JP2726268B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、移動中の対象物をストロボ発光下で撮像
して認識、検査などの所定の処理を実行する画像処理装
置に関し、特にこの発明は、撮像された画像が最適な明
るさになるよう撮像光学系の絞りを手動で調整するのに
好適な画像処理装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来の画像処理装置では、対象物をCCDカメラで撮像
してアナログ量の画像信号を生成し、この画像信号を複
数階調（２値または多値）より成るディジタル量の画像
データに変換して、この画像データを画像メモリに格納
した後、この画像データを用いて対象物の形状などの認
識や検査を行っている。この種の画像処理装置におい
て、正確な認識などの処理を行うには、通常、カメラの
ピントや絞りを適正状態に調整する必要がある。

そこで従来の装置では、これらの調整を実施するの
に、カメラからの画像信号を直接取り込んでビデオ・モ
ニタに対象物の画像を表示し、このビデオ・モニタの表
示画像を目視で確認しつつカメラのピントや絞りの調整
作業を行っている。

ところで対象物を撮像する場合、例えばコンベヤ上を
移動するような対象物については、ストロボ発光下で対
象物を撮像して静止画像を得ており、この静止画像を取
り込んで所定の画像処理を行う（特開昭61−72488
号）。この画像処理装置では、コンベヤ上の対象物とカ
メラとの撮像用相対位置関係の設定等のプリセット作業
を行うのに、タイミングパルスを発生させてストロボを
連続的に点滅させ、ストロボ発光下で得られた静止画像
の信号を直接ビデオ・モニタへ出力して画像を表示させ
ており、作業者はその画像を見て前記プリセット作業を
行っている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながらカメラのピントや絞りの調整作業につい
ては、静止する対象物を連続点灯する照明下で撮像して
得られた画像により行う場合には不具合はないが、前記
の画像処理装置のように、移動中の対象物をストロボ発
光下で撮像して得られた画像により行う場合には、発光
時とそうでないときとでは画像の輝度に大きな違いがあ
り、特に発光していないときの画像がビデオ・モニタで
目視確認できないため、正確なピント調整が容易でな
い。また絞りの調整は、発光時の画像の輝度に対して適
正値に設定しなければならないが、ストロボ照明による
発光時間がきわめて短いため、そのときの画像をビデオ
・モニタで十分に確認できず、正確な絞り調整が殆ど困
難である。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、ス
トロボ発光下で移動中の対象物を撮像する場合に、スト
ロボ発光毎の対象物の静止画像をつぎのストロボ発光時
までモニタに表示させることにより、この表示画面を見
ながら最適な絞りに手動調整することが可能な画像処理
装置を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明の画像処理装置は、ストロボと、絞りを備え
前記ストロボの発光下で対象物を撮像する撮像光学系
と、前記ストロボを周期的に発光させると共に、ストロ
ボ発光がある毎にストロボ発光のタイミングでのみ前記
撮像光学系に対象物を撮像させ、静止画像を繰り返し生
成させる制御手段と、前記静止画像のビデオ信号をディ
ジタル画像信号に変換する変換手段と、ストロボ発光に
より静止画像が生成される毎に、前記変換手段によって
得られたディジタル画像信号を順次置き換えて記憶する
メモリと、前記メモリに記憶されかつ順次置き換えられ
る各ディジタル画像信号をビデオ信号に変換することに
より静止画像を順次切り換えつつ表示するモニタと、前
記モニタに表示される静止画像の明るさが最適な明るさ
になるよう前記絞りを手動調整するための手動絞り調整
手段と、前記絞りを調整するための調整モードに設定す
る設定手段とを有しており、前記設定手段によって調整
モードに設定されているとき、前記モニタに表示される
静止画像の明るさを、その後のストロボ発光により生成
される静止画像が表示されるまで維持するようにして、
前記手動絞り調整手段により絞りの調整を行うことを特
徴としている。

＜作用＞ 撮像光学系の絞りを調整するための調整モードが設定
されると、周期的にストロボが発光し、各発光毎に対象
物が撮像されてその静止画像が生成される。この静止画
像は、ディジタル画像信号に変換されてつぎのストロボ
発光時までメモリ内に保存されると共に、モニタに表示
される。これによりストロボが発光していない間は、前
回のストロボ発光時に得られた静止画像がモニタに表示
されることになるので、この静止画像を見ながら、静止
画像の明るさが最適な明るさになるよう撮像光学系の絞
りを最適な状態に手動調整することができる。

＜実施例＞ 第１図は、この発明の一実施例にかかる画像処理装置
の全体構成を示すもので、CCDカメラ1,ストロボ照明装
置2,ビデオ・モニタ3,モード選択キー4,制御動作部５を
その構成として含んでいる。

CCDカメラ１は、絞りおよび絞りを手動調整するため
の手動絞り調整手段を備えたものであり、対象物６を撮
像して光電変換しアナログ量のビデオ信号ａを生成す
る。ストロボ照明装置２は一定時間毎に短時間発光動作
して対象物６にストロボ照明を施す。ビデオ・モニタ３
は対象物６の画像を表示するためのもの、またモード選
択キー４はCCDカメラ１のピントや絞りを調整する際の
モード選択を行うためのものである。

制御動作部５は、CCDカメラ1,ストロボ照明装置2,ビ
デオ・モニタ3,モード選択キー４に対する入出力動作を
行いかつ制御するためのもので、制御部7,A/D変換器8,
画像メモリ9,D/A変換器10,信号選択回路11,タイマ12,ス
トロボ発光回路13などから構成されている。

制御部７は、装置もしくは回路全体の制御主体をなす
もので、CPUやプログラムメモリなどを含むマイクロコ
ンピュータをもって構成される。

A/D変換器８は、CCDカメラ１よりアナログ量のビデオ
信号ａを入力して、これを複数階調（例えば256階調）
より成るディジタル量の画像データｂに変換する。この
画像データｂは画像メモリ９に収納されるもので、この
格納データは調整モード時はD/A変換器10に与えられる
が、処理モード時は画像処理回路（図示せず）に取り込
まれて、認識や検査などの処理に供される。D/A変換器1
0は、画像メモリ９より読み出された画像データｂ′を
取り込んでアナログ量のビデオ信号ｃを生成する。

信号選択回路11は、制御部７からの選択信号ｄに基づ
き、CCDカメラ１が出力するアナログ量のビデオ信号ａ
か、またはD/A変換器10で変換されたアナログ量のビデ
オ信号ｃかのいずれかを選択して、ビデオ・モニタ３へ
出力する。ビデオ・モニタ３は、これらビデオ信号より
画像表示信号を生成して対象物６の画像を画面に表示す
る。

タイマ12は、CCDカメラ１のピントや絞りなどを調整
する際に、CCDカメラ１により対象物６を撮像する周期
を時間計測し、予め制御部７で設定された一定周期毎に
制御部７へタイムアップ信号ｅを出力する。ストロボ発
光回路13は、制御部７が前記タイムアップ信号ｅを受け
て発光制御信号ｆを出力したとき、ストロボ発光指令信
号ｇを発生させてストロボ照明装置２をストロボ発光動
作させる。

第２図は、この発明の他の実施例を示している。この
第２実施例における信号選択回路11は、A/D変換器８で
変換された画像データｂか、画像メモリ９より読み出さ
れた画像データｂ′かのいずれかを選択してD/A変換器1
0へ与え、このD/A変換器10がこれら画像データをアナロ
グ量のビデオ信号h,h′に変換してビデオ・モニタ３へ
出力するものである。

なお同図中、他の構成は第１実施例と同様であり、こ
こでは対応する構成に同一の符号を付することでその説
明を省略する。

つぎに第１図に示す装置例につきその動作を説明す
る。

まずモード選択キー４を操作してCCDカメラ１をピン
トまたは絞りの調整モードに選択すると、制御部７は選
択信号ｄを出力して信号選択回路11を切り換え動作させ
る。その結果、画像メモリ９より読み出された画像デー
タｂ′がD/A変換器10によりアナログ量のビデオ信号ｃ
に変換されてビデオ・モニタ３へ出力されるような回路
接続状態が形成される。

つぎに制御部７は、CCDカメラ１の撮像周期を所定値
（例えば150msec）に設定した後、タイマ12がこの周期
時間を計測してタイムアップ信号ｅを出力する毎に、発
光制御信号ｆによりストロボ発光回路13を駆動させ、ス
トロボ発光指令信号ｇをストロボ照明装置２へ与えてス
トロボ発光動作させる。このストロボ照明下でCCDカメ
ラ１は対象物６を撮像してアナログ量のビデオ信号ａを
生成し、A/D変換器８がこれを例えば256階調の画像デー
タｂに変換して画像メモリ９に格納する。

ついでこの画像メモリ９から画像データｂ′が読み出
され、これがD/A変換器10によりアナログ量のビデオ信
号ｃに変換されてビデオ・モニタ３へ出力される。ビデ
オ・モニタ３は前記ビデオ信号ｃを画像表示信号に変換
して表示動作を行うもので、画面にはストロボ発光時に
得られた画像が表示されることになる。

第３図は、タイマ12のタイムアップ信号ｅと,CCDカメ
ラ１の画像信号ａと、画像メモリ９の格納内容と、ビデ
オ・モニタ３の表示内容との関係を示している。

前記タイムアップ信号ｅを受けて制御部７が発光制御
信号ｆを出力すると、ストロボ発光回路13がストロボ発
光指令信号ｇを出力してストロボ照明装置２をストロボ
発光させる。このストロボ発光のタイミングでビデオ信
号ａがCCDカメラ１から出力されてその画像が画像メモ
リ９に格納される。この場合に、画像メモリ９は、時刻
ｎのときに撮像された画像をつぎの時刻ｎ＋１のときに
撮像された画像に置き換えられるまで保持しており、従
ってビデオ・モニタ３は時刻ｎで画像メモリ９の内容を
表示し、つぎの時刻ｎ＋１で画像メモリ９の内容が置き
換わるまで時刻ｎのときの画像を表示する。

かくしてビデオ・モニタ３には、ストロボ発光してい
ない間は前回のストロボ発光時に得られた画像が表示さ
れるため、CCDカメラ１のピントや絞りを調整するの
に、常にストロボ発光時の画像を確認しながら行うこと
ができ、正確なピント調整や絞り調整を行うことができ
る。

＜発明の効果＞ この発明は上記の如く、ストロボ発光がある毎に、ス
トロボ発光のタイミングでのみ対象物を撮像して静止画
像を生成し、各ストロボ発光時の静止画像を、つぎのス
トロボが発光するまでメモリ内に記憶すると共にモニタ
に表示させるようにしたので、ストロボ発光していない
間にも前回のストロボ発光時に得られた静止画像がモニ
タに表示され、この表示された静止画像を見ながら撮像
光学系の絞りを最適な状態に調整することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる画像処理装置の全
体構成を示すブロック図、第２図は画像処理装置の他の
実施例を示すブロック図、第３図は画像処理装置の動作
タイミングを示す説明図である。 １……CCDカメラ ２……ストロボ照明装置 ３……ビデオ・モニタ、７……制御部 ８……A/D変換器、９……画像メモリ 10……D/A変換器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストロボと、絞りを備え前記ストロボの発
   光下で対象物を撮像する撮像光学系と、前記ストロボを
   周期的に発光させると共に、ストロボ発光がある毎にス
   トロボ発光のタイミングでのみ前記撮像光学系に対象物
   を撮像させ、静止画像を繰り返し生成させる制御手段
   と、前記静止画像のビデオ信号をディジタル画像信号に
   変換する変換手段と、ストロボ発光により静止画像が生
   成される毎に、前記変換手段によって得られたディジタ
   ル画像信号を順次置き換えて記憶するメモリと、前記メ
   モリに記憶されかつ順次置き換えられる各ディジタル画
   像信号をビデオ信号に変換することにより静止画像を順
   次切り換えつつ表示するモニタと、前記モニタに表示さ
   れる静止画像の明るさが最適な明るさになるよう前記絞
   りを手動調整するための手動絞り調整手段と、前記絞り
   を調整するための調整モードに設定する設定手段とを有
   しており、 前記設定手段によって調整モードに設定されていると
   き、前記モニタに表示される静止画像の明るさを、その
   後のストロボ発光により生成される静止画像が表示され
   るまで維持するようにして、前記手動絞り調整手段によ
   り絞りの調整を行うことを特徴とする画像処理装置。