JP3349037B2 - 移動体画像の取込方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトコンベヤな
どで連続的に移動している対象物を一定時間毎に撮像し
て得られた画像データの中から最良な画像データを得る
移動体画像の選択方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトコンベヤなどで次々と移動してく
る対象物、例えばメロンなどを１個ごとに撮像し、画像
解析により等級付けなどを行う場合がある。図１１は従
来用いられている移動体の撮像装置を示す図である。１
０は撮像されるべき対象物であり、ベルトコンベヤ１１
によって、次々と搬送されてくる。１は対象物１０の到
来検出器で、例えば、光電センサ等が用いられ、撮像用
カメラ４とはベルトコンベヤ１１に沿って距離Ｌを隔て
て配置されている。２はベルトコンベヤ１１の移動距
離、換言すれば対象物１０の移動距離を測定するための
発信器であり、例えばインクリメンタルエンコーダ等が
用いられ、ベルトコンベヤ１１の単位移動距離ΔＬ当た
り１パルスを発生するものとする。対象物１０が到来検
出器１で検知されてから撮像用カメラ４の位置まで距離
Ｌ移動するとき発生するパルス数ＰはＰ＝Ｌ／ΔＬで表
される。

【０００３】対象物１０の横、すなわち移動方向の長さ
を対象物１０の幅と称し、ｒは対象物１０の幅の１／２
を表す。対象物１０がメロンのようにほぼ球に近い時は
ｒは半径を示す。この値は到来検出器１と撮像用カメラ
４との間の実効設置距離Ｌを規定するために考慮される
べき値である。５はトリガ発生機で、到来検出器１から
の信号を受ける度に発信器２からのパルスを計数開始
し、この値が上述したＰに達する度に撮像用カメラ４に
対しシャッタを開くための指令Ｔを与える。同時に撮像
用カメラ４の撮像した画像を取り込み解析を行う画像解
析機６に対して画像取込許可信号Ｉを発生する。これに
より信号Ｉを受け取った直後のビデオ信号Ｖはカメラの
視野中心に来ていることが保証される。なお、任意時刻
にシャッタを開く事が可能な撮像用カメラ（以下ランダ
ムシャッタカメラと称す）の代わりにストロボフラッシ
ュを用いることもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した移動体の撮像
装置は実用化され良好な動作をしているが、次のような
問題点もまた存在する。 到来検出器１が必要である。 ベルトコンベヤなどの搬送機の移動距離を測定する発
信器が必要である。 撮像用カメラ４にシャッタを開くタイミングを知らせ
るトリガ発生機５（遅延計算器）を必要とする。 対象物の寸法変化があった時画像取込位置に誤差を生
じる。 比較的高価なランダムシャッタカメラもしくはストロ
ボ照明装置を必要とする。 到来検出器とカメラ間の物理的距離内に複数の対象物
が入るようなレイアウトではトリガー発生機の構成が複
雑になる。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、簡単で高速処理可能な移動体の撮像装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、固定した撮像装置の前を移動する移動体
を一定時間の間隔で撮像して得られた複数の画像データ
の中から最良の画像データを選択する方法であって、連
続して撮像された二つの画像データを記憶する第一の過
程と、前記二つの画像データのそれぞれについて、前記
移動体の移動方向における中心位置と、前記画像データ
を映し出す画面の中心位置との間のずれ量を演算する第
二の過程と、前記ずれ量に基づいて、前記二つの画像デ
ータの何れかを最良の画像データとして選択するか、あ
るいは、前記二つの画像データの何れをも最良の画像デ
ータとして選択せず、前記二つの画像データの少なくと
も何れか一方を新たな画像データに置換するか、を決定
する第三の過程と、を備える方法を提供する。

【０００７】移動してゆく移動体を一定時間毎にすなわ
ち、通常のテレビジョンカメラのフィールド、もしくは
フレームレートで撮像し、現在の画像と１つ前の画像を
記憶し、記憶画像について画面の中心付近に移動体の全
体像が写っている有効画像、端の方に寄り移動体の全体
像の一部が欠損していたり、２個の移動体の像が写って
いる非有効画像を判別する。非有効画像は捨て、有効画
像の移動体の移動方向の中心位置と画面の中心とのずれ
量を算出し、このずれ量に基づいて最良画像を決定し、
この最良画像を取り込む。このように一定時間間隔で撮
像した画像データそのものから最良画像データを判別す
ると、ハードウェアの構成が極めて簡単となる。なお、
最良画像データとしては、前記第三の過程において、前
記ずれ量が許容ずれ量以下である場合にはその画像デー
タを最良の画像データとして選択し、あるいは、前記二
つの画像データのうちの第一番目の画像データの前記ず
れ量が第二番目の画像データの前記ずれ量よりも小さい
場合には前記第一番目の画像データを最良の画像データ
として選択することができる。

【０００８】本発明は、さらに、固定した撮像装置の前
を移動する移動体を一定時間の間隔で撮像して得られた
複数の画像データの中から最良の画像データを選択する
装置であって、一定の時間間隔で移動体を撮像し、複数
の画像データを生成する、固定された撮像装置と、前記
複数の画像データのうちの連続する二つの画像データを
格納する画像メモリと、前記画像データの代表的範囲を
１次元データとして取り出すサンプリング部と、前記１
次元データを前記移動体とその背影とに２値化した２値
化データに変換する２値化部と、前記２値化データにつ
いて、前記画像データを映し出す画面内に前記移動体の
全体像が含まれている有効画像データであるか否かを判
定する判定部と、前記判定部により有効画像データであ
ると判定された２値化データについて、前記移動体の移
動方向における中心位置と前記画面の中心位置とのずれ
量を演算する中心ずれ演算部と、前記ずれ量に基づい
て、前記二つの画像データの何れかを最良の画像データ
として選択するか、あるいは、前記二つの画像データの
何れをも最良の画像データとして選択せず、前記二つの
画像データの少なくとも何れか一方を新たな画像データ
に置換するか、を決定する最良画像判定部と、を備える
装置を提供する。

【０００９】撮像装置で一定時間毎に前方を次々と移動
してゆく対象物を撮像し、撮像した画像データの代表的
な範囲、例えば球であれば、赤道付近を１次元データ、
つまり水平走査線上のデータとしてサンプリング部で取
り出し、この１次元データを背景と対象物を代表する２
値化データにする。有効視野判定部ではこうして得られ
た２値化データについて解析し、移動体の全体像が画面
内にある有効画像データであるか否か判定する。画像メ
モリには画像データを格納し、１つ前の画像データと共
に順次格納しておく。中心ずれ演算部では、有効視野判
定部で判定した有効画像データについて移動体の中心と
画面の中心とのずれ量を求め、このずれ量に基づき最良
画像を決定し、この最良画像を画像解析機に取り込む。
これにより従来の装置で用いられていた到来検出器、発
信器、トリガ発生機などのハードウェアを必要としない
ので簡単な構造となる。

【００１０】前記サンプリング部は、所定の範囲の複数
本の水平走査線の１次元データを垂直方向に加算した１
次元データを算出するするものとして構成することがで
きる。

【００１１】対象物の移動方向は画面の水平走査線方向
であり対象物の移動方向の長さを幅と称し、１つの対象
物についてこの幅が画面に完全に表れていれば有効な画
像データとなる。そこでこの幅が最大となる付近の水平
走査線の垂直方向のある範囲を対象物に対して予め決め
ておき、この水平走査線の１次元データを指定範囲の縦
方向について加算することにより、平均した１次元デー
タが得られる。この加算によりノイズの影響を相当程度
に排除できる。

【００１２】前記判定部は、前記２値化データが０から
１に変化した時をもって０または１のいずれかのレベル
を割り当て、前記２値化データが１から０に変化した時
をもって他方のレベルを割り当てて、前記２値化データ
の変化を０と１の交互の配列で表した変化パターンを作
成し、この変化パターンを予め作成した標準変化パター
ンと比較して、１つの移動体が確実に前記画面内に含ま
れているか否かを判定するものとして構成することがで
きる。この場合、０から１に変化した時を０のレベル、
１から０に変化した時を１のレベルとしてもよい。この
ようにすることにより、例えば、５１２個の画素からな
る１次元データを４乃至５ビットの変化パターンで表す
ことができる。このような変化パターンを予め準備した
標準変化パターンと比較して、１つの移動体が確実に画
面内に含まれているか否かを判定する

【００１３】前記中心ずれ演算部は、例えば、前記２値
化データが最初に移動体の到来を検知した位置とそれに
続く最初の移動体の消滅を検出した位置の平均値を２値
化データの中心とする。

【００１４】１つの移動体が確実に画面に含まれている
場合、例えば移動体が１、背景が０で表された１次元デ
ータの場合、最初の立ち上がりとこれに続く立ち下がり
の位置は画面上における移動体の位置を示す。故にこの
立ち上がりと立ち下がり位置の平均値は画面上における
移動体の中心位置を表す。移動体が０、背景が１で表さ
れた１次元データの場合、最初の立ち下がりとこれに続
く立ち上がりの位置の平均値が移動体の画面上の中心位
置となる。

【００１５】前記画像メモリは第１メモリと第２メモリ
とからなり、前記第１メモリと前記第２メモリには最新
の画像データが交互に記憶されるものとすることができ
る。すなわち、画面が変わる度に変わった画面の画像デ
ータを第１メモリと第２メモリに交互に記憶するように
し、前記最良画像判定部は現在の画像データと１つ前の
画面の画像データの選択指令を、第１メモリに現在の画
像データ、第２メモリに１つ前の画像データが固定的に
格納されているとして表した第１選択指令を、画面が変
わるのに同期して第１選択指令を反転した第２選択指令
に変えて出力する。

【００１６】現在の画面の画像データを第１メモリに記
憶し、１つ前の画面の画像データを第２メモリに記憶す
るようにすると、現在の画像データと１つ前の画面の画
像データの選択指令を出す先は固定してよい。しかし、
新たな現在の画像データが来る度に第１メモリの内容を
第２メモリに移動しなければならない。そこで画面（フ
レーム）が変わる度に現在の画像データを第１メモリと
第２メモリに交互に格納するようにし、選択指令も画面
の変わる度その極性を変化、例えば第１メモリの選択で
あれば第２メモリの選択に、第２メモリの選択であれば
第１メモリの選択に代えて出力する。これにより第１メ
モリより第２メモリへのデータの転送が不要となり、装
置が簡単となり、処理が迅速化する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態の全
体の構成を示す図である。本実施の形態は対象物１０が
ベルトコンベヤ１１上を次々と移動してゆく状態で各対
象物１０を撮像した画像データの内最良の画像データを
画像解析機６で取り込む装置である。対象物１０は例え
ばメロンで、画像解析機６はメロンの表面の網目の画像
を解析し、等級等を定める装置である。本実施の形態に
おいては解析の基となる最良の画像データを取り込むま
でについてのみ説明し、以降の解析処理については触れ
ない。撮像用カメラ４はビデオ信号を出力するカメラ
で、自己の発生する一定周期でシャッタが動作するいわ
ゆるノーマルシャッタカメラを用いる。画像解析機６に
は画像データ取り込み用のメモリが第１メモリ、第２メ
モリと２つあり、撮像用カメラ４が一定周期で撮像した
画像データＶを次々と第１のメモリに上書きすると同時
にもともと第１のメモリにあった画像データは第２のメ
モリに移送される。その結果第１メモリに現在の画像デ
ータが記憶され、第２メモリに１つ前の画像データが記
憶される。撮像用カメラ４の画像データは最良画像判定
装置７にも送られ、有効視野中にある画像について現在
の画像データまたは１つ前の画像データが最良の画像デ
ータであるか、あるいはまだ最良の画像データとは認め
られないかの判断を行い、画像データの取り込みまたは
更新の継続を指令するための信号Ｎを画像解析機６に与
える。

【００１８】対象物１０は十分に照明して明るくし、背
景は暗くして容易に２値化により対象物が認識できるよ
うにしてある。もちろん、対象物が黒に近い時は背景を
明るい白に近くして識別を容易にしてもよい。

【００１９】図２は第１実施の形態の詳細な構成を示す
ブロック図である。図１と対応して６１〜６３は画像解
析機６の最良画像を出力する部分を示し、７１〜７５は
最良画像判定装置７の詳細構造を示す。撮像用カメラ４
で撮像された画像データは現在の画像データを格納する
第１メモリ６１へ格納される。第１メモリ６１に格納さ
れていた画像データは１つ前の画像データとして第２メ
モリ６２へ移動される。メモリセレクタ６３は最良画像
判定部７より送られてくる信号Ｎにより第１メモリ６１
または第２メモリ６２に格納された有効画像データの内
いずれかを選択して最良画像として出力するか、あるい
は出力しないで、メモリ内容の更新の継続を行わせる。

【００２０】一回の撮像においては１つの対象物１０は
完全に入るが２つ以上の対象物１０が完全に入ることの
ない視野となるよう撮像用カメラ４の視野を設定してお
く。

【００２１】サンプリング部７１は撮像用カメラ４から
の画像データから対象物１０の代表部分を表す１次元デ
ータを算出する。２値化部７２は１次元データの対象物
１０に相当する部分が１のレベル、背景が０のレベルと
なるようにしきい値を設定して対象物と背景に２値化す
る。なお、対象物１０を０のレベル、背景を１のレベル
に反転してもよい。以降の説明は対象物１０を１、背景
を０として説明する。有効視野判定部７３は２値化した
１次元２値化データについて、１つそしてただ１つの移
動体が完全に画面内に含まれているか否かを判定し、含
まれているデータを以降の判断を行うのに有効な画像デ
ータとする。１つの完全な対象物１０と不完全な対象物
１０の画像が入っている画像もまた有効画像データとな
る。

【００２２】図３は有効視野と無効視野とを表した図で
ある。有効視野は１つの対象物１０が完全に入っている
もので、無効視野は１つの対象物１０が完全な形では入
っていないものである。なお、上述したように２つ以上
の対象物１０が完全な形で入るようにはならぬよう視野
の設定がなされている。左側の０と１との組み合わせは
各視野の画像を表す変化パターンである。０−１−０は
両側が背景０で中央に対象物１０が１として完全な形で
存在する画像データを表している。１−０−１−０の左
端の１は不完全な対象物１０の形状を表す。完全な対象
物１０の形状とは１の両側に０がある場合である。無効
視野の配置パターンはこのような変化パターンとなって
いない。

【００２３】中心ずれ演算部７４は有効画像データの１
次元２値化データより得られる対象物１０の両端の位置
の中央を対象物１０の中心位置とし、この中心位置と画
面の中心とのずれ量を求める。また１つ前の有効画像デ
ータの中心位置とずれ量を保持できるメモリをも有して
いる。現在の対象物１０の中心位置をＰｎ，ずれ量をδ
ｎ、１つ前の中心位置をＰｐ，ずれ量をδｐとする。

【００２４】最良画像判定部７５は中心ずれ演算部７４
で得られたＰｎ，δｎ，Ｐｐ，δｐのデータおよび設定
した許容ずれδｏから次の３種類の判断を生成する。 現在の画像が最良の画像である。 １つ前の画像が最良の画像である。 画像取込を継続し、次回の画像組についての判断にゆ
だねる。

【００２５】と判断し、現在の画像データを取り込む
よう選択信号を発生するのは次の場合である。 ｜δｎ｜≦δｏ ……（１） つまり現在のずれ量δｎの絶対値が許容ずれ量δｏ以下
の場合である。また、次式が成立する場合である。 ｜｜Ｐｎ＋（Ｐｎ−Ｐｐ）｜−Ｆ／２｜＞｜δｎ｜ ……（２） ここで（Ｐｎ−Ｐｐ）は１つ前の画面における対象物１
０が現在の画面を得るまでに移動した距離を表し、次の
画面でそこまで移動するであろうとの推定値を表す。Ｆ
／２は画面の中心を表し、（２）式の左辺は次の画面で
の対象物の中心の予想ずれ量を表す。（２）式は次の画
面でのずれ量の絶対値が現在の画面のずれ量の絶対値δ
ｎより大きい場合を示し、このときは（１）式が成立し
なくても現在の画像データを取り込む。なぜならば少な
くとも次回の画面よりは現在の画面の方が中央に近いで
あろうからである。

【００２６】に記した１つ前の画像データを取り込む
よう選択指令を発するのは現在のずれ量の絶対値δｎが
１つ前のずれ量の絶対値δｐより大きい場合で次式が成
立する場合である。 ｜δｎ｜＞｜δｐ｜ ……（３）

【００２７】またはのいずれにも属さない場合はす
べてとなる。

【００２８】以上述べた判断基準は第１、第２メモリの
内容共有効画像であった場合の動作であるが、もし少な
くもどちらかのメモリ内容が無効視野の画像であった場
合の判断基準は下表に従う。現在画像 前視野画像 動作 無効 無効 画像取込継続 有効 無効 画像取込継続 無効 有効 前視野画像採用

【００２９】最良画像を取り込んだら、次に視野内の有
効画像がなくなるまで、すなわち、０−１−０，０−１
−０−１，……が続く限りはダミーサイクルを繰り返
す。

【００３０】図２に示すブロック図の操作はソフトウェ
アのプログラムによって容易に構成することができる。
しかし、ソフトウェアで演算するときは処理時間がかか
るので、一般的にオンラインで速い検査をするには不向
きである。高速オンライン検査のために、以下にハード
ウェア回路で演算を行う例を示す。

【００３１】次にサンプリング部７１の回路構成例を説
明する。図４は水平走査線と対象物の画像との関係を示
す図である。対象物１０が画面上で適切な位置つまり画
面のほぼ中央部に写されているか否かを調べるには対象
物１０の幅が最大となる付近の垂直方向の位置、図４で
は上下方向ほぼ中央の水平走査線上の画像データを調べ
ればよい。このようにすれば２次元の画像データを１次
元にすることができ、取り扱いが容易となる。しかし１
本の水平走査線のデータではノイズなどに対して弱いの
で上下複数本の平均値を用いた方がよい。図４において
は水平走査線を上より順に付番してＨ０〜Ｈｎとした場
合、中央部の例えば４本Ｈｍ０〜Ｈｍ３の平均像の２値
化像を用いた１次元２値化データとして取り出す回路を
説明する。

【００３２】図５はサンプリング回路と２値化回路とを
示す図である。７１１は撮像用カメラ４の垂直走査タイ
ミング発生器であり、水平走査線Ｈｋを発生するタイミ
ングを決定する。加算ゲート７１２には水平走査線ごと
にディジタル化されたビデオ信号が入力され、予め設定
した水平走査線、図４の場合Ｈｍ０〜Ｈｍ３のデータの
み通過させ、他の水平走査線のデータをマスクして出力
させないようにする。１Ｈディレイライン７１３は加算
器７１４で加算した水平走査線１ライン分のデータを保
持するメモリである。加算器７１４は水平走査ライン上
の各画素と、水平方向同一位置にある１Ｈディレイライ
ン７１３の各画素とを加算する加算器である。加算した
結果は再び１Ｈディレイライン７１３に蓄えられてゆく
ので加算器７１４の出力は加算ゲートを通過した水平走
査ラインの積算値となっている。積算値を、加算したラ
イン数で割れば平均値が得られるので、実質的に積算値
は平均値そのものと言って良い。

【００３３】しきい値設定器７２２は対象物１０と背景
とを区分するしきい値を設定する。２値化器７２１はこ
のしきい値により積算された１次元データを２値化し、
平均化された１次元２値化像を出力する。なお、上述の
説明では４本の水平走査線のデータを加算したが、垂直
走査タイミング発生器７１１のタイミングを変更するこ
とにより、加算する水平走査線とその本数を調整するこ
とができる。なお１Ｈディレイライン７１３は１画像デ
ータごとに初期化（各画素をクリア）される。

【００３４】次に有効視野判定部７３の回路例を説明す
る。２値化器７２１から出力された１次元２値化像には
対象物が１、背景が０で表されているのでこれを用いて
水平走査線上で１個の対象物が完全に画面上に（１次元
２値化像上に）表れているかを調べることが出来る。こ
れは図３で説明した変化パターンを１次元２値化像から
抽出し、予め設定した有効視野と無効視野を表す変化パ
ターンと比較して有効か無効かを調べる。

【００３５】図６は有効視野判定部７３を表す回路の一
例を示す図である。なお、有効視野判定部７３はソフト
ウェアによっても容易に実現できるが、ハードウェアの
方が高速処理ができるので、本回路を設けている。７３
１は極性反転検出器であり、１次元２値化像の値が０→
１または１→０に変化する度にシフト信号ＳＨを発生す
る。７３２はタイミングを同期させるためのレジスタ
で、１クロック分データの出力を遅らせ極性変化後の画
素を送り出す。７３２０〜７３２４は各１ビットのレジ
スタであり、全体で５ビットのシフトレジスタを形成す
る。シフトレジスタの内容はシフト信号ＳＨによって矢
印方向に順次シフトする。５ビットのシフトレジスタと
した理由は図３に示した最大の変化パターンの５ビット
に合わせたものである。７３４は判定ＲＯＭであり、シ
フトレジスタから出力された変化パターンを予め格納さ
れている図３に示す有効視野および無効視野の変化パタ
ーンと比較し、判定を行う。この判定結果はラッチ７３
５で必要期間保持され、ストローブ信号ＳＴにより出力
される。ストローブ信号ＳＴは例えば図４で示したＨｍ
３の終了時等が便利である。なお、シフトレジスタ７３
２０〜７３２４も１画面（１フレーム）ごとに初期化を
行う。

【００３６】次に中心ずれ演算部７４の回路例を説明す
る。本回路を成立させるために撮像用カメラ４の視野は
画面に１つの対象物１０が完全に写され２つ以上の対象
物１０が完全に写されないようにカメラの視野を調整し
ておく。これは２つの対象物１０が完全に画面に入る場
合、解析が不可能になるからである。なお、対象物１０
は１つそしてただ１つが完全に写っていれば、不完全な
対象物が一緒に写っていても問題はない。

【００３７】図７は中心ずれ演算部７４を表す回路の一
例を示す図である。画素同期パルスはシステム全体に共
通のシステムクロックで、画像情報が１画素移動する度
に１パルス発生する。画素同期パルスは水平方向パルス
カウンタ７４１で計数される。従って水平方向パルスカ
ウンタ７４１の出力Ｈｐは現在の１次元２値化像の横方
向位置をリアルタイムに表現している。７４２，７４３
はレジスタでクロック信号ＣＫを入力したときのカウン
タ出力Ｈｐの値を保持する。７４４，７４５は極性変化
検出器で７４４は１次元２値化像の最初の立ち上がりを
検出してクロック信号ＣＫとしてレジスタ７４２に出力
し、７４５は最初の立ち上がりに続く立ち下がりを検出
し、クロック信号ＣＫとしてレジスタ７４３に出力す
る。図３に示すように、有効視野の変化パターンは１次
元２値化像の最初の立ち上がりが対象物１０の左端位
置、この立ち上がりに続く立ち下がりが対象物１０の右
端位置を示している。これによりレジスタ７４２には対
象物１０の左端位置が保持され、レジスタ７４３には対
象物１０の右端位置が保持される。

【００３８】平均器７４６は両レジスタ７４２，７４３
の保持する左端、右端位置の平均をとり、対象物１０の
中心位置を算出する。なお、平均器７４６は原則的には
２入力の加算器にすぎないので実現は容易である。Ｆは
水平方向の全画素数で例えば２５６，５１２個等が用い
られる。Ｆ／２は画面水平方向の中心座標を示す。引算
器７４７は対象物１０の中心位置ＰとＦ／２との差δを
算出する。差δは対象物１０の画面中心からのずれ量δ
を表す。７４８，７４９はメモリで現在の画像の１つ前
の画像のデータを保持し、７４８は対象物１０の中心位
置Ｐ、７４９はずれ量δを保持する。なお、現在の対象
物の中心位置をＰｎ，１つ前の中心位置をＰｐ，現在の
ずれ量をδｎ，１つ前のずれ量をδｐで表す。

【００３９】図８は図７に示した中心ずれ演算回路の説
明図である。一例として変化パターン１−０−１−０−
１の場合を示す。この変化パターンの１次元２値化像に
対してａ点は変化検出器７４４で検出される最初の立ち
上がりであり、ｂ点はこの最初の立ち上がりに続く最初
の立ち下がりで、変化検出器７４５によって検出され
る。他の立ち上がり、立ち下がりは検出されない。これ
により対象物１０の左端ａ，右端ｂの位置を検出するこ
とができる。Ｐｎはこのａ，ｂ点の中心を示す。またＦ
／２はこの画面の水平方向の中心を示す。δｎはこのＦ
／２とＰｎとのずれ量を示す。ずれ量の正，負により対
象物１０の中心Ｐｎが画面の右側か左側かにあるのがわ
かる。

【００４０】次に第２実施の形態を説明する。本実施の
形態は、第１実施の形態に対して第１メモリ６１、第２
メモリ６２の使用法を変えたもので、他は同じである。
図２に示す第１実施の形態では、第１メモリ６１には現
在の画像データ、第２メモリ６２には１つ前の画像デー
タを格納するため画面が変わり新たな現在の画像データ
が入力されるとこれを第１メモリ６１に格納し、第１メ
モリの内容を第２メモリ６２に移転し１つ前の画像デー
タとしている。つまり第１メモリ６１と第２メモリは２
次元データのシフトレジスタの如く働く。しかし画像デ
ータは２次元で情報量も多く１動作に多大の時間を要す
る。これを解決するため、第２実施の形態では第１メモ
リ６１と第２メモリ６２に交互に画像データを格納する
ようにし、選択指令もこれに対応させたものである。

【００４１】図９は第２実施の形態の画像メモリの基本
概念図である。なお、最良画像判定装置７は第１実施の
形態と同じである。通常は図２に示すように第１メモリ
を経由して第２メモリに次々に転送し、固定した第１メ
モリと第２メモリに選択指令を出すことが考えられる
が、このようにすると、上述したように新たな現在画像
が来るたびに転送する動作が必要で、その動作時間が必
要になる。そこで、より高速の処理をハードウェアで行
うために図９の方法を用いる。第１メモリ６１と第２メ
モリ６２はそれぞれ全く対等な１画面分の画像メモリで
ある。書き込みは６１，６２のどちらに対しても同様に
行える。しかし一度には何れか一方にのみアクセスでき
る。アクセスの順序は交互であり、現在の画面の画像デ
ータを第１メモリ６１に書き込んだ後、次の画面の画像
データを第２メモリ６２に書き込む。読み出しは反転選
択指令により６１，６２のいずれからでも行える。第１
メモリ６１，第２メモリ６２のいずれかに現在の画像デ
ータ、他方に１つ前の画面の画像データが格納され、ど
ちらかに現在の画像データが格納されるというように固
定されず次の約束に従う。

【００４２】書き込みが第１メモリ６１に対して行わ
れたとき、 １つ前の画面の画像データ：第２メモリ６２ 現画面の画像データ ：第１メモリ６１ 書き込みが第２メモリ６２に対して行われたとき、 １つ前の画面の画像データ：第１メモリ６１ 現画面の画像データ ：第２メモリ６２

【００４３】このような方法で第１メモリ６１と第２メ
モリ６２がその格納する内容をフレームの変更（画面の
変更）の度に変えると選択指令の対応が必要となる。選
択指令は現在の画像データと１つ前の画像データがそれ
ぞれ固定したメモリに格納されているとして作成する方
が容易であるので、このようにして作成された選択指令
をフレームの変更に応じて反転した反転選択指令とし、
メモリの変更に対応させる。

【００４４】図１０は第２実施の形態の画像メモリ関係
の構成図である。入力される画像は図２に示す撮像用カ
メラ４からの２次元画像データである。画素同期パルス
は第１メモリ６１，第２メモリ６２への書込指令であ
り、フレーム信号は撮像用カメラ４の１フレーム進行す
る度に発生する信号である。メモリセレクタ６３は図２
の場合と同じであり、第１メモリ６１または第２メモリ
６２からのデータをＤ１またはＤ２端子より入力し反転
選択指令信号Ｎ′の値によって選択し、Ｙ端子より選択
出力する。６４はＴプリップフロップであり、フレーム
信号により１画面変わる度に出力する極性が反転する。
これにより第１メモリ６１、第２メモリ６２に加えられ
る画素同期パルスによる書込み信号はＡＮＤゲート６６
Ａ，６６Ｂで交互に禁止される。すなわちフレーム信号
毎にいずれかのメモリ６１，６２に交互に書き込まれ
る。一方メモリセレクタ６３に対する選択指令Ｎはその
まま動作するのでなく、ＸＯＲゲート６５によってＴフ
リップフロップ６４の出力に応じて極性を反転し、メモ
リ６１，６２の交互の変換に応じた反転選択指令Ｎ′と
なってメモリセレクタ６３のＳ端子に加わる。この動作
は特に外部から把握する必要はない、すなわち透過的で
あるため、本方式を採用する事による制御の複雑化はな
い。

【００４５】このように少量の付加論理回路で通常の画
像メモリが等価的に２次元シフトレジスタとして動作
し、実際の画像転送に要する動作時間を全く必要としな
くなる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、移動する対象物を一定時間毎に撮像し、その画像デ
ータのうち最良の画像データを選択することにより、従
来必要とされていた対象物搬送機の移動距離測定器、撮
像用カメラのシャッタを開くトリガ発生機を必要とせ
ず、撮像用カメラも高価なランダムシャッタ方式でなく
一定周期で開閉するノーマルシャッタカメラでよいので
ハードウェアが極めて簡単となり安価となる。また現在
の画面と１つ前の画面とを２つの画像メモリに交互に格
納することにより、１つのメモリより他のメモリへの画
像データの転送が不要となり、更なる高速処理が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の基本構成を示すブロック図で
ある。

【図２】第１実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】有効視野および無効視野判定を説明する図であ
る。

【図４】水平走査線と対象物の画像との関係を示す図で
ある。

【図５】サンプリング回路と２値化回路とを示す図であ
る。

【図６】有効視野判定回路図である。

【図７】中心ずれ演算回路である。

【図８】中心ずれ演算回路を説明する図である。

【図９】第２実施の形態の画像メモリの基本概念図であ
る。

【図１０】第２実施の形態の画像メモリ関係の構成図で
ある。

【図１１】従来の移動体の撮像装置の構成図である。

【符号の説明】

４ 撮像用カメラ ６ 画像解析機 ７ 最良画像判定装置 ６１ 第１メモリ ６２ 第２メモリ ６３ メモリセレクタ ７１ サンプリング部 ７２ ２値化部 ７３ 有効視野判定部 ７４ 中心ずれ演算部 ７５ 最良画像判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/85 H04N 7/18 G06T 1/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定した撮像装置の前を移動する移動体
   を一定時間の間隔で撮像して得られた複数の画像データ
   の中から最良の画像データを選択する方法であって、 連続して撮像された二つの画像データを記憶する第一の
   過程と、 前記二つの画像データのそれぞれについて、前記移動体
   の移動方向における中心位置と、前記画像データを映し
   出す画面の中心位置との間のずれ量を演算する第二の過
   程と、 前記 ずれ量に基づいて、前記二つの画像データの何れか
   を最良の画像データとして選択するか、あるいは、前記
   二つの画像データの何れをも最良の画像データとして選
   択せず、前記二つの画像データの少なくとも何れか一方
   を新たな画像データに置換するか、を決定する第三の過
   程と、 を備える方法 。
2. 【請求項２】 前記第三の過程において、前記ずれ量が
   許容ずれ量以下である場合にはその画像データを最良の
   画像データとして選択し、あるいは、前記二つの画像デ
   ータのうちの第一番目の画像データの前記ずれ量が第二
   番目の画像データの前記ずれ量よりも小さい場合には前
   記第一番目の画像データを最良の画像データとして選択
   することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 固定した撮像装置の前を移動する移動体
   を一定時間の間隔で撮像して得られた複数の画像データ
   の中から最良の画像データを選択する装置であって、 一定の時間間隔で移動体を撮像し、複数の画像データを
   生成する、固定された撮像装置と、前記複数の画像データのうちの連続する二つの画像デー
   タを格納する画像メモリと、 前記 画像データの代表的範囲を１次元データとして取り
   出すサンプリング部と、前記 １次元データを前記移動体とその背影とに２値化し
   た２値化データに変換する２値化部と、前記 ２値化データについて、前記画像データを映し出す
   画面内に前記移動体の全体像が含まれている有効画像デ
   ータであるか否かを判定する判定部と、前記判定部により有効画像データであると判定された２
   値化データについて 、前記移動体の移動方向における中
   心位置と前記画面の中心位置とのずれ量を演算する中心
   ずれ演算部と、前記ずれ量に基づいて、前記二つの画像データの何れか
   を最良の画像データとして選択するか、あるいは、前記
   二つの画像データの何れをも最良の画像データとして選
   択せず、前記二つの画像データの少なくとも何れか一方
   を新たな画像データに置換するか、を決定する 最良画像
   判定部と、を備える装置 。
4. 【請求項４】 前記最良画像判定部は、前記ずれ量が許
   容ずれ量以下である場合にはその画像データを最良の画
   像データとして選択し、あるいは、前記二つの画像デー
   タのうちの第一番目の画像データの前記ずれ量が第二番
   目の画像データの前記ずれ量よりも小さい場合には前記
   第一番目の画像データを最良の画像データとして選択す
   ることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記サンプリング部は、所定の範囲の複
   数本の水平走査線の１次元データを垂直方向に加算した
   １次元データを算出することを特徴とする請求項３又は
   ４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記判定部は、前記２値化データが０か
   ら１に変化した時をもって０または１のいずれかのレベ
   ルを割り当て、前記２値化データが１から０に変化した
   時をもって他方のレベルを割り当てて、前記２値化デー
   タの変化を０と１の交互の配列で表した変化パターンを
   作成し、この変化パターンを予め作成した標準変化パタ
   ーンと比較して、１つの移動体が確実に前記画面内に含
   まれているか否かを判定することを特徴とする請求項３
   乃至５の何れか一項に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記中心ずれ演算部は、前記２値化デー
   タが最初に移動体を検出した事を示す変化と、これに続
   く最初の移動体消滅を示す変化の位置の平均値を２値化
   データの中心とすることを特徴とする請求項３乃至６の
   何れか一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記画像メモリは第１メモリと第２メモ
   リとからなり、前記第１メモリと前記第２メモリには最
   新の画像データが交互に記憶されることを特徴とする請
   求項３乃至７の何れか一項に記載の装置。