JPH02297676A - 画像処理装置 - Google Patents

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 本溌明は、製品、半製品の実装、組立、検査などの生産
設備における位置決め、パターン位置検出、パターン認
識、形状検査等を行うための画像処理装置に関するもの
である。

従来の技術 従来、画像処理装置における画像人力方法としては、撮
像管や団体撮像素子により画像を映像信号に変換する撮
像装置を画像処理装置と接続して用い、撮像装置から出
力される映像信号を画像処理装置へ入力し、画像処理装
置内で発生したクロック信号に同期して映像信号をアナ
ログ量からディジタル値へ変換（以下、Ａ／Ｄ変換と称
す）し画像メモリに記憶する画像入力方法がある。

以下、第３図〜第４図を参照しなから、−１，述した従
来の画像入力方法を用いた画像処理装置について詳細に
説明する。

第３図及び第４図は、画像処理装置における画像入力部
のブロック図を示したものである。同図において１は画
像処理装置、２は認識装置内の時間基準となる認識装置
クロック信号発生部、３は外部の撮像装置へ出力する水
平及び垂直同期信号を、２で発生したクロック信号１３
から作成する水平・垂直信号作成部、４は画像データを
記憶する画像メモリ、５は撮像装置６から入力した映像
信号１０のアナログ量をディジタル値に変換を行うＡ／
Ｄ変換部、６は画像の光エネルギーを所定の映像信号に
変換する撮像装置、９は照射された画像の光エネルギー
を格子状の画素に分割して各々の位置の光エネルギー値
に比例する電気量に変換を行う撮像素子、８は撮像装置
内の時間基準となると同時１こ、撮像素子の各画素の電
気量を順次取り出し映像信号１０に変換するためのドラ
イブ信号となるクロック信号を発生する撮像素子ドライ
ブ用クロック信号発生部、７は８により発生された撮像
素子ドライブ用クロック信号１１と１より与えられた水
平同期信号］４及び垂直同期信号１５を比較し、１１の
位相が１４及び１５に合うように８をフェーズ・ロック
ド・ループ（以下、ＰＬＬと称す）により制御す゛るＰ
ＬＬ回路である。

画像処理装置１はクロック信号発生部２で発生したクロ
ック信号１３をもとに水平・垂直同期信号作成部３で水
平同期信号１４及び垂直同期信号１５を作成する。撮像
装置６には画像処理装置１のクロック信号発生部２とは
別に、撮像装置１内の時間基準となるクロック信号を発
生する撮像素子ドライブ用クロック信号発生部８を有し
ている。撮像素子ドライブ用クロック信号１１は画像処
理装置より与えられた水平同期信号１４及び垂直同期信
号１５に位相が合うようにＰＬＬ回路７により比較、制
御されて発生される。これにより画像処理装置１の時間
基準であるクロック信号１３と撮像装置６の時間基準で
ある撮像素子ドライブ用クロック信号１１は、水平同期
信号１４及び垂直同期信号１５の同期で位相が合う。こ
の撮像素子ドライブ川クロック信号１１で撮像素子の各
画素に対応する画像情報が順次取り出されて映像信号１
０が作られる。画像処理装置１はこの映像信号１０を入
力し、アナログ信号である映像信号を、画像メモリ４の
画素に対応したディジタル値であるところの画像データ
１２に、Ａ／Ｄ変換部５で変換し画像メモリ４に記憶す
る。このときのＡ／Ｄ変換するタイミングには、画像処
理装置内の時間基準であるところのクロック信号１３が
用いてＡ／Ｄ変換が行われる。

続いて第４図に示す従来の技術の例を説明する。この構
成では、第３図の構成に比べ、撮像装置６にＰＬＬ１ｉ
ｉｌ路はな（、水平・垂直同期信号を作成部３が構成さ
れ、画像処理装置１内に水平・垂直同期信号作成部はな
く、ＰＬＬ回路７が構成されている。第４図の構成では
、撮像装置６の時間基準である撮像素子ドライブ用クロ
ック信号を基に作成された水平・垂直同期信号に対して
画像処理装置１内の時間基準であるり「１ツク信号１３
をＰＬＬ回路７により位相を合わせるようになっている
。しかし、映像信号１０を画像データ１２にＡ／Ｄ変換
するのに用いるタイミング信号には第３図の構成と同様
に認識装置内のクロック信号１３である。

発明が解決しようとする課題 しかしなから、上記の方法では、映像信号を画像データ
にＡ／Ｄ変換する際のタイミングを与えるクロック信号
と、撮像素子の各画素情報を順次映像信号として取り出
す撮像素子ドライブ用クロック信号は、ＰＬＬ回路によ
り位相同期されているが、ＰＬＬ回路の位相を合せ固定
する能力や、クロック信号発生器の発振周期の安定度、
水平及び垂直同期信号の伝送特性などにより、両クロッ
ク信号の周期及び位相は完全に一致せずタイミングのず
れ量は常に変化する。これにより、撮像装置で撮像素子
の画素情報を映像信号に取り出すタイミングと、画像処
理装置で映像信号を画素単位の画像データに変換するタ
イミングは微妙にズレ、そのズレ量は常に変化する。一
般に映像信号における任意画素の画像上での位置は、水
平又は垂直同期信号からの時間軸上の位相差で定義され
ている。よって上記２つのクロック信号の同期及び位相
のズレとズレの変化は、画像処理装置の画像メモリに入
力した画像の位置ずれ、位置の変化、画像のゆがみとな
る。画像処理装置では、画像メモリに入力した画像デー
タを演算処理して画像内のパターンの検出及び検出位置
の算出、パターンの形状判定を行うため、パターン検出
位置がずれる、不安定となる。

以上、従来の方法では、撮像装置内の撮像素子をドライ
ブし映像信号を作り出すクロック信号と、画像処理装置
内で撮像装置から人力した映像信号を画素単位の画像デ
ータにＡ／Ｄ変換する際のタイミングを与えるクロック
信号が別々にあるために、両者のクロックの位相や周期
がズレまたはズレ量が変化することにより、画像処理装
置へ入力した画像がズしたり画像がゆがむことが発生し
、画像内のパターンの検出位置に誤差が生じるという問
題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、撮像装置により得られた映
像信号を、画像の位置ズレや画像のゆがみがなく、高精
度かつ高安定な画像データを取り込むことが可能な画像
処理装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の画像入力方法は、
画像処理装置において発生したクロック信号から作成し
た水平及び垂直同期信号を撮像装置に出力することで画
像処理装置と撮像装置どの水平及び垂直動作期間の同期
をとり、かつ撮像素子の画素情報を映像信号に順次取り
出すのに用いる撮像素子ドライブ用クロック信号を撮像
装置から取り出して画像処理装置へ入力し、このドライ
ブ用クロック信号を撮像装置から入力した映像信号を画
素単位の画像データに変換するタイミング信号として用
いて画像処理装置へ画像入力することを特徴とするもの
である。

作　　　用 本発明は上記の構成により、画像処理装置へ入力した画
像の位置精度、位置再現性が向上するとともに画像のゆ
がみが改善される。これにより本発明による画像人力方
法で人力した画像を用いて認識を行うことでパターンの
位置を高精度かつ高安定に検出することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図を参照しなから
説明する。

第１図は本発明における画像処理装置と撮像装置の構成
を示したものである。同図において１は画像処理装置、
２は画像処理装置内の時間基準となるクロック信号発生
部、３は外部の撮像装置へ出力する水平及び垂直同期信
号を２で発生したクロック信号１３から作成する水平・
垂直信号作成部、４は画像データを記憶する画像メモリ
、５は撮像装置６から入力した映像信号１０をディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換部、６は被写体からの画像光
を受は該画像光を所定の映像信号に変換する撮像装置、
９は被写体から受けた光を格子状に分割した画素ごとに
光電変換する撮像素子、８は撮像装置内の時間基準とな
ると同時に、撮像素子の各画素の画像情報を順次取り出
して映像信号１０に変換するためのドライブ信号となる
クロック信号を発生する撮像素子ドライブ用のクロック
信号発生部、７は発生した撮像素子ドライブ用のクロッ
ク信号１１と水平・垂直信号作成部３より与えられた水
平同期信号１４及び垂直同期信号１５を比較しクロック
信号１１の位相が水平同期信号１４及び垂直同期信号１
５と合うようクロック信号発生部８を制御するＰＬＬ回
路である。

撮像装置６は撮像素子ドライブ用クロック信号１１を該
装置の外部へ出力されるよう構成しである。画像処理装
置１は撮像装置６から出力される撮像素子ドライブ用ク
ロック信号１１を入力する構成とする。該ドライブ用ク
ロック信号１１は、Ａ／Ｄ変換部５及び画像メモリ部へ
接続されＡ／Ｄ変換及び画像メモリの動作タイミング信
号となる。映像信号１０は撮像素子９内の画素情報が撮
像素子ドライブ用クロック信号１１に従い順次取り出さ
れて得られ、画像処理装置１のΔ／Ｄ変換部５に入る。

Ａ／Ｄ変換部５で映像信号１０を撮像素子ドライブ用ク
ロック信号１１によるタイミングでＡ／Ｄ変換し、順次
画素単位の画像データ１２に変換する。該画像データ１
２は撮像素子ドライブ用クロック信号の一周期間が一画
素分の期間となっており、この画像データ１２を撮像素
子ドライブ用クロック信号のタイミングで画素ごとに画
像メモリへ記憶する。

発明の効果 以上のように、本発明は撮像装置の撮像素子かり画素情
報を取り出すのに用いるクロック信号を画像処理装置に
入力し、該クロック信号を、撮像装置から入力した映像
信号を画像データにＡ／Ｄ変換するタイミング信号とし
てＡ／Ｄ変換部に入力及び該Ａ／Ｄ変換された画像デー
タを画像メモリへ記憶するタイミング信号として入力す
ることにより画像人力する構成である。本方法は、従来
の撮像素子から画素情報を取り出すためのクロック信号
とは別に画像処理装置内で発生したクロック信号を用い
て映像信号をΔ／Ｄ変換する画像入力方法に比べ、撮像
素子から画素情報を取り出すタイミングと同一のタイミ
ングで映像信号をＡ／Ｄ変換し画像メモリへ記憶できる
ことにより、両者間にタイミング誤差がな（なり、入力
した画像の位置精度が向上する。この画像を用いてパタ
ーンの位置及び形状を検出することで従来より優れた精
度でパターン位置を検出でき、位置決め、パターン検出
などが高精度に行えるようになりその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例であるところの画像処理装
置と撮像装置の構成を示したブロック図、第２図は第２
の発明第２の実施例であるところの画像処理装置と撮像
装置の構成を示したブロック図、第３図は従来の画像入
力方法による画像処理装置と撮像装置の構成の第１の従
来例を示したブロック図、第４図は従来の画像入力方法
による画像処理装置と撮像装置の構成の第２の従来例を
示したブロック図、第５図は本発明における他の実施例
であるところの画像処理装置と撮像装置の構成を示した
ブロック図である。 ２・・・・・・クロック信号発生部（手段）、３・・・
・・・水平・垂直同期信号作成部（手段）、５・・・・
・・ＡＤ変換部（手段）、４・・・・・・画像メモリ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第１図　　
　　　１−邑イ友綻１表１ 第３図　　　　　　＋、−ａＡｙｓＷｉ＆＜、ｔｃ−ｊ
Ｊｚ像装置 し−一一一一一噛一喝−１ 第５図　　　　　　　１−１偉（王峰ＩＣ・−掻像表膏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）時間基準となるクロック信号を発生するクロック
   信号発生手段と、前記クロック信号から同期信号を作成
   する同期信号作成手段と、画像処理装置の外部に設けた
   撮像装置から入力した映像信号を画素ごとの画像データ
   にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手
   段により得られた画像データを画素ごとに記憶しておく
   画像メモリとを設け、前記同期信号を前記撮像装置に入
   力して前記撮像装置の動作タイミングを前記画像理装置
   に同期させ、前記撮像装置内の撮像素子の各画素情報を
   前記映像信号へ取り出すのに用いる撮像素子クロック信
   号を前記撮像装置から前記画像処理装置へ入力し、前記
   Ａ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換を実行するタイミング信号
   とし用い、前記撮像素子クロック信号のタイミングで前
   記Ａ／Ｄ変換し該画像メモリに画像データを記憶する画
   像処理装置。
2. （２）時間基準となるクロック信号を発生するクロック
   信号発生手段と、前記クロック信号から同期信号を作成
   する同期信号作成手段と、画像処理装置の外部に設けた
   撮像装置から入力した映像信号を画素ごとの画像データ
   にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手
   段により得られた画像データを画素ごとに記憶しておく
   画像メモリとを設け、前記クロック信号を前記Ａ／Ｄ変
   換手段と画像メモリの動作タイミング信号として用いる
   と同時に、前記画像処理装置の外部へ出力する手段を設
   けることで前記撮像装置に前記クロック信号を入力し、
   前記撮像装置の撮像素子から画素情報を映像信号として
   取り出すための前記撮像素子を駆動するタイミング信号
   として用い、前記映像信号を前記Ａ／Ｄ変換し前記画像
   メモリに画像データを記憶する画像処理装置。