JP2917458B2 - 中心位置検知装置 - Google Patents

中心位置検知装置

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JP2917458B2 JP20282390A JP20282390A JP2917458B2 JP 2917458 B2 JP2917458 B2 JP 2917458B2 JP 20282390 A JP20282390 A JP 20282390A JP 20282390 A JP20282390 A JP 20282390A JP 2917458 B2 JP2917458 B2 JP 2917458B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は中心位置検知装置、詳しくはステレオカメ
ラ、工場内搬送用ロボット等に搭載されて、一対の光源
間の中心位置を検出する時に使用される中心位置検知装
置に関する。
<従来の技術> 従来から、立体写真は回転テーブルの中心位置に被写
体を載置し、この回転テーブルを順次回転させながら、
この被写体をステレオカメラによって撮像することによ
り、1枚の記録媒体に二つ以上の異なる画像を重ねて記
録したものである。
この際、被写体の画像を重ねて記録するには、このス
テレオカメラの画面の中心位置が回転テーブルの中心位
置に合せる必要があった。
したがって、撮影者は回転テーブルの中心位置に天井
からおもりを釣り下げるとともに、このおもりによって
示された回転テーブルの中心位置を確認しながら、ステ
レオカメラの画面の中心位置を回転テーブルの中心位置
に合わせていた。
しかしながら、このようなおもりを用いて回転テーブ
ルの中心位置を検知する方法では、おもりを上げ下げす
る際におもりが左右に揺れるため、このおもりを回転テ
ーブルの中心位置に正確にセットするのは困難であっ
た。
そこで、このような問題点を解決するために、音源を
用いた中心位置検知装置が考えられる。すなわち、この
中心位置検知装置では、回転テーブルの中心位置に特定
の周波数の音源を載置し、この音波をステレオカメラに
取り付けた一対のマイクロフォンで受信し、その音波の
位相差と音波のビークとから回転テーブルの中心位置を
検知していた。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、このような従来の中心位置検知装置に
あっては、以下のような問題点があった。すなわち、音
源の発する音波の位相差と音波のピークとに基づいて、
回転テーブルの中心位置を検知していたため、回転テー
ブルの近傍に、例えば上記音源とは別の音源と騒音等の
ノイズがあった場合、中心位置検知装置はそのノイズを
検出する。
その結果、中心位置検知装置は回転テーブルの中心位
置を正確に検知することができなかった。
そこで、本発明の目的は、一対の光源間の中心位置を
容易に、しかも正確に検知することができる中心位置検
知装置を提供するものである。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、互いに隔離して配置した一対の光源と、こ
の一対の光源を撮影する撮影装置と、この撮影装置によ
って撮影された画像の輝度信号に基づいて、両光源間の
中心位置と撮像装置の画面の中心位置とのずれを検出す
る判定装置と、を備えた中心位置検知装置である。
また、上記両光源は互いに対向する側に両光源を含む
平面内の参照光を射出する開口を設けた中心位置検知装
置である。
<作用> 本発明に係る中心位置検知装置にあっては、まず、撮
影者は隔離して配置した一対の光源を撮像装置によって
撮影する。
次に、判定装置は撮像装置によって撮影された画像の
輝度信号に基づいて、両光源間の中心位置と撮像装置の
画面の中心位置とのずれを検出する。
この結果、この中心位置検知装置にあっては、例えば
おもりをセットする必要がなく、しかも光源付近のノイ
ズを検出することがないため、両光源間の中心位置を容
易に、しかも正確に検知することができる。
また、光源に設けられた参照光用の開口から射出され
た光は両光源を含む平面内を照らす。
この結果、撮影者は、例えば回転テーブルの中心を通
っている参照光と回転テーブルに配置された被写体との
位置を比較することにより、この被写体が、両光源間の
中心位置より前か後ろかを目視によって確認することが
できる。
<実施例> 以下、本発明に係る実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図〜第3図は本発明に係る中心位置検知装置をス
テレオカメラに搭載し、回転テーブルの中心位置の検出
に用いた一実施例を示すものである。
第1図において、1は回転自在に支持された回転テー
ブルであって、その上面の中心位置には被写体を載置す
る。この回転テーブル1の両側には一対の光源2、3が
一定間隔(例えば、2m)離して配置されている。この
際、光源2、3間の中心位置が回転テーブル1の中心位
置と合うように光源2、3の配置位置を調節する。
この光源2、3は電球を箱に収納した構成である。光
源2、3を配置したときに下記に示すステレオカメラの
方向に向く側面には、検知光用穴4が設けられている。
この検知光用穴4を通過した光は、ステレオカメラの方
向に向かって射出する また、光源2、3を配置したときに回転テーブル1の
中心位置方向に向く側面には、参照光用開口5が設けら
れている。この参照光用開口5を通過した光は、両光源
2、3を含む平面内の中心位置を含む平面上を照らす。
したがって、撮影者は回転テーブル1の中心を通ってい
る参照光と回転テーブル1に配置された被写体との位置
を比較することにより、この被写体が、両光源2、3間
の中心位置より前か後ろかを目視によって確認すること
ができる。この参照光用開口5にあっては、第1図に示
すようなスリット、または小穴である。
なお、この電球には指向性が強い、例えば反射形の白
熱電球を用いるのが好ましい。また、この両光源2、3
は上記参照光用開口5の代わりに照明用穴を設けること
により、ステレオカメラの撮影用の照明装置としても兼
用できる。
6は被写体の立体写真を撮像するステレオカメラであ
る。
7はテレビカメラ等の撮像装置であり、ステレオカメ
ラ6に搭載されて使用される。この際、この撮像装置7
の画面の中心位置をステレオカメラ6の画面の中心位置
に一致させる。
この撮像装置7は、上記両光源2、3の画像をレンズ
系により撮像面に結像させ、これを映像信号として変換
するものである。この場合、上記撮像面に結像した両光
源2、3の画像は、画素毎にその輝度に応じた電荷量に
変換され、映像信号として判定装置9とディスプレイ10
とに出力される。この場合、両光源2、3とそのバック
グランドとの輝度の差が十分にとれるように撮像装置7
を設定する。なお、このような撮像装置7には、例えば
MOS形やCCD形等の固体撮像デバイスを用いた小型のテレ
ビカメラを使用する。
判定装置9は両光源2、3間の中心位置、すなわち回
転テーブル1の中心位置と撮像装置7の画面の中心位置
とのずれを検出し、ステレオカメラ6の画面の中心位置
が回転テーブル1の中心位置に方向に向いてるか否かを
判定する。
この半定の結果、判定装置9は回転テーブル1の中心
位置とステレオカメラ6の画面の中心位置とが合ってい
る場合は、OKのLCDを点灯させる。しかし、そうでない
場合は、回転テーブル1の中心位置に対してずれている
方向のLCDを点灯させる。
ディスプレイ10は判定装置9から出力された2値化信
号を表示する。なお、このディスプレイ10は撮像装置7
からの映像信号を直接入力することにより、被写体の撮
像状態を確認する用途としても利用できる。
第2図は判定装置9の回路構成を示すブロック図であ
る。
撮像装置7から送信された映像信号は、プリアンプ21
によって信号レベルを高められた後、水平同期信号分離
回路22に送信される。
水平同期信号分離回路22は1走査線の映像信号の始ま
りと終わりとに付加された水平同期信号を分離するもの
である。この水平同期信号分離回路22は、水平同期信号
を検出すると、基準クロック発生回路25と、カウンタ30
と、CPU31と、有効信号検出回路32と、に検出信号を送
信する。また、水平同期信号分離回路22は映像信号の輝
度信号を波形整形回路23に送信する。
この波形整形回路23では受信した輝度信号を2値化信
号に変換した後、この2値化信号をタイミング発生回路
24と有効信号検出回路32とに送信する。
このタイミング発生回路24では、この2値化信号に基
づいて、第3図に示すようなパルス信号B1〜B4を形成
し、アンド回路26〜29に送信する。
これらのアンド回路26〜29はこれらのタイミング発生
回路24のパルス信号と基準クロック発生回路25のクロッ
クパルス信号との論理積に基づいてカウンタ30にクロッ
クパルス信号を出力する。この基準クロック発生回路25
は、1走査線当たり1250個(以下、1250/Hという)のパ
ルス信号と1走査線当たり625個(以下、625/Hという)
のパルス信号を発信する。アンド回路26、27には625/H
のクロックが接続され、アンド回路28、29には1250/Hの
クロックが接続されている。
カウンタ30では第3図に示すようなパルス信号B1〜B4
のパルス幅t1〜t4に応じたクロックパルスの数をそれぞ
れカウント後、これらのカウント数をCPU31に出力す
る。
CPU31では、これらのカウント後に基づいて図中右側
の光源2から撮像装置7の画面の中心位置までのパルス
信号の数と、図中左側の光源3から撮像装置7の画面の
中心位置までのパルス信号の数と、を計算し、その計算
結果を比較することにより、両光源2、3間の中心位置
と撮像装置7の走査線に沿った画面の中心位置とのずれ
を検出する。そして、この結果をLCD33に出力する。
有効信号検出回路32では水平同期信号を検知すると、
波形整形回路23から受信した2値化信号をディスプレイ
10に表示する。
以下、第3図を用いて両光源2、3間の中心位置と撮
像装置7の画面の中心位置とのずれを検出する動作を更
に詳しく説明する。
この図にあって、LSは水平同期信号分離回路22から出
力された輝度信号である。この輝度信号LSにあって、L1
とL2は水平同期信号、L1は左側の光源3の位置を示すピ
ーク値、LRは右側の光源2の位置を示すピーク値であ
る。SPは撮像装置7の画面の中心位置を示す。
また、BSは波形整形回路23から出力された2値化信号
である。この2値化信号BSにあって、BLはピーク値LL
しきい値LAによって波形整形したパルス信号であり、BR
はピーク値LRをしきい値LAによって波形整形したパルス
信号である。さらに、B1は2値化信号BSからパルス信号
BLのみを抽出したパルス信号であり、タイミング発生回
路24のP1からアンド回路26に出力される。B2は2値化信
号BSからパルス信号BRのみを抽出したパルス信号であ
り、タイミング発生回路24のP2からアンド回路27に出力
される。B3はパルス信号B1の立ち下がりの位置から画面
の中心位置SPまでのパルス幅を有するパルス信号であ
り、タイミング発生回路24のP3からアンド回路28に出力
される。B4は画面の中心位置SPからパルス信号B2の立ち
上がりの位置までのパルス幅を有するパルス信号であ
り、タイミング発生回路24のP4からアンド回路29に出力
される。
これらのアンド回路26〜29は、タイミング発生回路24
からのパルス信号のパルス幅に対応して、クロックパル
ス信号をカウンタ30に出力する。すなわち、アンド回路
26、27ではパルス信号B1、B2のパルス幅に対応した625/
Hから減算したクロックパルス信号をカウンタ30に出力
する。また、アンド回路28、29ではパルス信号B3、B4
のパルス幅に対応した125/Hから減算したクロックパル
ス信号をカウンタ30に出力する。
次に、カウンタ30ではこれらのクロックパルス信号を
カウントした後、これらのカウント数をCPU31に送信す
る。なお、この時のカウント数は第3図に示すよういそ
れぞれt1、t2、t3、t4である。
そして、CPU31ではこれらのカウント数t1、t2、t3、t
4を下記で示す加算式に基づいて加算することにより、
左側の光源3のパルス信号BLの中央位置から画面の中心
位置SPまで(第3図中tL)のカウント数と、右側の光源
2のパルス信号BRの中央位置から画面の中心位置SPまで
(第3図中tR)のカウント数と、を求める。
tL=t1+t3、tR=t2+t4 …… ここで、パルス信号B1、B2をカウントする場合、625/
Hのクロックパルス信号でカウントしているため、同じ
時間カウントした場合でも1250/Hのクロックパルス信号
の半分のカウント数になる。したがって、カウント数
t1、t2はパルス信号B1、B2の半分のパルス幅に対応して
得られる。
次に、CPU31はtLとtRとを比較することにより、両光
源2、3間の中心位置と撮像装置7の画面の中心位置と
のずれを判定し、その判定結果をLCD33に表示する。詳
しくは、tL=tRの場合、撮像装置7の画面の中心位置、
すなわちステレオカメラ6の中心位置は両光源2、3間
の中心位置にあるので、第1図に示すようにOKのLCDが
点灯する。また、tL>tRの場合、撮像装置7の画面の中
心位置は右側の光源2方向にずれているので、第1図に
示すように右側のNOのLCDが点灯する。さらに、tL<tR
の場合、撮像装置7の画面の中心位置は左側の光源3方
向にずれているので、第1図に示すように左側のNOのLC
Dが点灯する。
以上のように、本発明の一実施例に係る中心位置検知
装置にあっては、一対の光源2、3間を撮像装置7によ
って撮像することにより、この光源2、3間の中心位置
を容易に、しかも正確に検知することができる。
なお、この中心位置検知装置は自動追尾装置としても
利用できる。すなわち、自動追尾装置は複数の搬送用ロ
ボットを縦列で走行させる場合において、後続の搬送用
ロボットに搭載すれば、後続のロボットが中心位置検知
装置により先行の搬送用ロボットの尾灯の中心位置を検
知しながら先行の搬送用ロボットを追尾するものであ
る。
<発明の効果> 以上説明してきたように本発明の中心位置検知装置に
よれば、一対の光源間を撮像装置によって撮像し、両光
源間の中心位置と撮像装置の画面の中心位置とのずれを
検出することにより、この光源間の中心位置を検知する
ことができる。したがって、撮影者が、例えばおもりを
手動で操作し、回転テーブルの中心位置にセットする必
要がない。また、回転テーブルの近傍に音源とは別の音
源や騒音等があった場合でも中心位置検知装置がそのノ
イズを検出することはない。
その結果、この中心位置検知装置は一対の光源間の中
心位置を容易、しかも正確に検知することができるとい
う効果がある。
また、光源に参照用の開口を設けたため、撮影者は、
例えば回転テーブルの中心を通っている参照光と回転テ
ーブルに配置された被写体との位置を比較することによ
り、この被写体が、両光源間の中心位置より前か後ろか
を目視によって確認することができる。したがって、両
光源間の中心位置検出とともに、立体写真の撮影時にお
いて被写体を回転テーブルの中心位置に配置することが
でき、良好な立体写真を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る中心位置検知装置の構
成を示す斜視図、第2図は判定装置9の回路構成を示す
ブロック図、第3図は両光源間の中心位置と撮像装置の
画面の中心位置とのずれの検出方法を説明するためのパ
ルスタイミング図である。 2、3……光源、 6……参照光用スリット、 7……撮像装置、 9……判定装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−75003(JP,A) 特開 昭58−208606(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G05D 3/00 - 3/20 H04N 7/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに隔離して配置した一対の光源と、 この一対の光源を撮影する撮影装置と、 この撮影装置によって撮影された画像の輝度信号に基づ
    いて、両光源間の中心位置と撮像装置の画面の中心位置
    とのずれを検出する判定装置と、 を備えたことを特徴とする中心位置検知装置。
  2. 【請求項2】上記両光源は互いに対向する側に両光源を
    含む平面内の参照光を射出する開口を設けた請求項1記
    載の中心位置検知装置。
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