JPH02133884A - 画像計測装置 - Google Patents

画像計測装置

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JPH02133884A
JPH02133884A JP63288279A JP28827988A JPH02133884A JP H02133884 A JPH02133884 A JP H02133884A JP 63288279 A JP63288279 A JP 63288279A JP 28827988 A JP28827988 A JP 28827988A JP H02133884 A JPH02133884 A JP H02133884A
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JP
Japan
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signal
window
image
integrated value
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Pending
Application number
JP63288279A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichi Hayashi
林 省一
Chuji Akiyama
忠次 秋山
Shojiro Toyoda
豊田 昌二郎
Yoshikazu Komata
小俣 美和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、カメラからの映像信号からデジタル画像信号
を生成し、この画像信号を計測する画像計測装置の入力
段の改善に関するものである。
〈従来の技術〉 従来の画像計測装置としては、例えば、第8図に示す構
成のものがあった。
図で、1はカメラ、2はカメラ1からの映像信号を同期
信号とアナログ画像信号に分離する同期分離回路、3は
分離した同期信号から水平同期信号、垂直同期信号及び
タロツクPCLKを発生し、これによって画面の2次元
座標信号X、Yを発生する同期信号発生器である。ここ
で、クロックF’CLKは1画素単位で画像信号の発生
タイミングを与える信号である。
4は分離したアナログ画像信号をタロツクPCLKに同
期してデジタル画像信号に変換するA/D変換器、5は
変換したデジタル画像信号を2値化するルック・アップ
・テーブル(以下、LUTとする)、6はLUT5の2
値化を制御するCPU、7は2値化したデータの0また
は1のデータ数をカウントすることによって画像の面積
を計測する画像計測部である。
このような画像計測装置は、例えば第9図に示すような
アプリケーションに適用される。
すなわち、第9図では、コンベアラインC上を流れる検
査対象物Aを、ランプLを照らしながら撮影して2値画
像を得て、2値画像の面積を計測することによって部品
の判別や、部品の良否の判断を行う。
ここで、画像計測の動作を説明する。
説明を簡単にするために、撮影画面は第10図に示すよ
うに、対象物Aは明るく、背景Bは明るいものとする。
この撮影画面のヒストグラムは第11図に示すように対
象物の部分の明度と背景の部分の明度に2極化される。
従って、両極の中央をしきい値レベルにして第10図の
斜線部分の面積を計測することによって対象物の面積が
測定される。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、第9図のような適用例では、ランプLの劣化等
により照明が暗くなると、画像全体が暗くなる。これに
より、ヒストグラムは第12図のようになってしまう、
従って、しきい値レベルを照明が暗くなる前と等しくし
ておくと、計測される面積は少なくなってしまう。これ
によって、対象物について誤った判断をしてしまう。
ランプしは、キセノン管では耐用時間が数千時間程度で
、また通常の蛍光燈でも静電気による埃の付着等によっ
て短時間で照明が劣化してしまう。
このような欠点を解決するためのものとして、第12図
のヒストグラムから、2極の中央値を新しいしきい値レ
ベルとして設定する方法があるが、この方法だと次の問
題点が生じる。
■ソフトウェアの負担が大きくなる。
■複雑なヒストグラムだと、ヒストグラムの変化に追従
してしきい値レベル求めることが難しい。
■しきい値レベルを設定するための時間をCPUが費す
ため、全体の処理や計測にかかる時間が長くなる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、照明の明るさが変化しても計測画像に誤差が
生じることがなく、しかも誤差補正のためにソフトウェ
アにかかる負担が少ない画像計測装置を実現することを
目的とする。
く課題を解決するための手段〉 本発明は、次のとおりの構成になった画像計測装置であ
る。
(1)カメラからの映像信号をプログラマブルに増幅し
、ゲインは可変である増幅回路と、 増幅した信号をアナログ画像信号と同期信号に分離する
同期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
のデジタル画像信号を積算し、Wt算値を記憶する積算
手段と、 この積算値を読取り、積x#iが所定のレファレンス値
と塗しくなるように前記増幅回路のゲインを調整するコ
ントロール部、 を具備した画像計測装置。
(2)カメラからの映像信号を増幅する増幅回路と、増
幅した信号をアナログ画は信号と同期信号に分離する同
期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 変換したデジタル画像信号を2値化するルック・アップ
・テーブルと、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
のデジタル画像信号を積算し、積算値を記憶する積算手
段と、 この積X&iを読取り、積算値が所定のレファレンス値
と等しくなるように前記ルック・アップ・テーブルのデ
ータを生成するコントロール部、を具備した画1象計測
装置。
(3)カメラからの映1象信号を増幅する増幅回路と、
増幅した信号をアナログ画像信号と同期信号に分離する
同期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
のデジタル画像信号を積算し、積算値を記憶する積算手
段と、 この積算値を読取り、積算値が所定のレファレンス値と
暮しくなるように前記A/D変換器の基準値を制御する
コントロール部、 を具備した画像計測装置。
く作用〉 このような本発明では、画像の中に計測対象物がある場
所の明るさを検出するためのウィンドウ部分を設け、こ
のウィンドウ部分のデジタル画像信号を随時積算し、積
算値が所定のレファレンス値になるように回路のゲイン
を調整して、対象物を照らす照明の劣化に対して画像信
号を補正するものである。
く実繕例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第1図は本発明にかかる画像計測装置の一実施例の構成
図である。第1図で第8図と同一のものは同一符号を付
ける。
第1図において、8はゲインが可変でカメラ1からの映
像信号をプログラマブルに増幅する増幅器、9は同期信
号発生器3が発生した座標信号X。
Yをもとに画面のウィンドウ部分の映像信号を識別する
ためのウィンドウ信号Wを発生ずるウィンドウ発生器で
ある。ウィンドウは、対象物がある場所の明るさを測定
するために基準データをとる場所で、対象物の画像がな
い任意の位置に任意の大きさで設けられる。
10はウィンドウ信号Wのレベルをもとに、A/D変換
したデジタル画像信号がウィンドウ部分の画像のもので
あるときは、このデジタル画像信号をクロックPCLK
のタイミングで積算し、積算値を記憶する積算手段であ
る0本実施例では1画面にあるウィンドウ毎に積算する
ことにしているため、積算手段10には画面判別信号V
sが与えられている。
11は積算されたデータを記憶し、このデータをもとに
積X値が一定になるように増幅器8のゲインをコントロ
ールするコントロール部である。
コントロール部11は画面判別信号Vsにより1画面単
位で積算値を読取り、読取った後はリセット信号R8T
により積算手段10をリセットする。
増幅器8の具体的構成例としては、例えば第3図に示す
よ・うに演算器と可変抵抗を組合せたものがある。
積算手段10の具体的構成例としては、例えば第3図に
示すように加算器と、ラッチと、ゲートで構成したもの
がある。
次に、このような装置の動作を説明する。
第4図は第1図の装置の各信号のタイムチャートである
説明の簡単のために、対象物の画像が第10図に示した
ものである場合について説明する。
全体の動作は次のようになる。
まず、コンベアラインを稼働させる前に、第5図に示す
ように画面の検査対象物Aがない位置にウィンドウWD
を設定し、ウィンドウ信号Wを用いてウィンドウW D
内のデジタル画像信号の積算値を積算する。この積算値
はレファレンスとしてコントロール部11に記憶してお
く。レファレンスの積算値をαとし、このときの増幅器
8のゲインを1と設定する。
画像計測では、第5図の両面全面についての画像信号が
伝送されるが、ウィンドウ信号WによりウィンドウWD
内にある画像信号を判別する。タイムチャートでは5〜
mまでの画像信号がウィンドウ内の画像信号に相当して
いる。
次に、コンベアラインを稼働させた状態で、画面毎にウ
ィンドウ部分の画像信号の積X値αiを求め、コントロ
ール部11によりαiがαになるように増幅器8のゲイ
ンをコントロールする。
第4図のタイムチャートで、α1.・・・αt−1゜α
□はウィンドウWD内の画像信号の積算の途中で求めら
れた積算値であり、 α、=b α;−1=b+・・・■ α7=l)十・・・l+m である。
画面が変わる毎に同様な動作を行う、もし、照明の劣化
によって画面が暗くなると、積算値αえは小さくなるが
、増幅器8のゲインを上げることによって補正を行うこ
とができる。
1画面についての動作は次のようになる。
前回の所期の終りに、コントロール部11がリセット信
号R5Tを積算手段10へ送り、第3図のラッチの値を
クリアする。
次に、今回の周期で、ウィンドウ信号Wがハイレベルの
ときは、ウィンドウWD内の画像信号が読み出されてい
るときであり、画像信号が次々に加算され、ウィンドウ
WDの内の画像信号の積算値が算出される。これは、積
算手段10により行なわれる。
次に、コントロール部11は、画面判別信号VSにより
画面の終りまで画像信号が転送されたことを検出すると
、積算値α、を読み取る。これはtlに示すタイミング
で行なわれる。
ここで、コントロール部11は積X値αシがαになるよ
うに増幅器8のゲインを調整する。これはt2で示すタ
イミングで行なわれる。
その後、コントロール部11はリセット信号RS Tに
よりWi算手段10のラッチをクリアする。
これは、1コに示すタイミングで行なわれる。
以下、同様な動作が画面毎に行なわれる。
第6図は本発明にかかる装置の他の実施例の構成図であ
る。
この装置では、増幅器8のゲインは固定し、LLIT1
2を設け、コントロール部11がLUT12のデータを
生成することによってゲインコントロールを行う。
第7図も本発明にかかる装置の他の実施例の構成図であ
る。
この装置では、増幅器8のゲインは固定で、コントロー
ル部11がD/A変換器13を介してA/D変換器4の
基準電圧を制御する。
く効果〉 本発明によれば次の効果が得られる。
■両面毎にウィンドウ内の画像信号の積算値α。
求め、この積算値α、がレファレンスの積算値αに等し
くなるようにゲインコントロールするなめ、照明の劣化
等により対象物がある場所が暗くなっても、自動的に画
像信号を補正できる。また、補正はゲインコントロール
によって行っているため、従来例のヒストグラムのしき
い値レベルを調整する処理に比゛べてソフトウェアにか
かる負担が少なくなる。
■ゲインの設定値によって照明の劣化の度合をしること
ができる0例えば、レファレンスを設定したときにゲイ
ンを1にしたため、ゲインが2のときは、照明の明るさ
が半分になることを示す、従って、ゲインの値をモニタ
しながら、カメラのレンズの絞りを調整したり、ランプ
を交換するように外部へ通知することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる画像計測装置の一実施例の構成
図、第2図及び第3図は第1図の装置の要部構成図、第
4図及び第5図は第1図の装置の動作説明図、第6図及
び第7図は本発明にかかる装置の他の実施例の構成図、
第8図は従来における画像計測装置の構成例を示した図
、第9図〜第12図は第8図の装置の動作説明図である
。 1・・・カメラ、2・・・同期分離回路、3・・・同期
信号発生器、4・・・A/D変換器、9・・・ウィンド
ウ発生器、10・・・積算手段、11・・・コントロー
ル部、12・・・ルック・アップ・テーブル、13・・
・D/A変換器。 第ε図 第 q 図 ! 第 1゜ 図 第 r 区 (・ し立いイ直し公)し ば’114!レヘル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カメラからの映像信号をプログラマブルに増幅し
    、ゲインは可変である増幅回路と、 増幅した信号をアナログ画像信号と同期信号に分離する
    同期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
    を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
    を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
    を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
    ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
    でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
    のデジタル画像信号を積算し、積算値を記憶する積算手
    段と、 この積算値を読取り、積算値が所定のレファレンス値と
    等しくなるように前記増幅回路のゲインを調整するコン
    トロール部、 を具備した画像計測装置。
  2. (2)カメラからの映像信号を増幅する増幅回路と、増
    幅した信号をアナログ画像信号と同期信号に分離する同
    期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
    を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
    を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
    を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
    ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
    でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 変換したデジタル画像信号を2値化するルック・アップ
    ・テーブルと、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
    のデジタル画像信号を積算し、積算値を記憶する積算手
    段と、 この積算値を読取り、積算値が所定のレファレンス値と
    等しくなるように前記ルック・アップ・テーブルのデー
    タを生成するコントロール部、を具備した画像計測装置
  3. (3)カメラからの映像信号を増幅する増幅回路と、増
    幅した信号をアナログ画像信号と同期信号に分離する同
    期分離回路と、 分離した同期信号をもとに、画像の座標信号とクロック
    を生成して発生する同期信号発生器と、画像の座標信号
    を受け、映像信号の中で計測対象物がある場所の明るさ
    を検出するウィンドウ部分の映像信号を識別するための
    ウィンドウ信号を発生するウィンドウ発生器と、 分離したアナログ画像信号を前記クロックのタイミング
    でデジタル画像信号に変換するA/D変換器と、 前記ウィンドウ信号をもとに、ウィンドウ部分について
    のデジタル画像信号を積算し、積算値を記憶する積算手
    段と、 この積算値を読取り、積算値が所定のレファレンス値と
    等しくなるように前記A/D変換器の基準値を制御する
    コントロール部、 を具備した画像計測装置。
JP63288279A 1988-11-15 1988-11-15 画像計測装置 Pending JPH02133884A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283901A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Jtekt Corp 潤滑剤監視装置および転がり軸受装置
WO2019239458A1 (ja) * 2018-06-11 2019-12-19 ギガフォトン株式会社 ターゲット撮影装置及び極端紫外光生成装置

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