JP2632669B2 - 画像認識装置 - Google Patents
画像認識装置Info
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- JP2632669B2 JP2632669B2 JP60141635A JP14163585A JP2632669B2 JP 2632669 B2 JP2632669 B2 JP 2632669B2 JP 60141635 A JP60141635 A JP 60141635A JP 14163585 A JP14163585 A JP 14163585A JP 2632669 B2 JP2632669 B2 JP 2632669B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は画像認識装置において、画像入力光の一部を
透過し、一部を反射するようなハーフミラーを通じて２
次元撮像素子からなり、分解能が低く、視野の広い固定
した第１の撮像素子に導く，と共に視野が狭く，分解能
の高い摺動自在とした１次元撮像素子あるいは２次元撮
像素子からなる第２の撮像素子に導くようにした画像認
識装置を提供するものである。
透過し、一部を反射するようなハーフミラーを通じて２
次元撮像素子からなり、分解能が低く、視野の広い固定
した第１の撮像素子に導く，と共に視野が狭く，分解能
の高い摺動自在とした１次元撮像素子あるいは２次元撮
像素子からなる第２の撮像素子に導くようにした画像認
識装置を提供するものである。
本発明は画像認識装置に係り、特に広視野内に高分解
能の画像を同時に撮像できるようにした画像認識装置に
関する。
能の画像を同時に撮像できるようにした画像認識装置に
関する。
近時，産業分野における各種ロボットや，組立，検査
等に用いる検査装置に画像認識装置が用いられ，これら
装置での画像認識には撮像装置が内臓され，該撮像装置
の撮像素子としてはCCD（チャージ・カップルド・デバ
イス）の如き，ラインセンサの様に１次元撮像素子を用
いたものが利用されている。該１次元撮像素子を結像面
上で該１次元撮像素子の電気的走査方向と直交する方向
に移動させて２次元的画像を得るようにしたものがあ
る。更に２次元撮像素子として２次元面にCCDを配置し
たものも知られている。
等に用いる検査装置に画像認識装置が用いられ，これら
装置での画像認識には撮像装置が内臓され，該撮像装置
の撮像素子としてはCCD（チャージ・カップルド・デバ
イス）の如き，ラインセンサの様に１次元撮像素子を用
いたものが利用されている。該１次元撮像素子を結像面
上で該１次元撮像素子の電気的走査方向と直交する方向
に移動させて２次元的画像を得るようにしたものがあ
る。更に２次元撮像素子として２次元面にCCDを配置し
たものも知られている。
前記した１次元撮像素子は一般的には高分解能である
が１画面を走査するには機械的に走査を行うために画像
入力時間が長くなる欠点がある。一方,2次元撮像素子を
用いると画像入力時間は約33m secと極めて早いが分解
能が低いという欠点があった。
が１画面を走査するには機械的に走査を行うために画像
入力時間が長くなる欠点がある。一方,2次元撮像素子を
用いると画像入力時間は約33m secと極めて早いが分解
能が低いという欠点があった。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので，その目的と
するところは２次元撮像素子並びに１次又は２次元撮像
素子を１つの撮像手段に設けて高分解能にして迅速に画
像入力が行なえる画像認識装置を得るにあり、その手段
は、互いに対比して広い視野、低分解能で画像を読み取
る第１の撮像素子、及び狭い視野、高分解能で画像を読
み取る第２の撮像素子と、第１及び第２の撮像素子に画
像入力光を導く光学手段と、第２の撮像素子を所定の方
向に摺動する摺動手段と、第１の撮像素子により読み取
られた画像内の認識対象を認識する第１の認識手段と、
第２の撮像素子により読み取られた画像内の認識対象を
認識する第２の認識手段と、第１の認識手段が認識した
第１の撮像素子が読み取った画像内における認識対象の
有無、及び該認識対象の位置に基づいて摺動手段を駆動
することにより、第２の撮像素子による認識対象の読み
取りを行わせる制御を実行する制御手段とを具備した画
像認識装置によってなされる。
するところは２次元撮像素子並びに１次又は２次元撮像
素子を１つの撮像手段に設けて高分解能にして迅速に画
像入力が行なえる画像認識装置を得るにあり、その手段
は、互いに対比して広い視野、低分解能で画像を読み取
る第１の撮像素子、及び狭い視野、高分解能で画像を読
み取る第２の撮像素子と、第１及び第２の撮像素子に画
像入力光を導く光学手段と、第２の撮像素子を所定の方
向に摺動する摺動手段と、第１の撮像素子により読み取
られた画像内の認識対象を認識する第１の認識手段と、
第２の撮像素子により読み取られた画像内の認識対象を
認識する第２の認識手段と、第１の認識手段が認識した
第１の撮像素子が読み取った画像内における認識対象の
有無、及び該認識対象の位置に基づいて摺動手段を駆動
することにより、第２の撮像素子による認識対象の読み
取りを行わせる制御を実行する制御手段とを具備した画
像認識装置によってなされる。
本発明では画像認識のために画像入力光をハーフミラ
ーを通じて一方は固定した２次元撮像素子に、他方は移
動可能な１次又は２次元撮像素子に与えて，固定した２
次元撮像素子により広視野で認識した撮像出力に基づい
て，上記移動可能な１次又は２次元撮像素子を所定の認
識方向に移動させ，移動可能な高解像度の１次又は２次
の画像出力より画像認識データを取り出すようにしたも
のである。
ーを通じて一方は固定した２次元撮像素子に、他方は移
動可能な１次又は２次元撮像素子に与えて，固定した２
次元撮像素子により広視野で認識した撮像出力に基づい
て，上記移動可能な１次又は２次元撮像素子を所定の認
識方向に移動させ，移動可能な高解像度の１次又は２次
の画像出力より画像認識データを取り出すようにしたも
のである。
以下，本発明の一実施例を第１図乃至第３図について
詳記する。第１図は本発明の画像認識装置の撮像手段を
示す斜視図，第２図は本発明の撮像手段に用いる第１の
撮像素子の視野と，第２の撮像素子の視野の関係を示す
図，第３図は本発明の撮像手段によるパターンを示す図
である。
詳記する。第１図は本発明の画像認識装置の撮像手段を
示す斜視図，第２図は本発明の撮像手段に用いる第１の
撮像素子の視野と，第２の撮像素子の視野の関係を示す
図，第３図は本発明の撮像手段によるパターンを示す図
である。
第１図において６は全体として撮像装置を示すもの
で，該撮像装置６の一側壁には結像レンズ6dを配設する
と共に該撮像装置内には該結像レンズ67dと対向する面
に２次元撮像素子からなる第１の撮像素子6aが固定され
ている。又，ハーフミラーの如き一部の光を透過し，一
部の光を反射する光学手段6eを上記結像レンズ6dと第１
の撮像素子の光路に45゜傾けて配置し，上記ハーフミラ
ー6eからの反射光を倍率変換レンズ6fを介して第２の撮
像素子6bに結像させる。該第２の撮像素子6bは２次元の
撮像素子からなり,XY軸方向に移動可能なステージ6c上
に載置されている。上記構成において，第１の撮像素子
6aから得られる分解能の低い画像は読取り視野内に認識
対象が存在することの確認や細いパターンの存在する位
置の認識に利用し，読取りエリアが決定された後に，ス
テージを駆動し２次元の第２の撮像素子6bから画像を入
力する。この時,2次元撮像素子6bより入力される画像は
倍率変換レンズ6fを介して入力されるので高倍率になっ
ている。
で，該撮像装置６の一側壁には結像レンズ6dを配設する
と共に該撮像装置内には該結像レンズ67dと対向する面
に２次元撮像素子からなる第１の撮像素子6aが固定され
ている。又，ハーフミラーの如き一部の光を透過し，一
部の光を反射する光学手段6eを上記結像レンズ6dと第１
の撮像素子の光路に45゜傾けて配置し，上記ハーフミラ
ー6eからの反射光を倍率変換レンズ6fを介して第２の撮
像素子6bに結像させる。該第２の撮像素子6bは２次元の
撮像素子からなり,XY軸方向に移動可能なステージ6c上
に載置されている。上記構成において，第１の撮像素子
6aから得られる分解能の低い画像は読取り視野内に認識
対象が存在することの確認や細いパターンの存在する位
置の認識に利用し，読取りエリアが決定された後に，ス
テージを駆動し２次元の第２の撮像素子6bから画像を入
力する。この時,2次元撮像素子6bより入力される画像は
倍率変換レンズ6fを介して入力されるので高倍率になっ
ている。
第２図に，固定されている２次元の第１の撮像素子6a
の視野とＸ−Ｙ方向に移動するステージ6c上の２次元の
第２の撮像素子6bの視野との関係を示す。ステージ6c上
の第２の撮像素子6bの視野12は，固定されている第１の
撮像素子6aの視野13内を自由に移動することができる。
の視野とＸ−Ｙ方向に移動するステージ6c上の２次元の
第２の撮像素子6bの視野との関係を示す。ステージ6c上
の第２の撮像素子6bの視野12は，固定されている第１の
撮像素子6aの視野13内を自由に移動することができる。
依って，第３図（イ）に示すように第１の撮像素子6a
で広視野の文字パターン14a等が認識された場合，第２
の撮像素子6bをＸ軸方向にA,B,Cで示す様に移動させる
必要がある。又第３図（ロ）に示すように検査で傷14b
等を第１の撮像素子6aで認識した場合は第２の撮像素子
6bを載置したステージ6cをＸ及びＹ軸方向にA,B,C,Dに
示すように移動させることになる。
で広視野の文字パターン14a等が認識された場合，第２
の撮像素子6bをＸ軸方向にA,B,Cで示す様に移動させる
必要がある。又第３図（ロ）に示すように検査で傷14b
等を第１の撮像素子6aで認識した場合は第２の撮像素子
6bを載置したステージ6cをＸ及びＹ軸方向にA,B,C,Dに
示すように移動させることになる。
本発明の撮像装置の他の実施例を第４図に示す。結像
レンズ6dを通りハーフミラー6eを透過した光は２次元の
第１の撮像素子6a上に結像する。また，ハーフミラー6e
により反射した光は結像倍率を上げるための倍率変換レ
ンズ6fを通り,X軸方向のみ移動する一軸のステージ6c上
に設けられた１次元の第２の撮像素子6b′上に結像す
る。
レンズ6dを通りハーフミラー6eを透過した光は２次元の
第１の撮像素子6a上に結像する。また，ハーフミラー6e
により反射した光は結像倍率を上げるための倍率変換レ
ンズ6fを通り,X軸方向のみ移動する一軸のステージ6c上
に設けられた１次元の第２の撮像素子6b′上に結像す
る。
１次元の第２の撮像素子6b′は,2次元の第１の撮像素
子6aと比べ,1ライン当りの分解能が高いので,1次元の第
２の撮像素子6b′を該撮像素子の主走査方向に対して垂
直な方向に移動させて撮像することにより，低分解能の
２次元の第２の撮像素子6aの視野全体を覆うことができ
る。
子6aと比べ,1ライン当りの分解能が高いので,1次元の第
２の撮像素子6b′を該撮像素子の主走査方向に対して垂
直な方向に移動させて撮像することにより，低分解能の
２次元の第２の撮像素子6aの視野全体を覆うことができ
る。
上記２つの実施例では光の一部を透過し，一部を反射
する光学手段としてハーフミラーを用いたがビームスプ
リッタや単なるミラーを45゜傾けてミラー主面と平行に
上下に移動させることで結像レンズ6dから第１の撮像素
子6a上に光を透過させるにはミラーを機械的に下げ、第
２の撮像素子6b,6b′に入射させるにはミラーを上動さ
せて光をミラーで反射させる様にしてもよい。
する光学手段としてハーフミラーを用いたがビームスプ
リッタや単なるミラーを45゜傾けてミラー主面と平行に
上下に移動させることで結像レンズ6dから第１の撮像素
子6a上に光を透過させるにはミラーを機械的に下げ、第
２の撮像素子6b,6b′に入射させるにはミラーを上動さ
せて光をミラーで反射させる様にしてもよい。
第５図に第４図に対応する本発明による画像認識装置
の一例をブロック図で示す。撮像装置６内の第１の撮像
素子6a上に結像された映像は制御回路からの制御信号ｄ
でアナログ映像信号ｅとして出力され，アナログ−ディ
ジタル変換回路２によりディジタル映像信号ｆに変換さ
せフレームメモリ３に格納される。フレームメモリ３に
格納された画像データｇと予め辞書メモリ４に格納され
ている辞書データｈとが、認識回路５で比較照合され，
その認識結果ｉが制御回路１へ送られる。制御回路１で
は，認識すべき対象が視野内に入ったという情報あるい
は認識すべき場所の位置情報が得られると,X軸方向への
み移動するステージ駆動回路７へはステージ駆動開始信
号ｃを,1次元の第２の撮像素子6b′へは撮像開始信号ｂ
を送る。ステージ駆動回路７より駆動された一軸のステ
ージ6cは１次元の第２の撮像素子6b′の電気的主走査方
向に対して垂直な方向へ移動を開始する。１次元の第２
の撮像素子6b′から出力されるアナログ映像信号ｋは，
アナログ−ディジタル変換回路８によりディジタル映像
信号ｌに変換されフレームメモリ９に格納される。フレ
ームメモリ９の格納された画像データｍは，制御回路１
から認識回路制御信号の与えられる認識回路11におい
て，予め辞書メモリ10に格納されている辞書データｎと
比較照合を行なうことにより，文字或いはパターンの照
合・読取・検査結果Ｏを出力する様になされる。
の一例をブロック図で示す。撮像装置６内の第１の撮像
素子6a上に結像された映像は制御回路からの制御信号ｄ
でアナログ映像信号ｅとして出力され，アナログ−ディ
ジタル変換回路２によりディジタル映像信号ｆに変換さ
せフレームメモリ３に格納される。フレームメモリ３に
格納された画像データｇと予め辞書メモリ４に格納され
ている辞書データｈとが、認識回路５で比較照合され，
その認識結果ｉが制御回路１へ送られる。制御回路１で
は，認識すべき対象が視野内に入ったという情報あるい
は認識すべき場所の位置情報が得られると,X軸方向への
み移動するステージ駆動回路７へはステージ駆動開始信
号ｃを,1次元の第２の撮像素子6b′へは撮像開始信号ｂ
を送る。ステージ駆動回路７より駆動された一軸のステ
ージ6cは１次元の第２の撮像素子6b′の電気的主走査方
向に対して垂直な方向へ移動を開始する。１次元の第２
の撮像素子6b′から出力されるアナログ映像信号ｋは，
アナログ−ディジタル変換回路８によりディジタル映像
信号ｌに変換されフレームメモリ９に格納される。フレ
ームメモリ９の格納された画像データｍは，制御回路１
から認識回路制御信号の与えられる認識回路11におい
て，予め辞書メモリ10に格納されている辞書データｎと
比較照合を行なうことにより，文字或いはパターンの照
合・読取・検査結果Ｏを出力する様になされる。
本発明は叙上の如く構成されているので，視野が広く
分解能の低い撮像素子と視野が狭く分解能の高い撮像素
子とが有する長所を合せもった撮像装置が得られ，また
１次元撮像素子と２次元撮像素子が有する長所を合わせ
持った撮像装置が得られる特徴を有する。
分解能の低い撮像素子と視野が狭く分解能の高い撮像素
子とが有する長所を合せもった撮像装置が得られ，また
１次元撮像素子と２次元撮像素子が有する長所を合わせ
持った撮像装置が得られる特徴を有する。
第１図は本発明の撮像装置の光学手段を示す斜視図， 第２図は本発明の撮像手段に用いる第１の撮像素子の視
野と第２の撮像素子の視野の関係を示す図， 第３図（イ）（ロ）は本発明の撮像手段によるパターン
を示す図， 第４図は本発明の他の実施例を示す撮像装置の光学手段
の斜視図， 第５図は本発明の画像認識装置の系統図である。 １……制御回路， 2,8……アナログ−ディジタル変換回路， 3,9……フレームメモリ， 5,11……認識回路,6……撮像装置， 6a……第１の撮像素子， 6b……第２の撮像素子．
野と第２の撮像素子の視野の関係を示す図， 第３図（イ）（ロ）は本発明の撮像手段によるパターン
を示す図， 第４図は本発明の他の実施例を示す撮像装置の光学手段
の斜視図， 第５図は本発明の画像認識装置の系統図である。 １……制御回路， 2,8……アナログ−ディジタル変換回路， 3,9……フレームメモリ， 5,11……認識回路,6……撮像装置， 6a……第１の撮像素子， 6b……第２の撮像素子．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚原 博之 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (72)発明者 中島 雅人 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−149720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−69173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−56915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−67224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−129980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−32870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−104667（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】互いに対比して広い視野、低分解能で画像
を読み取る第１の撮像素子、及び狭い視野、高分解能で
画像を読み取る第２の撮像素子と、 前記第１及び第２の撮像素子に画像入力光を導く光学手
段と、 前記第２の撮像素子を所定の方向に摺動する摺動手段
と、 前記第１の撮像素子により読み取られた画像内の認識対
象を認識する第１の認識手段と、 前記第２の撮像素子により読み取られた画像内の認識対
象を認識する第２の認識手段と、 前記第１の認識手段が認識した前記第１の撮像素子が読
み取った画像内における認識対象の有無、及び該認識対
象の位置に基づいて前記摺動手段を駆動することによ
り、前記第２の撮像素子による前記認識対象の読み取り
を行わせる制御を実行する制御手段とを具備したことを
特徴とする画像認識装置。 - 【請求項２】前記第１の撮像素子は、２次元撮像素子で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像
認識装置。 - 【請求項３】前記摺動手段は、前記第２の撮像素子をＸ
軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一方の方向に摺動自在で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像
認識装置。 - 【請求項４】前記光学手段は、前記画像入力光を１部透
過し、１部反射するハーフミラーであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の画像認識装置。 - 【請求項５】前記光学手段は、前記画像入力光が前記第
１の撮像素子に導かれる光路上にミラーを移動させるこ
とで前記第２の撮像素子に前記画像入力光を導き、前記
ミラーを前記光路上から退避させることで前記第１の撮
像素子に前記画像入力光を導く様にしてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の画像認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141635A JP2632669B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 画像認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141635A JP2632669B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 画像認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623385A JPS623385A (ja) | 1987-01-09 |
| JP2632669B2 true JP2632669B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=15296626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60141635A Expired - Lifetime JP2632669B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 画像認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2632669B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149720A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-22 | Canon Inc | Colar television camera |
| JPS5356915A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-23 | Ricoh Co Ltd | Picture read system |
| JPS6044551B2 (ja) * | 1977-11-08 | 1985-10-04 | 三菱樹脂株式会社 | 二重管への分岐栓設置方法 |
| JPS5632870A (en) * | 1979-08-28 | 1981-04-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Picture defining unit |
| JPS56129980A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-12 | Toshiba Corp | Optical character reader |
| JPS57104667U (ja) * | 1980-12-19 | 1982-06-28 | ||
| JPS5869173A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-25 | Ikegami Tsushinki Co Ltd | 二次元撮像装置 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60141635A patent/JP2632669B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS623385A (ja) | 1987-01-09 |
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