行くほど無限遠方向のレンズ位置を示している。   The above will be described with reference to FIG. The vertical axis in FIG. 4 indicates the AF evaluation value, and the larger the value, the higher the AF evaluation value. The horizontal axis indicates the focus lens position. In this embodiment, the lens position in the closest direction is shown as it goes to the right, and the lens position in the infinity direction is shown as it goes to the left.

さらに、横軸に記載の「S」はS203においてフォーカスレンズを指定位置へ移動開始(Start)したときのフォーカスレンズ位置を示している。「E」はS208においてフォーカスレンズが目標フォーカスレンズ位置に到達してフォーカスマニュアル処理が終了(End)したときのフォーカス位置を示している。「P」はフォーカスマニュアル駆動処理中にAF評価値履歴情報から合焦位置(Peak)と判断したときのフォーカスレンズ位置を示している。図4(a)では、曲線401から、フォーカスマニュアル制御を開始(S)してから終了(E)するまでの間に合焦位置(P)が見つかっていることがわかる。   Furthermore, “S” on the horizontal axis indicates the focus lens position when the focus lens starts to move to the specified position (Start) in S203. “E” indicates a focus position when the focus manual process is ended (End) when the focus lens reaches the target focus lens position in S208. “P” indicates the focus lens position when it is determined that the in-focus position (Peak) from the AF evaluation value history information during the focus manual driving process. In FIG. 4A, it can be seen from the curve 401 that the in-focus position (P) is found between the start (S) and the end (E) of the focus manual control.

したがって、S304では、フォーカスレンズ位置が「E」にあるときにワンショットAFの開始指示を受け取るため、S304ではワンショットAFの開始方向を無限遠方向に設定して開始する。   Therefore, in S304, since the start instruction of the one-shot AF is received when the focus lens position is “E”, the start direction of the one-shot AF is set to infinity and started in S304.

一方、S305では、ピークレンズ位置を保存してからワンショットAF指示を受けるまでの間にアームが動いているため、被写体がいる方向がわからなくなったパターンである。したがって、ワンショットAFを予め決められた方向から開始する。予め決められた方向とは、画像処理コントローラ120の二次記憶装置123に記憶されている方向情報でもよいし、ユーザーが指定した方向としてもよい。   On the other hand, in S305, since the arm is moving from when the peak lens position is stored until the one-shot AF instruction is received, the pattern in which the subject is present is not known. Therefore, the one-shot AF is started from a predetermined direction. The predetermined direction may be direction information stored in the secondary storage device 123 of the image processing controller 120 or may be a direction designated by the user.

次に、S306からS313は、S302においてフォーカスマニュアル駆動処理時にピークレンズ位置がなかったと判断された場合のワンショットAF動作を示している。   Next, S306 to S313 show the one-shot AF operation when it is determined in S302 that there is no peak lens position during the focus manual driving process.

S306では、カメラマイコン114はS204において記憶したAF評価値の履歴情報から、AF評価値が増加しているか否かを判断する。AF評価値が増加していると判断された場合は、S307に進み、AF評価値が増加していないと判断された場合は、S310に進む。   In S306, the camera microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value has increased from the AF evaluation value history information stored in S204. If it is determined that the AF evaluation value has increased, the process proceeds to S307. If it is determined that the AF evaluation value has not increased, the process proceeds to S310.

ここで、AF評価値が増加しているか否かの判断方法の一例について図4(b)を用いて説明する。図4(b)では、フォーカスマニュアル制御を開始(Sの位置)してから終了(Eの位置)するまでの間に合焦位置(P)が見つかっていないことを表している。
曲線402は、フォーカスマニュアル制御開始時のレンズ位置(S)からフォーカスマニュアル制御終了時のレンズ位置(E)までのAF評価値の変化を表したグラフである。このグラフから、AF評価値がSからEまで単調に増加していることがわかる。403はSからEまでのAF評価値の変化量を表している。
Here, an example of a method for determining whether or not the AF evaluation value is increased will be described with reference to FIG. FIG. 4B shows that the focus position (P) has not been found between the start of focus manual control (position S) and the end (position E).
A curve 402 is a graph showing a change in AF evaluation value from the lens position (S) at the start of focus manual control to the lens position (E) at the end of focus manual control. From this graph, it can be seen that the AF evaluation value monotonously increases from S to E. Reference numeral 403 represents a change amount of the AF evaluation value from S to E.

上述した「増加している」ことの判断として、上述した変化量403が所定量以上の場合に増加していると判断する方法があげられる。また、別の例として、Eを含んだ所定期間のAF評価値が単調に増加している、または最小値と最大値の差が所定値以上であることを「増加している」ことの判断とする方法がある。さらに、別の例として、Eを含んだ所定期間のAF評価値の増加率が所定値以上であることを「増加している」ことの判断とすることも考えられる。   As the above-described determination of “increasing”, there is a method of determining that the amount of change 403 is increasing when the amount of change 403 is equal to or greater than a predetermined amount. As another example, it is determined that the AF evaluation value for a predetermined period including E is monotonously increasing or that the difference between the minimum value and the maximum value is equal to or greater than a predetermined value. There is a method. Furthermore, as another example, it may be determined that the increase rate of the AF evaluation value during a predetermined period including E is equal to or greater than a predetermined value as “increase”.

次に、S307では、カメラマイコン114はフォーカスレンズ105が目標フォーカス位置に到着してからワンショットAFコマンドを受信するまでの間にアームが停止していたか否かを判断する。つまり、前述したフラグ情報が「停止継続」のステータスか「動作済」のステータスかを判断する。   Next, in S307, the camera microcomputer 114 determines whether or not the arm has stopped between the time when the focus lens 105 arrives at the target focus position and the time when the one-shot AF command is received. That is, it is determined whether the flag information described above is in a “continuation of stop” status or an “operated” status.

アームが停止していた、つまりフラグ情報が「停止継続」のステータスである場合はS308に進み、アームが動作した、つまりフラグ情報が「動作済」のステータスである場合はS309に進む。   If the arm has stopped, that is, if the flag information has a “continuation of stop” status, the process proceeds to S308. If the arm has operated, that is, if the flag information has a “operated” status, the process proceeds to S309.

S308では、カメラマイコン114は、S202において 記憶部115に記憶した駆動方向情報を読み出し、読み出した駆動方向と同一の方向をワンショットAFの開始方向に設定してワンショットAFを開始する。図4(b)ではフォーカスマニュアル駆動によってフォーカスレンズ105を位置Sから位置Eまで駆動した状態を示している。   In S308, the camera microcomputer 114 reads the drive direction information stored in the storage unit 115 in S202, sets the same direction as the read drive direction as the start direction of the one-shot AF, and starts the one-shot AF. FIG. 4B shows a state in which the focus lens 105 is driven from position S to position E by focus manual drive.

上述したように、AF評価値が増加しているか否かを判断すると、図4(b)の点線で表現したように、Eよりも至近のレンズ位置で合焦する可能性があることが予想される。したがって、Eの位置においてワンショットAFの開始指示を受けると、至近方向をワンショットAFの開始方向に設定してワンショットAFを開始することで、ワンショットAFの処理時間を短縮することが可能となる。   As described above, when it is determined whether or not the AF evaluation value is increased, it is expected that there is a possibility of focusing at a lens position closer to E as represented by the dotted line in FIG. Is done. Therefore, when a one-shot AF start instruction is received at the position E, the one-shot AF processing time can be shortened by setting the closest direction to the one-shot AF start direction and starting the one-shot AF. It becomes.

一方、S309では、フラグ情報を保存してからワンショットAF指示を受けるまでの間にアームが動いているため、被写体がいる方向がわからなくなったパターンである。したがって、ワンショットAFを予め決められた方向から開始する。予め決められた方向とは、画像処理コントローラ120の二次記憶装置123に記憶されている方向でもよいし、ユーザーが指定した方向でもよい。   On the other hand, in S309, since the arm is moving from the time when the flag information is stored until the one-shot AF instruction is received, the pattern in which the subject is present is not known. Therefore, the one-shot AF is started from a predetermined direction. The predetermined direction may be a direction stored in the secondary storage device 123 of the image processing controller 120 or a direction designated by the user.

次に、S310では、カメラマイコン114はS204において記憶したAF評価値の履歴情報から、AF評価値が減少しているか否かを判断する。AF評価値が減少していると判断された場合は、S311に進み、AF評価値が減少していないと判断された場合は、S313に進む。   Next, in S310, the camera microcomputer 114 determines whether or not the AF evaluation value has decreased from the AF evaluation value history information stored in S204. If it is determined that the AF evaluation value is decreasing, the process proceeds to S311. If it is determined that the AF evaluation value is not decreasing, the process proceeds to S313.

ここで、AF評価値が減少しているか否かの判断方法の一例について図4(c)を用いて説明する。   Here, an example of a method for determining whether or not the AF evaluation value is decreasing will be described with reference to FIG.

図4(c)では、フォーカスマニュアル制御を開始(Sの位置)してから終了(Eの位置)するまでの間に合焦点(P)が見つかっていないことを表している。曲線404は、フォーカスマニュアル制御開始時のレンズ位置(S)からフォーカスマニュアル制御終了時のレンズ位置(E)までのAF評価値の変化を表したグラフである。このグラフから、AF評価値がSからEまで単調に減少していることがわかる。405はSからEまでのAF評価値の変化量を表している。   FIG. 4C shows that the focal point (P) has not been found between the start of focus manual control (position S) and the end (position E). A curve 404 is a graph showing a change in AF evaluation value from the lens position (S) at the start of focus manual control to the lens position (E) at the end of focus manual control. From this graph, it can be seen that the AF evaluation value monotonously decreases from S to E. Reference numeral 405 represents the amount of change in the AF evaluation value from S to E.

上述した「減少している」ことの判断として、上述した変化量405が所定量以上の場合に減少していると判断する方法があげられる。また、別の例として、Sを含んだ所定期間のAF評価値が単調に減少している、または最小値と最大値の差が所定値以上であることを「減少している」ことの判断とする方法がある。さらに、別の例として、Sを含んだ所定期間のAF評価値の減少率が所定値以上であることを「減少している」ことの判断とすることも考えられる。   As the determination of “decreasing”, there is a method of determining that the amount of change 405 is decreasing when the amount of change 405 is equal to or greater than a predetermined amount. As another example, it is determined that the AF evaluation value for a predetermined period including S is monotonously decreasing or that the difference between the minimum value and the maximum value is equal to or greater than a predetermined value. There is a method. Furthermore, as another example, it may be determined that the rate of decrease in the AF evaluation value during a predetermined period including S is equal to or greater than a predetermined value as “decreasing”.

S311では、カメラマイコン114はフォーカスレンズ105が目標フォーカス位置に到着してからワンショットAFコマンドを受信するまでの間にアームが停止していたか否かを判断する。つまり、前述したフラグ情報が「停止継続」のステータスか「動作済」のステータスかを判断する。アームが停止していた、つまりフラグ情報が「停止継続」のステータスである場合はS312に進み、アームが動作した、つまりフラグ情報が「動作済」のステータスである場合はS313に進む。   In S311, the camera microcomputer 114 determines whether or not the arm has stopped between the time when the focus lens 105 arrives at the target focus position and the time when the one-shot AF command is received. That is, it is determined whether the flag information described above is in a “continuation of stop” status or an “operated” status. If the arm is stopped, that is, if the flag information is in the “continuation of stop” status, the process proceeds to S312. If the arm is operated, that is, if the flag information is in the “operated” status, the process proceeds to S313.

S312では、カメラマイコン114は、S202において記憶部115に記憶した駆動方向情報を読み出し、読み出した駆動方向と反対の方向をワンショットAFの開始方向に設定してワンショットAFを開始する。図4(c)では、フォーカスマニュアル駆動によってフォーカスレンズ105を位置Sから位置Eまで駆動した状態を示している。   In S312, the camera microcomputer 114 reads the drive direction information stored in the storage unit 115 in S202, sets the direction opposite to the read drive direction as the start direction of the one-shot AF, and starts the one-shot AF. FIG. 4C shows a state in which the focus lens 105 is driven from position S to position E by focus manual drive.

上述したように、AF評価値が減少しているか否かを判断すると、図4(c)の点線で表現したように、Sよりも無限遠寄りのレンズ位置で合焦する可能性があることが予想される。したがって、Eの位置においてワンショットAFの開始指示を受けると、無限遠方向をワンショットAFの開始方向に設定してワンショットAFを開始することで、ワンショットAFの処理時間を短縮することが可能となる。   As described above, when it is determined whether or not the AF evaluation value is decreasing, there is a possibility that the lens is focused at a lens position closer to infinity than S as represented by the dotted line in FIG. Is expected. Accordingly, when a one-shot AF start instruction is received at the position E, the one-shot AF processing time can be reduced by setting the infinity direction as the one-shot AF start direction and starting the one-shot AF. It becomes possible.

一方、S313では、ワンショットAFを予め決められた方向から開始する。この処理は、以下に記載する場合に実行される処理である。
(1)以下の条件を全て満足する場合
・フォーカスマニュアル駆動時に合焦位置を特定できず、ピークレンズ位置が保存されていない。
・S306において、フォーカスマニュアル駆動時に保存したAF評価値履歴が増加していると判定されなかった。
・S310において、フォーカスマニュアル駆動時に保存したAF評価値履歴が減少していると判定されなかった。
あるいは、
(2)フラグ情報を保存してからワンショットAF指示を受けるまでの間にアームが動いているため、被写体がいる方向がわからなくなった場合。
(3)あるいは、フォーカスマニュアル駆動が実行されていないことによって、AF評価値履歴が保存されていない場合。
On the other hand, in S313, the one-shot AF is started from a predetermined direction. This process is a process executed when described below.
(1) When all of the following conditions are satisfied: The focus position cannot be specified during focus manual drive, and the peak lens position is not stored.
In S306, it has not been determined that the AF evaluation value history stored during focus manual drive has increased.
In S310, it was not determined that the AF evaluation value history saved during focus manual drive was decreasing.
Or
(2) When the arm is moving from when the flag information is saved until the one-shot AF instruction is received, and the direction in which the subject is present cannot be known.
(3) Or when the AF evaluation value history is not saved because the focus manual drive is not executed.

なお、アームが動いた旨の情報を受信した場合は、保存されているAF評価値履歴をクリアするようにしてもよい。予め決められた方向とは、画像処理コントローラ120の二次記憶装置123に記憶されている方向でもよいし、ユーザーが指定した方向でもよい。   When information indicating that the arm has moved is received, the stored AF evaluation value history may be cleared. The predetermined direction may be a direction stored in the secondary storage device 123 of the image processing controller 120 or a direction designated by the user.

以上説明したように、本実施形態では、フォーカスマニュアル制御時のAF評価値履歴情報に基づいて、ワンショットAF開始指示を受信したときのワンショットAF開始方向を変更する。これにより、ワンショットAFにかかる時間を短縮することができ、スムーズなロボット制御を実現することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the one-shot AF start direction when the one-shot AF start instruction is received is changed based on the AF evaluation value history information during the focus manual control. As a result, the time required for one-shot AF can be shortened, and smooth robot control can be realized.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。   Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. A part of the above-described embodiments may be appropriately combined.

(その他の実施形態)
また本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現できる。
(Other embodiments)
In addition, the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read the program. It can also be realized by executing processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

100:撮像装置、102:変倍レンズ、105:フォーカスレンズ、106:撮像素子、108:カメラ信号処理部、109:ズーム駆動源、111:フォーカシング駆動源、113:AF信号処理部、114:カメラマイクロコンピュータ、116:通信装置、120:画像処理コントローラ、130:ロボットアーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Imaging device, 102: Variable magnification lens, 105: Focus lens, 106: Imaging device, 108: Camera signal processing part, 109: Zoom drive source, 111: Focusing drive source, 113: AF signal processing part, 114: Camera Microcomputer 116: Communication device 120: Image processing controller 130: Robot arm

Claims (20)

ロボットアームに取り付けられた撮像装置と、前記ロボットアームと前記撮像装置を制御する制御装置とを備える撮像システムであって、
前記制御装置は、
前記撮像装置に対して、前記撮像装置に対する被写体距離情報を通知する通知手段を備え、
前記撮像装置は、
被写体像を撮像する撮像手段と、
撮像光学系の焦点を合わせるフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記制御装置から受信した被写体距離情報に基づいて、該被写体距離情報に応じた位置に前記フォーカスレンズを駆動しながら、前記撮像手段により得られた画像から焦点評価値の変化の履歴を取得する第1の駆動制御と、該第1の駆動制御で得られた焦点評価値の変化の履歴に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する方向を判定し、自動焦点調節を行う第2の駆動制御とを行う制御手段と、を備える、
ことを特徴とする撮像システム。
An imaging system comprising: an imaging device attached to a robot arm; and a control device that controls the robot arm and the imaging device,
The controller is
Notifying means for notifying subject distance information for the imaging device to the imaging device;
The imaging device
Imaging means for capturing a subject image;
Driving means for driving a focus lens for focusing the imaging optical system;
Based on subject distance information received from the control device, a focus evaluation value change history is acquired from an image obtained by the imaging means while driving the focus lens to a position corresponding to the subject distance information. 1 drive control, and a second drive control for determining the direction of driving the focus lens based on the history of changes in the focus evaluation value obtained by the first drive control and performing automatic focus adjustment. Control means for performing,
An imaging system characterized by that.
前記第1の駆動制御と前記第2の駆動制御は、ユーザーの指示により行われることを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the first drive control and the second drive control are performed according to a user instruction. 前記制御手段は、前記ユーザーの指示に基づいて、前記第1の駆動制御の後に、前記第2の駆動制御を行うことを特徴とする請求項2に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 2, wherein the control unit performs the second drive control after the first drive control based on an instruction from the user. 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の指示を受けた場合、前記焦点評価値の変化の履歴がない場合は、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向をあらかじめ定められた方向とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。   When the control means receives the second drive control instruction, and there is no history of change in the focus evaluation value, the drive direction of the focus lens in the second drive control is a predetermined direction. The imaging system according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の指示を受けた場合、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がある場合は、該合焦位置の方向に基づいて、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向を決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。   When the control means receives the second drive control instruction, and there is an in-focus position in the history of changes in the focus evaluation value, the second drive based on the direction of the in-focus position. The imaging system according to claim 1, wherein a driving direction of the focus lens in control is determined. 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の指示を受けた場合、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がない場合は、前記焦点評価値の変化の履歴において、前記焦点評価値が前記第1の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動に応じて増加していたときは、前記第2の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動方向を前記第1の駆動制御による駆動の方向と同じ方向とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。   The control means receives the second drive control instruction, and if there is no in-focus position in the focus evaluation value change history, the focus evaluation value is calculated in the focus evaluation value change history. When increasing according to the driving of the focus lens by the first driving control, the driving direction of the focus lens by the second driving control is the same as the driving direction by the first driving control. The imaging system according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の指示を受けた場合、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がない場合は、前記焦点評価値の変化の履歴において、前記焦点評価値が前記第1の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動に応じて減少していたときは、前記第2の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動方向を前記第1の駆動制御による駆動の方向と反対の方向とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。   The control means receives the second drive control instruction, and if there is no in-focus position in the focus evaluation value change history, the focus evaluation value is calculated in the focus evaluation value change history. When it decreases according to the driving of the focus lens by the first driving control, the driving direction of the focus lens by the second driving control is opposite to the driving direction by the first driving control. The imaging system according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを前記第1の駆動制御で駆動してから前記第2の駆動制御の指示を受けるまでの間に、前記ロボットアームが動作していない旨の情報を受けた場合に、前記焦点評価値の変化の履歴に基づいて決定した方向を、前記フォーカスレンズを駆動する方向とすることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の撮像システム。   When the control means receives information indicating that the robot arm is not operating between the time when the focus lens is driven by the first drive control and the time when the second drive control instruction is received. The imaging system according to claim 5, wherein a direction determined based on a change history of the focus evaluation value is a direction in which the focus lens is driven. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを前記第1の駆動制御で駆動してから前記第2の駆動制御の指示を受けるまでの間に、前記ロボットアームが動作している旨の情報を受けた場合に、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向をあらかじめ定められた方向とすることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の撮像システム。   When the control means receives information indicating that the robot arm is operating after the focus lens is driven by the first drive control and before the second drive control instruction is received. The imaging system according to claim 5, wherein a driving direction of the focus lens in the second driving control is set to a predetermined direction. ロボットによる操作対象である対象物を撮像する撮像手段を有する撮像装置であって、
前記ロボットの動作を制御するための情報に基づく前記撮像装置から前記対象物までの距離に関する情報を取得する取得手段と、
前記対象物に焦点を合わせるためにフォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記対象物までの距離に関する情報に基づいて、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記撮像手段により得られた画像から焦点評価値の変化の履歴を取得する第1の駆動制御と、該第1の駆動制御で得られた焦点評価値の変化の履歴に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する方向を判定し、自動焦点調節を行う第2の駆動制御とを行うことを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus having an imaging means for imaging an object that is an operation target by a robot,
Obtaining means for obtaining information on the distance from the imaging device to the object based on information for controlling the operation of the robot;
Control means for controlling movement of a focus lens to focus on the object,
The control means includes first drive control for acquiring a history of changes in focus evaluation values from an image obtained by the imaging means while moving the focus lens based on information on a distance to the object. And a second drive control for determining a direction for driving the focus lens based on a history of changes in the focus evaluation value obtained by the first drive control and performing an automatic focus adjustment. An imaging device.
前記制御手段は、前記第2の駆動制御の際、前記焦点評価値の変化の履歴がない場合は、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向をあらかじめ定められた方向とすることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   In the second drive control, the control means sets a driving direction of the focus lens in the second drive control to a predetermined direction when there is no history of changes in the focus evaluation value. The imaging apparatus according to claim 10, wherein the imaging apparatus is characterized. 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の際、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がある場合は、該合焦位置の方向に基づいて、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向を決定することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   In the second drive control, when there is an in-focus position in the history of changes in the focus evaluation value, the control means performs the focus in the second drive control based on the direction of the in-focus position. The imaging device according to claim 10, wherein a driving direction of the lens is determined. 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の際、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がない場合は、前記焦点評価値の変化の履歴において、前記焦点評価値が前記第1の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動に応じて増加していたときは、前記第2の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動方向を前記第1の駆動制御による駆動の方向と同じ方向とすることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   In the second drive control, when there is no in-focus position in the change history of the focus evaluation value, the control means determines that the focus evaluation value is the first evaluation value in the change history of the focus evaluation value. The driving direction of the focus lens by the second drive control is set to be the same as the direction of the drive by the first drive control when increasing according to the drive of the focus lens by the drive control. The imaging apparatus according to claim 10. 前記制御手段は、前記第2の駆動制御の際、前記焦点評価値の変化の履歴において合焦位置がない場合は、前記焦点評価値の変化の履歴において、前記焦点評価値が前記第1の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動に応じて減少していたときは、前記第2の駆動制御による前記フォーカスレンズの駆動方向を前記第1の駆動制御による駆動の方向と反対の方向とすることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   In the second drive control, when there is no in-focus position in the change history of the focus evaluation value, the control means determines that the focus evaluation value is the first evaluation value in the change history of the focus evaluation value. When it is decreased in accordance with the driving of the focus lens by the drive control, the driving direction of the focus lens by the second driving control is set to a direction opposite to the driving direction by the first driving control. The imaging apparatus according to claim 10, wherein the imaging apparatus is characterized. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを前記第1の駆動制御で駆動してから前記第2の駆動制御に移行するまでの間に、前記ロボットが動作していない旨の情報を受けた場合に、前記焦点評価値の変化の履歴に基づいて決定した方向を、前記フォーカスレンズを駆動する方向とすることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の撮像装置。   When the control means receives information indicating that the robot is not operating during the period from when the focus lens is driven by the first drive control to when the focus lens is shifted to the second drive control, 15. The imaging apparatus according to claim 12, wherein a direction determined based on a change history of the focus evaluation value is a direction for driving the focus lens. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズを前記第1の駆動制御で駆動してから前記第2の駆動制御の指示を受けるまでの間に、前記ロボットが動作している旨の情報を受けた場合に、前記第2の駆動制御における前記フォーカスレンズの駆動方向をあらかじめ定められた方向とすることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の撮像装置。   When the control means receives information indicating that the robot is operating between the time when the focus lens is driven by the first drive control and the time when the instruction for the second drive control is received. The imaging apparatus according to claim 12, wherein a driving direction of the focus lens in the second driving control is set to a predetermined direction. ロボットアームに取り付けられた撮像装置と、前記ロボットアームと前記撮像装置を制御する制御装置とを備える撮像システムを制御する方法であって、
前記制御装置が、前記撮像装置に対して、前記撮像装置に対する被写体距離情報を通知する通知工程と、
前記撮像装置の制御手段が、前記制御装置から受信した被写体距離情報に基づいて、該被写体距離情報に応じた位置にフォーカスレンズを駆動しながら、撮像手段により得られた画像から焦点評価値の変化の履歴を取得する第1の駆動制御と、該第1の駆動制御で得られた焦点評価値の変化の履歴に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する方向を判定し、自動焦点調節を行う第2の駆動制御とを行う制御工程と、
を有することを特徴とする撮像システムの制御方法。
A method for controlling an imaging system comprising: an imaging device attached to a robot arm; and a control device for controlling the robot arm and the imaging device,
A notification step in which the control device notifies the imaging device of object distance information with respect to the imaging device;
Based on the subject distance information received from the control device, the control unit of the imaging device changes the focus evaluation value from the image obtained by the imaging unit while driving the focus lens to a position corresponding to the subject distance information. The first drive control for acquiring the history of the first and the focus evaluation value change history obtained by the first drive control are used to determine the direction in which the focus lens is driven and to perform automatic focus adjustment. A control process for performing drive control of 2;
A control method for an imaging system, comprising:
ロボットによる操作対象である対象物を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記ロボットの動作を制御するための情報に基づく前記撮像装置から前記対象物までの距離に関する情報を取得する取得工程と、
前記対象物に焦点を合わせるためにフォーカスレンズの移動を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、前記対象物までの距離に関する情報に基づいて、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記撮像手段により得られた画像から焦点評価値の変化の履歴を取得する第1の駆動制御と、該第1の駆動制御で得られた焦点評価値の変化の履歴に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する方向を判定し、自動焦点調節を行う第2の駆動制御とを行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus having an imaging means for imaging an object that is an operation target by a robot,
An acquisition step of acquiring information related to a distance from the imaging device to the object based on information for controlling the operation of the robot;
Controlling the movement of a focus lens to focus on the object,
In the control step, a first drive control that acquires a history of changes in focus evaluation values from an image obtained by the imaging unit while moving the focus lens based on information about a distance to the object; And a second drive control for determining a direction for driving the focus lens based on a history of changes in the focus evaluation value obtained by the first drive control and performing an automatic focus adjustment. Control method for imaging apparatus.
請求項17または18に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each process of the control method of Claim 17 or 18. 請求項17または18に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute each step of the control method according to claim 17 or 18.
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