JPH04196985A

JPH04196985A - 画像認識装置の照明装置

Info

Publication number: JPH04196985A
Application number: JP2327700A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kato; 俊幸加藤
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-16

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］本発明は画像認識装置の照明装置に関し、特に被対象物
を撮像する撮像装置に入射する光量を一定に制御可能と
した画像認識装置の照明装置に関する。

（従来の技術〕この種の画像認識装置では、電荷結合素子（ＣＣＤ）で
構成した固体撮像装置（ＣＣＤカメラ）を使用して被対
象物の画像認識を行っている。この画像認識装置で画像
認識を行う場合、照明装置により被対象物を照明し、Ｃ
ＣＤカメラに最適な光量状態で被対象物の画像を入射さ
せることが重要である。

そこで、従来の上記照明装置では、光反射方式と光透過
方式とで次のようにして最適な光量状態としていた。

すなわち、従来の光反射方式の照明装置は、光源を被対
象物に対してＣＣＤカメラ側に配置し、かつ被対象物か
らの乱反射光がＣＣＤカメラに入射するのを物理的に抑
圧するように構成されている。この乱反射光の物理的抑
圧方法は、ＣＣＤカメラ前に一定の孔を穿設した遮蔽板
を設けることで達成できる。

一方、従来の光透過方式の照明装置は、ＣＣＤカメラの
前に置かれた被対象物を載置したガラス板を配置し、こ
のガラス板の反対側に光源を設け、かつ光源とガラス板
の間にアクリル板を挿入して光量を絞るように構成され
ている。

これら照明装置により、ＣＣＤカメラの光量が調整でき
る。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕しかしながら、上記光反射方式の照明装置によれば、Ｃ
ＣＤカメラの前方周囲に遮蔽板を配置することにより、
物理的に乱反射光を取り除いているので、例えば乱反射
光が被対象物によって著しく異なっても、これに直ちに
対応することができず、被認識面の状態に対する適応力
が狭いという欠点がある。

また、光透過方式の照明装置によれば、アクリル板の出
し入れや、複数種のアクリル板を用意する必要があるた
め、部品点数が多くなり、かり光！調整に時間がかかる
という欠点がある。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し
、被対象物等の変化に対応でき、常に最適な光量とする
ことのできる画像認識装置の照明装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、撮像装置を用いて被対象物を撮像する画像認
識装置において、被対象物を照明する光源と、この光源
による前記撮像装置に入射する光量を検出する光センサ
き、この光センサからの検出信号と前記撮像装置の感度
に対応して予め定めた所定基準値とから前記光源の発光
量を前記撮像装置の最大入射光量以下に維持制御する光
源制御回路とを備えたことを特徴とするものである。

［作用］上記構成の装置において、光センサは、撮像装置に入射
されると同一の光量を検出し、その光量に比例した検出
信号を得る。この検出信号は、光源制御回路に入力され
る。光源制御回路は、この光センサからの検出信号と前
記撮像装置の感度に対応して予め定めた所定基準値とか
ら、前記光源の発光量を前記撮像装置の最大入射光量以
下に維持制御する。したがって、撮像装置に入射される
光が一定となって、認識が確実にできる。

〔実施例］以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の画像認識装置の照明装置の第１の実施
例を示す図である。この実施例は、本発明を光反射方式
に実施した例である。

第１図において、ＣＣＤを使用した固体撮像装置である
ＣＣＤカメラ１は、アクリル等で構成した光拡散パネル
３の上に設けられている。光拡散パネル３は、中央に孔
５が穿設されており、その孔５の部分にＣＣＤカメラ１
の入射部を位置させである。この光拡散パネル３の上部
には、例えば蛍光灯、発光ダイオード等の光ａｔ、が配
設されている。この光ａ７．から出射された光は、光拡
散パネル３で光拡散されて被対象物９を均一に照明する
。被対象物９は、例えば基板１０に搭載されたＳＭＴ部
品である。前記光拡散パネル３の下部には、下向きに、
ＣＣＤカメラ１に入射する光量を検出する光センサ１１
．が配設されている。

この光センサ１１．は、大ｉｔ池、フォトトランジスタ
等で構成すればよい。この先センサ１１１からの検出信
号は、光源制御回路１３に入力される。光源制御回路１
３は、入力された検出信号とＣＣＤカメラ１の感度に対
応して予め定めた所定基準値Ｅとから上記光ｓ７．の発
光量を前記ＣＣＤカメラ１の最大入射光量以下に維持制
御するようになっており、次のように構成されている。

すなわち、光センサ１１．は、可変抵抗ＶＲ，により接
地されるとともに、可変抵抗ＶＲ，の可変端子が誤差増
幅器Ａｍｐの負入力端子に接続されている。誤差増幅器
Ａｅａρの正入力端子には、ＣＣＤカメラ１の感度に対
応して予め定めた所定基準値電圧Ｅが入力されている。

誤差増幅器Ａｍｐの出力端子は、トランジスタＱのベー
スに接続されている。

トランジスタＱのコレクタは電源Ｖｃｃ４こ、エミッタ
は光源７．に接続されるとともに抵抗Ｒを介して接地さ
れている。

このように構成された実施例の作用を以下に説明する。

光センサ１１．で検出された光は、光量に応した電流に
変換される。

この光センサ１１１で変換された電流は、可変抵抗ＶＲ
，により電圧に変換される。この電圧は、可変抵抗ＶＲ
，の可変端子から分圧された電圧ＥＳとして取り出され
る。この電圧Ｅｓは、誤差増幅器Ａｍｐの負入力端子に
供給される。誤差増幅器Ａｍｐは、光量に比例した電圧
Ｅｓと、所定基準値電圧Ｅとの差を増幅する。誤差増幅
器Ａｍｐの出力電圧Ｅｏは、トランジスタＱのヘースに
印加される。トランジスタＱは当該電圧Ｅｏに応したｔ
流増幅をし、そのエミッタ電圧■０を光源７に供給する
。このとき、トランジスタＱにおいて、エミッタ電圧Ｖ
ｏと電源Ｖｃｃの電圧■との関係は■）■０であり、か
つヘース電圧ＥＯとの関係はＥＯ嬌Ｖｏである。

ここで、例えば光センサ１１．で受光した光が不足した
りすると、Ｅｓ＜Ｅとなり、誤差増幅器Ａｍｐの出力電
圧Ｅｏは上昇することになる。ここで、ＥＯ−ｉｖｏで
あるから光ａ７．に印加される電圧は上昇することにな
り、光源７１に流入する電流は電圧に比例して増加する
。これにより、光源７の発光輝度は上昇して光センサ１
１．の検出電圧Ｅｓを上昇させることになる。

そして、誤差増幅器Ａｌｌ１ｐにおいて、Ｅｓ＝Ｅとな
った時点で、誤差増幅器Ａｌｌ１ｐの出力電圧Ｅｏは固
定される。

また、例えば光センサ１１１で受光した光が多すぎたり
すると、Ｅｓ＞Ｅとなり、誤差増幅器Ａ＋ｗｐの出力電
圧Ｅｏは下がることになる。そして、Ｅｏ＃Ｖｏから光
源７．に印加される電圧は下降することになり、光＃７
１に流入する電流は電圧に応してて減少する。これによ
り、光源７１の発光輝度は下降して光センサ１１．の検
出電圧Ｅｓを下げることになる。

そして、誤差増幅器Ａｎ＋ｐにおいて、Ｅｓ＝Ｅとなっ
た時点で、誤差増幅器Ａｍｐの出力電圧Ｅｏは固定され
ることになる。

このようにして本実施例では、ＣＣＤカメラ１に入射す
る光の量が、常に、所定基準値已に保たれることになる
。

第２図は本発明の第２の実施例であって光透過方式の照
明装置の例を示す図である。

第２回に示す光透過方式の実施例は、平面状の光拡散パ
ネル３ａの上方に光源７２を配設するとともに、光拡散
パネル３ａの図示下方に図示の如く被対象物１５を搭載
した透明ガラスＧ、ＣＣＤカメラ１の順に配設し、かつ
被対象物１５の上の照度を検出できるように光センサ１
１□を配設しである。この第２の実施例は、上述した点
が第１の実施例と異なり、他の点は上記第１の実施例と
同様の構成であり、第２図で第１図と同一の符号は第１
図と同一のものをそもぞも示す。また、第２図中ＶＲ２
は可変抵抗を示す。

この第２の実施例によっても、上記第１の実施例と同様
の作用効果を奏する。また、この第２の実施例によれば
、従来のように複数のアクリル板等を用意する必要がな
く、しかも操作も簡単になる。

ここで、上記実施例は、本発明を光反射方式と光透過方
式とに別々に用いた場合を示したが、各々の方式で求め
られる光量に予め調整した各々の可変抵抗ＶＲ，及びＶ
Ｒ２を第３図の如く切替スイッチ１６を介して誤差増幅
器Ａｍｐの負入力端子に接続し、光源制御回路１３を両
方式に兼用することもできる。

なお、本発明の応用例としては、コンピュータに、各被
対象物毎に応した反射係数を記憶させておき、現に認識
しようとする被対象物に対応した反射係数を当該コンピ
ュータから読み出し、この係数に応じたデータをＤ／Ａ
変換器に与えてＤ／Ａ変換することにより基１１！値を
作成し、この基準値を誤差増幅器に入力し、かつ誤差増
幅器の他の入力端子に光源に印加する電圧を入力し、こ
の誤差増幅器の出力により光源に印加する電圧を前記基
準値に一致させるようにする構成が考えられる。

この応用例によっても、間接的ではあるが、光源の照度
を当該被対象物に応して一定にでき、ＣＯＤカメラに入
射する光量を一定に保てる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、一定の照度で照明
できるため、認識を確実にでき、かつ被対象物の変化等
に対応できる効果がある。

また、本発明によれば、光源の劣化、使用環境の変化等
により、発光輝度が変化しても自動的に変化分を補正で
き、安定した光源とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部回路構成図、第２
図は本発明の第２の実施例の要部回路構成図、第３図は
本発明を兼用方式に用いたときの概略図をそれぞれ示す
。１・・ＣＣＤカメラ、３，３ａ・・・光拡散パネル、７
１．７□・・・光源、９．１５・・・被対象物、１１゜
、１１□・・・光センサ、１３・・・光源制御回路、１
６・・・切替スイッチ、ＶＲ，、ＶＲ２・・・可変抵抗
、Ｒ・・・抵抗、Ａｍｐ・・・誤差増幅器、Ｅ・・・基
準値電圧、Ｑ・・・トランジスタ。早　／　凹

Claims

【特許請求の範囲】撮像装置を用いて被対象物を撮像する画像認識装置にお
いて、被対象物を照明する光源と、この光源による前記撮像装置に入射する光量を検出する
光センサと、この光センサからの検出信号と前記撮像装置の感度に対
応して予め定めた所定基準値とから前記光源の発光量を
前記撮像装置の最大入射光量以下に維持制御する光源制
御回路とを備えたことを特徴とする画像認識装置の照明装置。