JP3281691B2

JP3281691B2 - 画像認識装置

Info

Publication number: JP3281691B2
Application number: JP26853893A
Authority: JP
Inventors: 伸夫朽木; 均木原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2002-05-13
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH07121682A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査物体を照明し、
撮像カメラを通じて被検査物体を認識する画像認識装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像認識装置には、図６に示すも
のが提案されている(実開昭５６−６０１４３参照)。こ
れは、一対の照明ランプ(３)(30)によって、被検査物体
(１)を照す。被検査物体(１)からの反射光は、フィルタ
(72)を通って、レンズ(71)により収束され、センサ(70)
上に被検査物体(１)の像を結び、この像を読取り部(７)
で検知する。像を鮮明に、センサ(70)に結ぶために、照
明ランプ(３)(30)には、照射光の強いものが用いられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】照明ランプからの光が
強いと、被検査物体の照射光が当たる箇所に、輝度が高
くなり白く見える、所謂てかりを生じることがある。て
かりの部分に必要な検索データである文字や記号が記載
されていると、画像処理装置は、該部分の記載内容を読
み取ることができない。また、てかりの周囲が輪郭と誤
感知されて、被検査物体の形状を正しく認識できず、特
に被検査物体が、てかりを生じやすいセロハンやビニー
ルの袋で包装されている場合に問題となる。本発明は、
てかりが生じた場合でも、被検査物体を正しく認識する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】

(手段１)画像認識装置は、夫々異なる位置から、被検査
物体(１)を照明する複数の照明ランプ(３)(30)と、いず
れかの照明ランプ(３)(30)が点灯するように、点灯・消
灯を切換える照明切換手段(５)と、点灯・消灯の切換え
による異なった照明状態ごとの画像データを記憶するた
めに、複数設けられた画像メモリ(６)(60)と、各画像メ
モリ(６)(60)に記憶された画像データの画素の輝度を比
較し、他の画素より低輝度の画素データを選択する比較
手段(８)と、比較手段(８)により選択された画素データ
を出力するように、比較手段(８)により制御される切換
えスイッチ(９)と、切換えスイッチ(９)からの出力デー
タを組合せて、画像を構成する画像構成手段を具えてい
る。

【０００５】(手段２)画像認識装置は、夫々異なる位置
から、被検査物体(１)を照明する複数の照明ランプ(３)
(30)と、いずれかの照明ランプ(３)(30)が点灯するよう
に、点灯・消灯を切換える照明切換手段(５)と、点灯・
消灯の切換えによる異なる照明状態ごとの、撮像カメラ
(２)の画像データを記憶するために複数設けられた画像
メモリ(６)(60)と、何れか一方の画像メモリ(６)(60)に
接続する切換えスイッチ(９)と、切換えスイッチ(９)か
らの出力データを組合せて、画像を構成する画像構成手
段とを具え、何れか一方の画像メモリ(６)には、一定レ
ベルの輝度を有する基準入力が接続され、画像メモリ
(６)は、基準入力以上の輝度の画素データを検出する
と、他の画像メモリ(60)から画素データを出力するよう
に切換えスイッチ(９)を切り換える切換え機能を有す
る。

【０００６】

【作用】手段１に於いては、照明切換手段(５)は各照明
ランプ(３)(30)の点灯・消灯を切換え、被検査物体(１)
の画像データは、照明状態毎に夫々画像メモリ(６)(60)
に記憶される。比較手段(８)は、各画像メモリ(６)(60)
に記憶された画像データの画素の輝度を比較し、最も低
輝度の画素は、切換えスイッチ(９)を通じて、画像構成
手段に出力される。画像構成手段は、入力された画素デ
ータを組合せて画像を構成する。

【０００７】手段２に於いては、照明切換手段(５)は各
照明ランプ(３)(30)の点灯・消灯を切換え、被検査物体
(１)の画像データは、照明状態毎に夫々画像メモリ(６)
(60)に記憶される。各画像メモリ(６)（60）は、基準入
力レベル以上の輝度を有する画素データを検出し、一定
輝度以上の画素データを検出すると、他の画像メモリ
(６)(60)から画素データを出力するように、切換えスイ
ッチ(９)を切換える。画像構成手段は、切換えスイッチ
(９)を通った画素データを組合せて画像を構成する。

【０００８】

【発明の効果】手段１にあっては、照明ランプ(３)(30)
は夫々異なる位置から被検査物体(１)を照射しているの
で、各画像メモリ(６)(60)に入力される画像データの、
てかり部分の位置は必ず異なる。画像構成手段は、各画
像メモリ(６)(60)に記憶された画像データの画素のう
ち、比較手段(８)により、低輝度として選択された画素
データを組合せて被検査物体の画像を構成しているの
で、てかりを生じた部分の画素データは除去される。従
って、てかりの影響を受けない画像が構成され、被検査
物体を正しく認識することができる。また、手段２にあ
っては、画像メモリ(６)(60)にて、一定輝度以上の画素
データが画像構成手段へ伝達されないようにし、比較手
段(８)を設けていないので、全体構成が簡素になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。 (実施例１)図１に画像認識装置の全体ブロック図を示
す。被検査物体(１)を撮像カメラ(２)の下方に配置す
る。撮像カメラ(２)を挟んで、２つの照明ランプ(３)(3
0)を、互いに対向させて設ける。照明ランプ(３)(30)
は、照明切換手段(５)に接続し、照明切換手段(５)は、
内部に設けられたスイッチ(図示せず)を操作して、各照
明ランプ(３)(30)の照射を一定時間毎に、交互に切換え
る。

【００１０】撮像カメラ(２)は、スイッチ(13)を介し
て、２つの画像メモリ(６)(60)に接続し、撮像カメラ
(２)からの画像データは、スイッチ(13)の開閉により、
いずれかの画像メモリ(６)(60)に選択的に記憶される。
両画像メモリ(６)(60)内には、画像データの各画素が割
り当てられるアドレスが、同様に配列されている。画像
認識装置はＣＰＵ(12)を具え、ＣＰＵ(12)は照明切換手
段(５)の切換え及び、前記スイッチ(13)の開閉を制御す
る。

【００１１】画像メモリ(６)(60)の出力側は、合成用画
像メモリ(４)に接続される。画像メモリ(６)(60)と合成
用画像メモリ(４)との間には、比較手段(８)と、切換え
スイッチ(９)が設けられている。切換えスイッチ(９)
は、画像メモリ(６)(60)と合成用画像メモリ(４)間の電
路を開閉し、いずれか一方の画像メモリ(６)(60)の画像
データが、合成用画像メモリ(４)に入力されるようにす
る。比較手段(８)は、両画像メモリ(６)(60)の同一アド
レスに記憶された画素の輝度を比較し、低輝度の方の画
素データを選択する。比較手段(８)は選択した画像デー
タが、合成用画像メモリ(４)に入力されるように、切換
えスイッチ(９)を制御する。

【００１２】合成用画像メモリ(４)は、画像メモリ(６)
(60)と同じアドレスを有しており、入力された画素デー
タのアドレスを読み込んで、各画素データを内部のアド
レスに割り当て、画像データを合成する。合成用画像メ
モリ(４)の出力側は、画像認識手段(11)に接続される。
画像認識手段は、例えば被検査物体(１)に記載された情
報を読み取る読取装置や、被検査物体(１)の形状を表示
するディスプレイである。

【００１３】以下に画像認識装置で、被検査物体(１)を
認識する操作を説明する。被検査物体(１)を一方の照明
ランプ(３)で照射する。照明切換手段(５)により、他方
の照明ランプ(30)は消灯しており、図２(a)で示すよう
に、被検査物体(１)の左方上部に、てかりが生じてい
る。この画像データを撮像カメラ(２)を通じて、電気信
号に変換され、ＣＰＵ(12)によって選択された一方の画
像メモリ(６)に記憶させる。次に、照明切換手段(５)に
より照明ランプ(３)は消灯し、被検査物体(１)を照明ラ
ンプ(30)で照射する。図２(b)で示すように、被検査物
体(１)の右方上部に、てかりが生じている。この画像デ
ータを撮像カメラ(２)を通じて、画像メモリ(60)に記憶
させる。各照明ランプ(３)(30)は夫々異なった位置か
ら、被検査物体(１)に光を照射しているので、画像メモ
リ(６)(60)に夫々入力される画像データのてかり部分は
必ず異なる。

【００１４】各画像メモリ(６)(60)は、入力された画像
データの画素を、各アドレスに割り当てる。比較手段
(８)は、両画像メモリ(６)(60)から同じアドレスに記憶
された画素データを読み込み、両データの輝度を比較す
る。比較手段(８)は、輝度が低い方の画素データを選択
し、該画素データが合成用画像メモリ(４)に入力される
ように、切換えスイッチ(９)の開閉を制御する。即ち、
画像メモリ(６)(60)のてかりのない方の画像データが、
合成用画像メモリ(４)に送られる。

【００１５】合成用画像メモリ(４)は入力された画素デ
ータのアドレスを読み込み、画素データを内部のアドレ
スに割り当てて、合成する。上記のように、合成用画像
メモリ(４)には、てかりのない画素データが入力される
ので、合成された画像には、てかりは生じない。従っ
て、てかりにより被検査物体(１)の輪郭を誤感知した
り、読取るべき情報が欠落することがない。

【００１６】(実施例２)図３に示すように、実施例１と
同様に、２つの画像メモリ(６)(60)には、異なる照明状
態の下での被検査物体(１)の画像データが夫々入力され
る。切換えスイッチ(９)は、通常は一方の画像メモリ
(６)からの画素データを合成用画像メモリ(４)に出力す
るように、電路を閉じている。画像メモリ(６)には、一
定レベル以上の輝度を有する画素データを検知すべく基
準入力が接続されている。画像メモリ(６)は、図４に示
すように、入力された画像データの画素の輝度を、基準
入力の輝度レベルと比較(61)する。基準入力以上の輝度
を有する画素を検出すると、切換えスイッチ(９)を切換
(62)して、相手側の画像メモリ(60)から、画素データが
合成用画像メモリ(４)に供給(63)されるようにする。

【００１７】仮に、図３に示す画像メモリ(６)内に、て
かりの部分を含んだ画素データが入力されていたとす
る。画像メモリ(６)はてかりを検出すると、一点鎖線で
示すように、切換えスイッチ(９)を切換え、画像メモリ
(60)からの出力が、合成用メモリ(４)に入力される。上
記のように、画像メモリ(６)(60)に夫々入力される画像
データの、てかり部分は必ず異なるので、合成用画像メ
モリ(４)はてかりのない画像を構成できる。即ち、実施
例１と異なり、画像メモリ(６)(60)内の相互の画像デー
タを常に比較する必要がないので、比較手段(８)が不要
であり、装置全体の構成が簡素になる。

【００１８】てかりの部分を含んだ画素が、画像メモリ
(６)から出力され尽すと、切換えスイッチ(９)は、再び
画像メモリ(６)からの画素データを合成用画像メモリ
(４)に出力するように制御される。本実施例では、通常
は画像メモリ(６)から画素データが、合成用画像メモリ
(４)に入力されているとしたが、画像メモリ(60)から画
素データが通常供給されるようにしてもよいのは勿論で
ある。また、基準入力を画像メモリ(60)に接続し、画像
メモリ(60)で、一定レベル以上の輝度を有する画素デー
タを検出するようにしてもよい。他の構成要素は、実施
例１と同様である。

【００１９】(実施例３)本実施例では、図５に示すよう
に、合成用画像メモリ(４)の代わりに、画像メモリ(６)
(60)で画素データを合成する。実施例１と同様に、２つ
の画像メモリ(６)(60)には、異なる照明状態ごとの画像
データが夫々入力される。比較手段(８)は、両画像メモ
リ(6)(60)の画素データの輝度をアドレスごとに比較
し、低輝度の方の画素データを出力するように、切換え
スイッチ(９)を制御する。切換えスイッチ(９)と画像認
識手段(11)との間には、比較手段(８)により開閉が制御
されるスイッチ(80)が設けられている。スイッチ(80)は
画像メモリ(６)の入力待機状態では開いており、比較手
段(８)からの信号は画像認識手段(11)に入力されない。
切換えスイッチ(９)を通った画素データは、いずれか一
方の画像メモリ(６)(60)にフィードバック入力される。
ここでは、二点鎖線で示すように、画像メモリ(６)に入
力されるものとする。

【００２０】画像メモリ(６)は、フィードバック入力さ
れた画素データのアドレスを読み込み、内部のアドレス
に画素データを割り当て、画像データを構成する。比較
手段(８)が画素データを比較し終えると、比較手段(８)
は、画像メモリ(６)からの出力が画像認識手段(11)に伝
達されるように、切換えスイッチ(９)を制御し、スイッ
チ(80)を閉じ、画像メモリ(６)と画像認識手段(11)間の
電路を閉じる。即ち、図１に記載された合成用画像メモ
リ(４)の代わりに、画像メモリ(６)で画像データを構成
している。合成用画像メモリ(４)を設けることなく、画
素データを合成することが可能なので、装置全体の構成
が簡素になり、構成部品点数の削減にも繋がる。尚、画
素データは、画像メモリ(６)に入力されるとしたが、画
像メモリ(60)に入力してもよいのは勿論である。その他
の構成は、実施例１と同様である。

【００２１】上記各実施例に於いては、照明ランプ(３)
(30)は２つの異なった位置に設けられているが、被検査
物体(１)に応じて３つ以上設けてもよい。特に、被検査
物体(１)がセロハンやビニールで覆われている場合は、
照射光の乱反射によって、照射光を受ける位置と、てか
りを生ずる位置が異なるので、３箇所以上の方向から照
射することが有効である。

【００２２】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、上記実施例では、被検出物体(７)
は静止しているが、移動途中の被検出物体(７)の検知も
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像認識装置の全体ブロック図である。

【図２】(a)、(b)は被検査物体に、照射光が当たって、
てかりを生じた状態の図である。

【図３】他の実施例における要部ブロック図である。

【図４】画像データの動作を表わすフローチャートであ
る。

【図５】他の実施例における要部ブロック図である。

【図６】従来の画像認識装置のブロック図である。

【符号の説明】

(１) 被検査物体 (６) 画像メモリ (８) 比較手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 440 G06T 1/00 300

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物体(１)に光を照射し、撮像カメ
ラ(２)を通じて被検査物体(１)を認識し、夫々異なる位置から、被検査物体(１)を照明する複数の
照明ランプ(３)(30)と、いずれかの照明ランプ(３)(30)が点灯するように、点灯
・消灯を切換える照明切換手段(５)と、点灯・消灯の切換えによる異なる照明状態ごとの、撮像
カメラ(２)の画像データを記憶するために複数設けられ
た画像メモリ(６)(60)と、何れか一方の画像メモリ(６)(60)に接続する切換えスイ
ッチ(９)と、切換えスイッチ(９)からの出力データを組合せて、画像
を構成する画像構成手段とを具えた画像認識装置に於い
て、何れか一方の画像メモリ(６)には、一定レベルの輝度を
有する基準入力が接続され、画像メモリ(６)は、基準入力以上の輝度の画素データを
検出すると、他の画像メモリ(60)から画素データを出力
するように切換えスイッチ(９)を切り換える切換え機能
を有することを特徴とする画像認識装置。