JP2720843B2 - 発光中心の位置検出装置 - Google Patents
発光中心の位置検出装置Info
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- JP2720843B2 JP2720843B2 JP20809295A JP20809295A JP2720843B2 JP 2720843 B2 JP2720843 B2 JP 2720843B2 JP 20809295 A JP20809295 A JP 20809295A JP 20809295 A JP20809295 A JP 20809295A JP 2720843 B2 JP2720843 B2 JP 2720843B2
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- Japan
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- signal
- image signal
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザダイオードや
発光ダイオード等の発光素子の発光中心位置を検出する
発光中心の位置検出装置に関する。
発光ダイオード等の発光素子の発光中心位置を検出する
発光中心の位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭63−313031号公報に示さ
れている従来の発光素子の発光点位置測定装置は、レー
ザダイオードや発光ダイオードの発光点の中心位置を検
出する装置で発光素子を撮像する2次元カメラと、この
2次元カメラの画像信号を2値化処理する画像処理装置
と、この画像処理装置で得られた2値化画像信号をもと
にして発光中心を計算する発光点位置検出手段とを備え
ている。
れている従来の発光素子の発光点位置測定装置は、レー
ザダイオードや発光ダイオードの発光点の中心位置を検
出する装置で発光素子を撮像する2次元カメラと、この
2次元カメラの画像信号を2値化処理する画像処理装置
と、この画像処理装置で得られた2値化画像信号をもと
にして発光中心を計算する発光点位置検出手段とを備え
ている。
【0003】2次元カメラで撮像され、画像処理装置で
2値化された発光素子の画像は、発光素子からカメラま
での距離(以後Z軸距離という)によって図5のように
形を変える。図5(a),(b)はZ軸距離が適正な場
合であり、メッシュライン(図中の縦横の線)上の2値
化画像信号の変化点Cの数は最大で2である。図5
(c),(d)はZ軸距離が適正値からずれた場合で、
変化点Cの数が3以上になるメッシュラインが出現す
る。
2値化された発光素子の画像は、発光素子からカメラま
での距離(以後Z軸距離という)によって図5のように
形を変える。図5(a),(b)はZ軸距離が適正な場
合であり、メッシュライン(図中の縦横の線)上の2値
化画像信号の変化点Cの数は最大で2である。図5
(c),(d)はZ軸距離が適正値からずれた場合で、
変化点Cの数が3以上になるメッシュラインが出現す
る。
【0004】従ってこの測定装置では前記画像処理装置
で得られた2値化発光点像をメッシュライン上にて走査
しこのメッシュラインが2値化発光点像の縁部を横切る
変化点を検出し、少なくとも1つのメッシュラインにつ
いて3つ以上の変化点が検出された場合はZ軸距離が測
定範囲外にあると判定する。各メッシュラインで変化点
が2つ以下ならばZ軸距離が測定範囲内にあると判定
し、2値化画像の発光像の重心を求めてその重心を発光
点の中心とする。
で得られた2値化発光点像をメッシュライン上にて走査
しこのメッシュラインが2値化発光点像の縁部を横切る
変化点を検出し、少なくとも1つのメッシュラインにつ
いて3つ以上の変化点が検出された場合はZ軸距離が測
定範囲外にあると判定する。各メッシュラインで変化点
が2つ以下ならばZ軸距離が測定範囲内にあると判定
し、2値化画像の発光像の重心を求めてその重心を発光
点の中心とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の発光点の
位置検出装置は、2値化発光点像が2つ以上の像に分離
することはZ軸距離が不適当な場合(カメラの焦点ボ
ケ)で測定不能の場合としているが、Z軸距離が測定範
囲内からずれていない場合にも製品によっては製品内部
で反射を起こし、2値化発光点像が2つ以上の像に分離
することがあり、誤って動作することがあった。ただ
し、2値化発光点像が2つ以上の像に分離する理由につ
いては本発明の範ちゅうではないので省略する。
位置検出装置は、2値化発光点像が2つ以上の像に分離
することはZ軸距離が不適当な場合(カメラの焦点ボ
ケ)で測定不能の場合としているが、Z軸距離が測定範
囲内からずれていない場合にも製品によっては製品内部
で反射を起こし、2値化発光点像が2つ以上の像に分離
することがあり、誤って動作することがあった。ただ
し、2値化発光点像が2つ以上の像に分離する理由につ
いては本発明の範ちゅうではないので省略する。
【0006】本発明は上記に対処したものであり2値化
発光点像が2つ以上の分離した場合でも安定して発光点
の中心位置の検出ができる発光中心の位置検出装置を提
供する事を目的としている。
発光点像が2つ以上の分離した場合でも安定して発光点
の中心位置の検出ができる発光中心の位置検出装置を提
供する事を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の発光中心の位置
検出装置は、発光素子の画像を撮影しデジタル画像信号
を出力する画像入力部と、前記デジタル画像信号を入力
し前記発光素子の画像をY軸を対称線として反転したX
軸反転画像のX軸反転画像信号を出力するX軸反転部
と、前記X軸反転画像信号を入力し前記X軸反転画像を
X軸方向にシフトした画像のX軸シフト画像信号を出力
するX軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号及び前
記X軸シフト画像信号を入力しX軸重なり面積信号を出
力するX軸重なり検出部と、前記X軸重なり面積信号か
ら最大面積位置を判定するX軸最大面積判定部と、前記
X軸重なり面積信号からX軸中心位置を重み付きで算出
するX軸中心演算部と、前記デジタル画像信号を入力し
前記発光素子の画像をX軸を対称線として反転したY軸
反転画像のY軸反転画像信号を出力するY軸反転部と、
前記Y軸反転画像信号を入力し前記Y軸反転画像をY軸
方向にシフトした画像のY軸シフト画像信号を出力する
Y軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号とY軸シフ
ト画像信号からY軸重なり面積信号を出力するY軸重な
り検出部と、前記Y軸重なり面積信号から最大面積位置
を判定するY軸最大面積判定部と、前記Y軸重なり面積
信号からY軸中心位置を重み付きで演算するY軸中心演
算部とを備えている。
検出装置は、発光素子の画像を撮影しデジタル画像信号
を出力する画像入力部と、前記デジタル画像信号を入力
し前記発光素子の画像をY軸を対称線として反転したX
軸反転画像のX軸反転画像信号を出力するX軸反転部
と、前記X軸反転画像信号を入力し前記X軸反転画像を
X軸方向にシフトした画像のX軸シフト画像信号を出力
するX軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号及び前
記X軸シフト画像信号を入力しX軸重なり面積信号を出
力するX軸重なり検出部と、前記X軸重なり面積信号か
ら最大面積位置を判定するX軸最大面積判定部と、前記
X軸重なり面積信号からX軸中心位置を重み付きで算出
するX軸中心演算部と、前記デジタル画像信号を入力し
前記発光素子の画像をX軸を対称線として反転したY軸
反転画像のY軸反転画像信号を出力するY軸反転部と、
前記Y軸反転画像信号を入力し前記Y軸反転画像をY軸
方向にシフトした画像のY軸シフト画像信号を出力する
Y軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号とY軸シフ
ト画像信号からY軸重なり面積信号を出力するY軸重な
り検出部と、前記Y軸重なり面積信号から最大面積位置
を判定するY軸最大面積判定部と、前記Y軸重なり面積
信号からY軸中心位置を重み付きで演算するY軸中心演
算部とを備えている。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0009】図1は本発明の実施の一形態のブロック図
である。
である。
【0010】本形態は、レーザダイオード(以後LDと
いう)を撮像する2次元カメラ101と2次元カメラ1
01からの画像信号a1から8階調画像信号a2を出力
する画像処理部102と、8階調画像信号a2を一時保
存する画像メモリ部103と、画像メモリ部103のメ
モリ出力信号a3からX軸反転画像信号a4を出力する
X軸反転部104と、X軸反転画像信号a4からX軸方
向にシフトしたX軸シフト画像信号a5を出力するX軸
画像シフト部105と、メモリ出力信号a3とX軸シフ
ト画像信号a5とからX軸重なり面積信号a6を出力す
るX軸重なり検出部106と、X軸重なり面積信号a6
から最大面積位置を判定するX軸最大面積判定部107
と、X軸重なり面積信号a6からX軸中心位置を重み付
きで演算するX軸中心演算部108と、メモリ出力信号
a3からY軸反転画像信号a9を出力するY軸反転部1
09と、Y軸反転画像信号a9からY軸方向にシフトし
たY軸シフト画像信号a10を出力するY軸画像シフト
部110と、メモリ出力信号a3とY軸シフト画像信号
a10からY軸重なり面積信号a11を出力するY軸重
なり検出部111と、Y軸重なり面積信号a11から最
大面積位置を判定すY軸最大面積判定部112と、Y軸
重なり面積信号a11からY軸中心位置を重み付きで演
算するY軸中心演算部113とから構成される。
いう)を撮像する2次元カメラ101と2次元カメラ1
01からの画像信号a1から8階調画像信号a2を出力
する画像処理部102と、8階調画像信号a2を一時保
存する画像メモリ部103と、画像メモリ部103のメ
モリ出力信号a3からX軸反転画像信号a4を出力する
X軸反転部104と、X軸反転画像信号a4からX軸方
向にシフトしたX軸シフト画像信号a5を出力するX軸
画像シフト部105と、メモリ出力信号a3とX軸シフ
ト画像信号a5とからX軸重なり面積信号a6を出力す
るX軸重なり検出部106と、X軸重なり面積信号a6
から最大面積位置を判定するX軸最大面積判定部107
と、X軸重なり面積信号a6からX軸中心位置を重み付
きで演算するX軸中心演算部108と、メモリ出力信号
a3からY軸反転画像信号a9を出力するY軸反転部1
09と、Y軸反転画像信号a9からY軸方向にシフトし
たY軸シフト画像信号a10を出力するY軸画像シフト
部110と、メモリ出力信号a3とY軸シフト画像信号
a10からY軸重なり面積信号a11を出力するY軸重
なり検出部111と、Y軸重なり面積信号a11から最
大面積位置を判定すY軸最大面積判定部112と、Y軸
重なり面積信号a11からY軸中心位置を重み付きで演
算するY軸中心演算部113とから構成される。
【0011】図2(a)は画像メモリ部103に格納さ
れた画像信号a2のイメージ図である。図2(b)は図
2(a)に示すイメージをはX軸反転部104でY軸を
対称線としてX座標=0の線で反転したX軸反転画像信
号a4のイメージ図を示す。X軸及びY軸は2次元カメ
ラ101が撮像した画像の中心を通る直交座標軸であ
る。また図2(c)はメモリ出力信号a3とX軸画像シ
フト部105によるシフト量が0であった時のX軸反転
画像信号a4を重ね合わせたX軸重なり面積信号a6の
イメージとして図2(a)と図2(b)のイメージを重
ね合わせたイメージの図を示す。
れた画像信号a2のイメージ図である。図2(b)は図
2(a)に示すイメージをはX軸反転部104でY軸を
対称線としてX座標=0の線で反転したX軸反転画像信
号a4のイメージ図を示す。X軸及びY軸は2次元カメ
ラ101が撮像した画像の中心を通る直交座標軸であ
る。また図2(c)はメモリ出力信号a3とX軸画像シ
フト部105によるシフト量が0であった時のX軸反転
画像信号a4を重ね合わせたX軸重なり面積信号a6の
イメージとして図2(a)と図2(b)のイメージを重
ね合わせたイメージの図を示す。
【0012】2次元カメラ101の画像信号a1は画像
処理部102で8階調画像信号a2に量子化され、画像
分解能±128画素のメモリを持つ画像メモリ部103
に格納される。メモリ出力信号a3はX軸反転部104
でY軸を対称線としてX座標=0の線でX座標が反転さ
れたX軸反転画像信号a4となる。X軸画像シフト部1
05はメモリ出力信号a3とX軸反転画像信号a4を重
ね合わせて重なり部の最大面積と最大となる位置を求め
るためにX軸反転画像信号a4を±128画素の範囲で
X軸方向にシフトしたX軸シフト画像信号a5を出力す
る。X軸重なり検出部106はメモリ出力信号a3とX
軸シフト画像信号a5における、各画素の階調データの
積を求め、X軸重なり面積信号a6の各画素データとし
て出力する。
処理部102で8階調画像信号a2に量子化され、画像
分解能±128画素のメモリを持つ画像メモリ部103
に格納される。メモリ出力信号a3はX軸反転部104
でY軸を対称線としてX座標=0の線でX座標が反転さ
れたX軸反転画像信号a4となる。X軸画像シフト部1
05はメモリ出力信号a3とX軸反転画像信号a4を重
ね合わせて重なり部の最大面積と最大となる位置を求め
るためにX軸反転画像信号a4を±128画素の範囲で
X軸方向にシフトしたX軸シフト画像信号a5を出力す
る。X軸重なり検出部106はメモリ出力信号a3とX
軸シフト画像信号a5における、各画素の階調データの
積を求め、X軸重なり面積信号a6の各画素データとし
て出力する。
【0013】本発明の理解を容易にするために、さらに
図3,図4を用いて詳しく説明する。図3(a)におい
てメモリ出力信号a3は画像の中心を座標(0,0)と
し、中心からXY方向にそれぞれ±128画素を有し、
各画素の階調をMx,y で表す(X方向は右側をプラス,
左側をマイナス,Y軸方向は上側をプラス,下側をマイ
ナスとし、X,Yは−128〜+128の整数を表わ
す)。
図3,図4を用いて詳しく説明する。図3(a)におい
てメモリ出力信号a3は画像の中心を座標(0,0)と
し、中心からXY方向にそれぞれ±128画素を有し、
各画素の階調をMx,y で表す(X方向は右側をプラス,
左側をマイナス,Y軸方向は上側をプラス,下側をマイ
ナスとし、X,Yは−128〜+128の整数を表わ
す)。
【0014】X軸反転部104ではメモリ出力信号a3
から、X=0の線でX軸の符号を反転したX軸反転画像
信号a4を出力する。さらにX軸画像シフト部105で
はX軸反転画像信号a4から、座標系に対して画像を1
画素分移動させたX軸シフト画像信号a5を出力する
(例えば座標(0,0)の画素は座標(1,0)に移動
する)。図3(b)においてX軸シフト画像信号a5に
よる各画素の階調をMSx,y で表わす。
から、X=0の線でX軸の符号を反転したX軸反転画像
信号a4を出力する。さらにX軸画像シフト部105で
はX軸反転画像信号a4から、座標系に対して画像を1
画素分移動させたX軸シフト画像信号a5を出力する
(例えば座標(0,0)の画素は座標(1,0)に移動
する)。図3(b)においてX軸シフト画像信号a5に
よる各画素の階調をMSx,y で表わす。
【0015】X軸重なり面積信号a6はメモリ出力信号
a3とX軸シフト画像信号a5の同座標の画素データを
積として出力される。図3(c)においてX軸重なり面
積信号a6の各画素の階調をMKx,y で表わし、メモリ
出力信号a3とX軸シフト画像信号a5とX軸重なり面
積信号a6との関係式を下記に示す。
a3とX軸シフト画像信号a5の同座標の画素データを
積として出力される。図3(c)においてX軸重なり面
積信号a6の各画素の階調をMKx,y で表わし、メモリ
出力信号a3とX軸シフト画像信号a5とX軸重なり面
積信号a6との関係式を下記に示す。
【0016】
【0017】X軸最大面積判定部107はX軸重なり面
積信号a6の各画素データの総和を求める(以後、濃度
和Sという)。濃度和Sを求める式を下記に示す。
積信号a6の各画素データの総和を求める(以後、濃度
和Sという)。濃度和Sを求める式を下記に示す。
【0018】
【0019】この濃度和Sが最大となる時のX軸画像シ
フト部による画像シフト量を判定し、X軸最大判定信号
a7を出力する。シフト量と濃度和Sの関係を図4に示
す。X軸中心演算部108はX軸最大判定信号a7とX
軸重なり面積信号a6より、重なり面積が最大と判定し
た画像シフト量のX軸重なり面積信号から重み付きで発
光中心位置を演算し、X軸中心位置座標a8を出力す
る。
フト部による画像シフト量を判定し、X軸最大判定信号
a7を出力する。シフト量と濃度和Sの関係を図4に示
す。X軸中心演算部108はX軸最大判定信号a7とX
軸重なり面積信号a6より、重なり面積が最大と判定し
た画像シフト量のX軸重なり面積信号から重み付きで発
光中心位置を演算し、X軸中心位置座標a8を出力す
る。
【0020】また、Y軸反転画像信号a9を出力するY
軸反転部109,Y軸シフト画像信号a10を出力する
Y軸画像シフト部110,Y軸重なり面積信号a11を
出力するY軸重なり検出部111,Y軸最大判定信号a
12を出力するY軸最大面積判定部112及びY軸中心
演算部113についてもX軸と同様に動作することによ
ってY軸中心位置座標a13を出力し発光点の中心座標
を求める。
軸反転部109,Y軸シフト画像信号a10を出力する
Y軸画像シフト部110,Y軸重なり面積信号a11を
出力するY軸重なり検出部111,Y軸最大判定信号a
12を出力するY軸最大面積判定部112及びY軸中心
演算部113についてもX軸と同様に動作することによ
ってY軸中心位置座標a13を出力し発光点の中心座標
を求める。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明はX軸、Y軸
を対称線として画像中心で反転させた画像と元の画像の
重なり量が最大となる位置の重心を発光中心として検出
できるため2次元カメラで撮像した発光点が2つ以上に
分離していたり変形していた場合でも精度良く発光点中
心が求められるという優れた効果を有する。
を対称線として画像中心で反転させた画像と元の画像の
重なり量が最大となる位置の重心を発光中心として検出
できるため2次元カメラで撮像した発光点が2つ以上に
分離していたり変形していた場合でも精度良く発光点中
心が求められるという優れた効果を有する。
【図1】本発明の実施の一形態のブロック図である。
【図2】(a)〜(c)はそれぞれ図1に示す画像信号
a2によるイメージを示す図,X軸反転画像信号a4に
よるイメージを示す図及びX軸重なり面積信号によるイ
メージを示す図である。
a2によるイメージを示す図,X軸反転画像信号a4に
よるイメージを示す図及びX軸重なり面積信号によるイ
メージを示す図である。
【図3】(a)〜(c)はそれぞれ図1に示す画像信号
a2による画素を示す図、X軸シフト画像信号a5によ
る画素を示す図及びX軸重なり面積信号a6による画素
を示す図である。
a2による画素を示す図、X軸シフト画像信号a5によ
る画素を示す図及びX軸重なり面積信号a6による画素
を示す図である。
【図4】図1に示すX軸画像シフト部105によるシフ
ト量とX軸最大面積判定部107により求めた濃度和S
の関係を示す図である。
ト量とX軸最大面積判定部107により求めた濃度和S
の関係を示す図である。
【図5】従来の発光中心の位置検出装置でのZ軸距離が
測定範囲内であるか否かを説明する図である。
測定範囲内であるか否かを説明する図である。
101 2次元カメラ 102 画像処理部 103 画像メモリ部 104 X軸反転部 105 X軸画像シフト部 106 X軸重なり検出部 107 X軸最大面積判定部 108 X軸中心演算部 109 Y軸反転部 110 Y軸画像シフト部 111 Y軸重なり検出部 112 Y軸最大面積判定部 113 Y軸中心演算部 a1 画像信号 a2 8階調画像信号 a3 メモリ出力信号 a4 X軸反転画像信号 a5 X軸シフト画像信号 a6 X軸重なり面積信号 a7 X軸最大判定信号 a8 X軸中心位置座標 a9 Y軸反転画像信号 a10 Y軸シフト画像信号 a11 Y軸重なり面積信号 a12 Y軸最大判定信号 a13 Y軸中心位置座標
Claims (1)
- 【請求項1】 発光素子の画像を撮影しデジタル画像信
号を出力する画像入力部と、前記デジタル画像信号を入
力し前記発光素子の画像をY軸を対称線として反転した
X軸反転画像のX軸反転画像信号を出力するX軸反転部
と、前記X軸反転画像信号を入力し前記X軸反転画像を
X軸方向にシフトした画像のX軸シフト画像信号を出力
するX軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号及び前
記X軸シフト画像信号を入力しX軸重なり面積信号を出
力するX軸重なり検出部と、前記X軸重なり面積信号か
ら最大面積位置を判定するX軸最大面積判定部と、前記
X軸重なり面積信号からX軸中心位置を重み付きで算出
するX軸中心演算部と、前記デジタル画像信号を入力し
前記発光素子の画像をX軸を対称線として反転したY軸
反転画像のY軸反転画像信号を出力するY軸反転部と、
前記Y軸反転画像信号を入力し前記Y軸反転画像をY軸
方向にシフトした画像のY軸シフト画像信号を出力する
Y軸画像シフト部と、前記デジタル画像信号とY軸シフ
ト画像信号からY軸重なり面積信号を出力するY軸重な
り検出部と、前記Y軸重なり面積信号から最大面積位置
を判定するY軸最大面積判定部と、前記Y軸重なり面積
信号からY軸中心位置を重み付きで演算するY軸中心演
算部とを含むことを特徴とする発光中心の位置検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20809295A JP2720843B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | 発光中心の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20809295A JP2720843B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | 発光中心の位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0954012A JPH0954012A (ja) | 1997-02-25 |
JP2720843B2 true JP2720843B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16550513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20809295A Expired - Lifetime JP2720843B2 (ja) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | 発光中心の位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2720843B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102564580A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-11 | 天津大学 | 一种提高图像传感器灵敏度施加成形光的装置 |
CN102798849B (zh) * | 2012-08-14 | 2014-03-26 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种消除由于串扰引起光斑质心偏移的方法 |
-
1995
- 1995-08-15 JP JP20809295A patent/JP2720843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0954012A (ja) | 1997-02-25 |
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