JP3265857B2 - 視覚認識装置 - Google Patents
視覚認識装置Info
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- JP3265857B2 JP3265857B2 JP24122294A JP24122294A JP3265857B2 JP 3265857 B2 JP3265857 B2 JP 3265857B2 JP 24122294 A JP24122294 A JP 24122294A JP 24122294 A JP24122294 A JP 24122294A JP 3265857 B2 JP3265857 B2 JP 3265857B2
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
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- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤカメラを撮像素
子に使用し、撮像した画像を画像処理装置で処理するこ
とにより視覚認識をおこなう、視覚認識装置に関する。
子に使用し、撮像した画像を画像処理装置で処理するこ
とにより視覚認識をおこなう、視覚認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＣＤカメラを撮像素子に使用し
た視覚認識装置では、ＣＣＤカメラの画像出力を、直接
画像処理装置に入力し、画像処理装置内で画像データを
Ａ／Ｄ変換したのち、用途に合わせた各種のディジタル
処理によって視覚認識をおこなうことが一般的であっ
た。
た視覚認識装置では、ＣＣＤカメラの画像出力を、直接
画像処理装置に入力し、画像処理装置内で画像データを
Ａ／Ｄ変換したのち、用途に合わせた各種のディジタル
処理によって視覚認識をおこなうことが一般的であっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の視覚認識装置では、処理画像の解像度やＳ／Ｎ比
が、使用しているＣＣＤカメラと光学系（特にレンズ）
の性能によって決定されてしまうという欠点があり、そ
のため、高分解能で低雑音（高Ｓ／Ｎ比）の画像を得る
ためには、レンズや照明などの光学系や、ＣＣＤカメラ
そのものに多くのコストをかける必要があった。
来の視覚認識装置では、処理画像の解像度やＳ／Ｎ比
が、使用しているＣＣＤカメラと光学系（特にレンズ）
の性能によって決定されてしまうという欠点があり、そ
のため、高分解能で低雑音（高Ｓ／Ｎ比）の画像を得る
ためには、レンズや照明などの光学系や、ＣＣＤカメラ
そのものに多くのコストをかける必要があった。
【０００４】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、ＣＣＤカメラの画素分解能を超えた解像度
と、低雑音をあわせ持った、優れた視覚認識装置を提供
するものであり、また、さらに他の目的として、画像の
立体視を可能にした視覚認識装置を提供するものであ
る。
ものであり、ＣＣＤカメラの画素分解能を超えた解像度
と、低雑音をあわせ持った、優れた視覚認識装置を提供
するものであり、また、さらに他の目的として、画像の
立体視を可能にした視覚認識装置を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、撮像対象物をＸ−Ｙ水平方向に微細移動
可能な直交２軸テーブルと、ＣＣＤカメラとレンズおよ
び照明で構成された撮像部と、前記直交２軸テーブルを
前記撮像対象物の見え方が変化するように動かし前記撮
像部で撮像した見え方が変化した複数の画像データから
前記撮像部で撮像した複数の画像データをＡ／Ｄ変換し
たのち一時的に記憶する複数のフレームメモリおよび前
記複数のフレームメモリに記憶した複数の画像データの
排他的論理和をとる排他的論理和回路からなる画像処理
部と、遅延制御と同期制御を含めた画像取り込みの制御
および処理画像の判定をおこなう制御判定部とを備え、
前記画像処理部は前記撮像対象物の見え方が変化した複
数の画像データの共通ではない画像データ成分から立体
的特徴のみを画とする像を得ることで、前記撮像対象物
の立体視が可能であり、かつ、前記直交２軸テーブルの
移動量を変化させることで、前記フレームメモリに表れ
る前記撮像対象物の立体的特徴を変えることができるよ
うにしたものである。
成するために、撮像対象物をＸ−Ｙ水平方向に微細移動
可能な直交２軸テーブルと、ＣＣＤカメラとレンズおよ
び照明で構成された撮像部と、前記直交２軸テーブルを
前記撮像対象物の見え方が変化するように動かし前記撮
像部で撮像した見え方が変化した複数の画像データから
前記撮像部で撮像した複数の画像データをＡ／Ｄ変換し
たのち一時的に記憶する複数のフレームメモリおよび前
記複数のフレームメモリに記憶した複数の画像データの
排他的論理和をとる排他的論理和回路からなる画像処理
部と、遅延制御と同期制御を含めた画像取り込みの制御
および処理画像の判定をおこなう制御判定部とを備え、
前記画像処理部は前記撮像対象物の見え方が変化した複
数の画像データの共通ではない画像データ成分から立体
的特徴のみを画とする像を得ることで、前記撮像対象物
の立体視が可能であり、かつ、前記直交２軸テーブルの
移動量を変化させることで、前記フレームメモリに表れ
る前記撮像対象物の立体的特徴を変えることができるよ
うにしたものである。
【０００６】さらに、他の目的を達成するために、複数
の画像データを加重平均して処理画像とすることによ
り、ＣＣＤカメラの画素分解能を上回る高分解能と低雑
音をあわせ持つことが可能になるようにしたものであ
る。
の画像データを加重平均して処理画像とすることによ
り、ＣＣＤカメラの画素分解能を上回る高分解能と低雑
音をあわせ持つことが可能になるようにしたものであ
る。
【０００７】
【作用】したがって、本発明によれば、複数の画像デー
タの排他的論理和から撮像対象の立体的な特徴を抽出す
ることで、対象画像物の立体視が可能になる。
タの排他的論理和から撮像対象の立体的な特徴を抽出す
ることで、対象画像物の立体視が可能になる。
【０００８】さらに、本発明によれば、撮像対象物をＣ
ＣＤカメラの画素分解能よりも微細に移動させて採取し
た複数の画像データを加重平均することにより、ＣＣＤ
カメラの画素分解能を超えた高解像度と低雑音をあわせ
持つことが可能になる。
ＣＤカメラの画素分解能よりも微細に移動させて採取し
た複数の画像データを加重平均することにより、ＣＣＤ
カメラの画素分解能を超えた高解像度と低雑音をあわせ
持つことが可能になる。
【０００９】
【実施例】本発明の第一の実施例における視覚認識装置
のブロック図を図１に示す。図１において、１は撮像対
象物であり、２のＸ−Ｙ２軸テーブル上に配置される。
３は撮像のための照明、４はＣＣＤカメラであり、撮像
対象物１の像を画像処理装置５に取り込む。６はＡ／Ｄ
変換器であり、アナログの画像データをディジタル化
し、フレームメモリ分配部７を通じて、フレームメモリ
８（一時記憶）に格納する。９は加重平均回路であり、
加重平均された画像データをフレームメモリ（処理画
像）１１に格納する。１２は制御・判定部であり、Ｘ−
Ｙテーブル２のコントロールも含む同期・遅延などの一
連の画像取り込みの制御と、フレームメモリ（処理画
像）１１の画像の判定を司る。
のブロック図を図１に示す。図１において、１は撮像対
象物であり、２のＸ−Ｙ２軸テーブル上に配置される。
３は撮像のための照明、４はＣＣＤカメラであり、撮像
対象物１の像を画像処理装置５に取り込む。６はＡ／Ｄ
変換器であり、アナログの画像データをディジタル化
し、フレームメモリ分配部７を通じて、フレームメモリ
８（一時記憶）に格納する。９は加重平均回路であり、
加重平均された画像データをフレームメモリ（処理画
像）１１に格納する。１２は制御・判定部であり、Ｘ−
Ｙテーブル２のコントロールも含む同期・遅延などの一
連の画像取り込みの制御と、フレームメモリ（処理画
像）１１の画像の判定を司る。
【００１０】次に上記第一の実施例の動作について、図
１及び図２を参照して説明する。上記第一の実施例にお
いて、まずＸ−Ｙテーブル２を動かさない状態で、撮像
対象物１の像をＣＣＤカメラ４で取り込む。その像はＡ
／Ｄ変換器６でディジタル化され、フレームメモリ（一
時記憶）８のａに図２の左上の画のように格納される。
次に、Ｘ−Ｙテーブル２をＣＣＤカメラ４の画素分解能
分よりも微小に動かし、同じようにＣＣＤカメラ４で撮
像し、今度はフレームメモリ（一時記憶）８のｂに、図
２の真ん中上の画のように格納する。さらに、Ｘ−Ｙテ
ーブル２を微小に動かし、同じように撮像から取り込み
までを行い、フレームメモリ（一時記憶）８のｃに、図
２の右上の画のような画像を格納する。この３つの画像
を加重平均回路９で加重平均した後、フレームメモリ
（処理画像）１１に格納すると、図２下側の画のよう
に、水平方向に画素分解能が３倍になった画像を得るこ
とができる。
１及び図２を参照して説明する。上記第一の実施例にお
いて、まずＸ−Ｙテーブル２を動かさない状態で、撮像
対象物１の像をＣＣＤカメラ４で取り込む。その像はＡ
／Ｄ変換器６でディジタル化され、フレームメモリ（一
時記憶）８のａに図２の左上の画のように格納される。
次に、Ｘ−Ｙテーブル２をＣＣＤカメラ４の画素分解能
分よりも微小に動かし、同じようにＣＣＤカメラ４で撮
像し、今度はフレームメモリ（一時記憶）８のｂに、図
２の真ん中上の画のように格納する。さらに、Ｘ−Ｙテ
ーブル２を微小に動かし、同じように撮像から取り込み
までを行い、フレームメモリ（一時記憶）８のｃに、図
２の右上の画のような画像を格納する。この３つの画像
を加重平均回路９で加重平均した後、フレームメモリ
（処理画像）１１に格納すると、図２下側の画のよう
に、水平方向に画素分解能が３倍になった画像を得るこ
とができる。
【００１１】このように、上記第一の実施例では、Ｘ−
Ｙテーブル２を、ＣＣＤカメラ４の画素分解能よりも微
小に動かしながら複数個の画像を撮像しフレームメモリ
（一時記憶）８に格納した後、加重平均回路９で加重平
均することでフレームメモリ（処理画像）１１に画素分
解能の向上した画像を得ることができるという利点を有
する。また、複数個の画像の加重平均であるため、画像
データの中に含まれるランダム性のノイズに対するＳ／
Ｎ比が、画像の情報量が増加することにより向上すると
いう利点もあわせ持っている。
Ｙテーブル２を、ＣＣＤカメラ４の画素分解能よりも微
小に動かしながら複数個の画像を撮像しフレームメモリ
（一時記憶）８に格納した後、加重平均回路９で加重平
均することでフレームメモリ（処理画像）１１に画素分
解能の向上した画像を得ることができるという利点を有
する。また、複数個の画像の加重平均であるため、画像
データの中に含まれるランダム性のノイズに対するＳ／
Ｎ比が、画像の情報量が増加することにより向上すると
いう利点もあわせ持っている。
【００１２】なお、上記第一の実施例では、Ｘ−Ｙテー
ブル２を１方向に３回動かして撮像した場合を例にとっ
ているが、Ｘ−Ｙ２方向に何回動かして撮像してもかま
わない。フレームメモリの総容量とＸ−Ｙテーブルの微
細移動能力に合わせた最適な方法を選択することで、用
途に合わせた画素分解能を得るようにすれば良い。
ブル２を１方向に３回動かして撮像した場合を例にとっ
ているが、Ｘ−Ｙ２方向に何回動かして撮像してもかま
わない。フレームメモリの総容量とＸ−Ｙテーブルの微
細移動能力に合わせた最適な方法を選択することで、用
途に合わせた画素分解能を得るようにすれば良い。
【００１３】次に、本発明の第二の実施例における視覚
認識装置について説明する。図３において排他的論理和
回路１０が、図１における加重平均回路９と置き替わっ
た他は、基本的に第一の実施例と構成は同様である。
認識装置について説明する。図３において排他的論理和
回路１０が、図１における加重平均回路９と置き替わっ
た他は、基本的に第一の実施例と構成は同様である。
【００１４】次に上記第二の実施例の動作について、図
３及び図４参照して説明する。まず、Ｘ−Ｙテーブル２
を動かさない状態で撮像対象物１の画像を撮像し、フレ
ームメモリ（一時記憶）８のａに図４の左上の画のよう
に格納する。次に、Ｘ−Ｙテーブル２を撮像対象物１の
見え方が変化する程度に動かし、同じようにＣＣＤカメ
ラ４で撮像し、今度はフレームメモリ（一時記憶）８の
ｂに図４の左上の画のように格納する。この２つの画像
を排他的論理和回路１０で論理和処理した後、フレーム
メモリ（処理画像）１１に格納すると、図４下側の画の
ように、２つのフレームメモリ（一時記憶）８のａ，ｂ
に共通ではない画の成分、すなわち撮像対象物１の立体
的特徴のみを画とする像を得ることができる。その際、
Ｘ−Ｙテーブル２の移動量を変化させることで、フレー
ムメモリ（処理画像）１１に表れる撮像対象物１の立体
的特徴を変えることができる。
３及び図４参照して説明する。まず、Ｘ−Ｙテーブル２
を動かさない状態で撮像対象物１の画像を撮像し、フレ
ームメモリ（一時記憶）８のａに図４の左上の画のよう
に格納する。次に、Ｘ−Ｙテーブル２を撮像対象物１の
見え方が変化する程度に動かし、同じようにＣＣＤカメ
ラ４で撮像し、今度はフレームメモリ（一時記憶）８の
ｂに図４の左上の画のように格納する。この２つの画像
を排他的論理和回路１０で論理和処理した後、フレーム
メモリ（処理画像）１１に格納すると、図４下側の画の
ように、２つのフレームメモリ（一時記憶）８のａ，ｂ
に共通ではない画の成分、すなわち撮像対象物１の立体
的特徴のみを画とする像を得ることができる。その際、
Ｘ−Ｙテーブル２の移動量を変化させることで、フレー
ムメモリ（処理画像）１１に表れる撮像対象物１の立体
的特徴を変えることができる。
【００１５】このように、上記第二の実施例では、Ｘ−
Ｙテーブル２を、撮像対象物１の見え方が変化する程度
に動かし、ＣＣＤカメラ４で複数個の画像を撮像しフレ
ームメモリ（一時記憶）８に格納した後、排他的論理和
回路１０で論理和をとることでフレームメモリ（処理画
像）１１に撮像対象物１の立体的特徴を検出した画像を
得ることができるという利点を有する。
Ｙテーブル２を、撮像対象物１の見え方が変化する程度
に動かし、ＣＣＤカメラ４で複数個の画像を撮像しフレ
ームメモリ（一時記憶）８に格納した後、排他的論理和
回路１０で論理和をとることでフレームメモリ（処理画
像）１１に撮像対象物１の立体的特徴を検出した画像を
得ることができるという利点を有する。
【００１６】さらに、本発明の第三の実施例として、上
記第一の実施例と第二の実施例をあわせ持った画像処理
装置が考えられる。ブロック図としては図５のようにな
るが、構成として加重平均回路９と排他的論理和回路１
０とをあわせ持った構成としていること以外は、動作と
効果については、上記第一および第二の実施例と同様で
あるため、説明は省略する。
記第一の実施例と第二の実施例をあわせ持った画像処理
装置が考えられる。ブロック図としては図５のようにな
るが、構成として加重平均回路９と排他的論理和回路１
０とをあわせ持った構成としていること以外は、動作と
効果については、上記第一および第二の実施例と同様で
あるため、説明は省略する。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、複数の画像データの排他的論理和をとることで、撮
像対象物の立体視が可能になるという効果を有する。
に、複数の画像データの排他的論理和をとることで、撮
像対象物の立体視が可能になるという効果を有する。
【００１８】また、本発明によれば、撮像対象物をＣＣ
Ｄカメラの画素分解能よりも微細に移動させて画像デー
タを採取し、複数の画像データを加重平均することによ
り、ＣＣＤカメラの画素分解能を超えた高解像度と低雑
音をあわせ持つことができるという効果を有する。
Ｄカメラの画素分解能よりも微細に移動させて画像デー
タを採取し、複数の画像データを加重平均することによ
り、ＣＣＤカメラの画素分解能を超えた高解像度と低雑
音をあわせ持つことができるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例における視覚認識装置を
示すブロック図
示すブロック図
【図２】同実施例における処理画像の画素分解能を示す
模式図
模式図
【図３】本発明の第２の実施例における視覚認識装置を
示すブロック図
示すブロック図
【図４】同実施例における撮像対象物の処理画像を示す
表示図
表示図
【図５】本発明の第３の実施例における視覚認識装置を
示すブロック図
示すブロック図
１ 撮像対象物 ２ Ｘ−Ｙテーブル ３ 照明 ４ ＣＣＤカメラ ５ 画像処理装置 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ フレームメモリ分配部 ８ フレームメモリ（一時記憶） ９ 加重平均回路 １０ 排他的論理和回路 １１ フレームメモリ（処理画像） １２ 制御・判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−125303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2382（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−179978（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/18 G06T 1/00 G06T 1/60
Claims (2)
- 【請求項１】 撮像対象物をＸ−Ｙ水平方向に微細移動
可能な直交２軸テーブルと、ＣＣＤカメラとレンズおよ
び照明で構成された撮像部と、前記直交２軸テーブルを
前記撮像対象物の見え方が変化するように動かし前記撮
像部で撮像した見え方が変化した複数の画像データから
前記撮像部で撮像した複数の画像データをＡ／Ｄ変換し
たのち一時的に記憶する複数のフレームメモリおよび前
記複数のフレームメモリに記憶した複数の画像データの
排他的論理和をとる排他的論理和回路からなる画像処理
部と、遅延制御と同期制御を含めた画像取り込みの制御
および処理画像の判定をおこなう制御判定部とを備え、
前記画像処理部は前記撮像対象物の見え方が変化した複
数の画像データの、共通ではない画像データ成分から立
体的特徴のみを画とする像を得ることで、前記撮像対象
物の立体視が可能であり、かつ、前記直交２軸テーブル
の移動量を変化させることで、前記フレームメモリに表
れる前記撮像対象物の立体的特徴を変えることができる
ことを特徴とする視覚認識装置。 - 【請求項２】 前記画像処理部が前記画像データをＡ／
Ｄ変換したのち一時的に記憶する複数のフレームメモリ
と前記フレームメモリに記憶された複数の画像データを
加重平均する加重平均回路と前記排他的論理和回路とか
らなることを特徴とする請求項１記載の視覚認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24122294A JP3265857B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 視覚認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24122294A JP3265857B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 視覚認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107570A JPH08107570A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3265857B2 true JP3265857B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17071022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24122294A Expired - Fee Related JP3265857B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 視覚認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265857B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP24122294A patent/JP3265857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08107570A (ja) | 1996-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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