JPH04346305A - Focusing method of vision apparatus - Google Patents
Focusing method of vision apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、CCDカメラを備える
視覚装置の焦点合わせ方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for focusing a visual device equipped with a CCD camera.
【0002】0002
【従来の技術】CCDカメラを備える視覚装置、例えば
、ワークをCCDカメラで撮像し、そのワーク画像を画
像処理して、例えば該画像の大きさを演算し、その演算
結果を用いて移動体の選別を行なう場合等に用いられる
視覚装置においては、CCDカメラの焦点が合っている
か否かを、図4に示すように、シンクロ装置(シンクロ
スコープ)11あるいは微分回路12とランプLED1
3を用いて判別するようにしている。図において、1は
光源、2はワークW、3はCCDカメラ、4は視覚装置
本体、5はA/D変換器、6は比較器、7は画像メモリ
、8は面積計算部、9は表示部、10Aは2値化基準発
生部である。また、14は鉛筆等の単純形状の細い棒状
体である。2. Description of the Related Art A visual device equipped with a CCD camera, for example, images a workpiece with a CCD camera, processes the image of the workpiece, calculates the size of the image, and uses the result of the calculation to detect a moving object. In a visual device used for sorting, etc., whether or not a CCD camera is in focus is determined by a synchro device (synchroscope) 11 or a differentiation circuit 12 and a lamp LED 1, as shown in FIG.
3 is used for discrimination. In the figure, 1 is a light source, 2 is a workpiece W, 3 is a CCD camera, 4 is a visual device body, 5 is an A/D converter, 6 is a comparator, 7 is an image memory, 8 is an area calculation unit, and 9 is a display Section 10A is a binarization reference generation section. Further, 14 is a simple, thin rod-like body such as a pencil.
【0003】シンクロ装置11を用いる場合は、CCD
カメラ3で、棒状体14を撮像し、その画像信号の波形
をシンクロ装置11に取り込んで、観測する。焦点が合
っていない場合は図5の(A)に示すように焦点が合っ
ている場合の波形(図5のBに示す)よりも、その波形
の幅が広がるので、この波形幅から焦点が合っているか
否かを判別する。また、微分回路12を用いる場合には
、その微分出力で、LED13を点滅させるので、焦点
が合っていない場合は、その点滅速度が、焦点が合って
いる場合の点滅速度よりゆっくりとなる。単純形状の細
い棒状体14を用いるのは、ワーク2が輪郭の複雑なワ
ークである場合、シンクロ装置11との同期が合わせ難
くなるからである。[0003] When using the synchronizer 11, the CCD
The rod-shaped body 14 is imaged by the camera 3, and the waveform of the image signal is taken into the synchronizer 11 and observed. When the focus is out of focus, the width of the waveform is wider than the waveform when the focus is in focus (shown in B of FIG. 5), as shown in (A) in Figure 5. Determine whether it matches or not. Furthermore, when the differentiator circuit 12 is used, the LED 13 is caused to blink by its differential output, so when the object is out of focus, the blinking speed is slower than when the object is in focus. The reason why the thin rod-like body 14 with a simple shape is used is that when the workpiece 2 has a complicated outline, synchronization with the synchronizer 11 becomes difficult.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の方
法では、視覚装置4とは別にシンクロ装置11あるいは
微分回路12とランプLED13等を用意しておかなく
てはならないので不経済である上、実ワーク2とはは関
係のない棒状体14の画像を利用するので、その取付け
取外し等面倒な作業が増える。As described above, in the conventional method, it is necessary to prepare the synchronizer 11 or the differential circuit 12, the lamp LED 13, etc. separately from the visual device 4, which is not only uneconomical but also , since an image of the rod-shaped body 14 unrelated to the actual workpiece 2 is used, troublesome work such as attachment and detachment of the rod-shaped body 14 is increased.
【0005】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、CCDカメラの焦点ボケの程度を判別するた
めの装置を、視覚装置とは別に用意しておく必要がない
視覚装置の焦点合わせ方法を提供することを目的とする
。The present invention has been made to solve this problem, and is a method for focusing a visual device that eliminates the need to prepare a separate device for determining the degree of defocus of a CCD camera. The purpose is to provide a method.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1では、測定物を撮像するCCDカメ
ラと、当該CCDカメラが送出する画像信号を2値化基
準値で「画像あり」と「画像なし」の2値に2値化する
手段とを備える視覚装置において、この2値データから
画像面積を演算する面積計算手段を有し、演算された上
記面積値が最小値になるまで上記CCDカメラの焦点を
調整する構成とした。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a CCD camera that images an object to be measured, and an image signal sent from the CCD camera that is converted into an "image" using a binarized reference value. The visual device is equipped with means for binarizing into two values of "with image" and "no image", and has an area calculation means for calculating the image area from this binary data, and the area value calculated is the minimum value. The focus of the CCD camera is adjusted until the point is reached.
【0007】請求項2では、2値データを格納する画像
メモリと、画像メモリが格納した1フレーム分の2値デ
ータから画像面積を計算する面積演算手段を備え、演算
された上記面積値が最小値になるまで上記CCDカメラ
の焦点を調整する構成とした。[0007] According to a second aspect of the present invention, the image memory includes an image memory for storing binary data, and an area calculating means for calculating an image area from one frame of binary data stored in the image memory, and the calculated area value is a minimum value. The focus of the CCD camera is adjusted until the value is reached.
【0008】請求項3では、焦点合わせ時、2値化基準
値を、定常時2値化基準値より白レベル寄りに設定する
ようにした。[0008] According to the third aspect of the present invention, during focusing, the binarization reference value is set closer to the white level than the steady state binarization reference value.
【0009】請求項4では、視覚装置が表示部を有し、
焦点合わせ時、この表示部が、面積値を現在焦点度とし
て表示するようにした。[0009] According to claim 4, the visual device has a display section,
When focusing, this display section displays the area value as the current focus degree.
【0010】請求項5では、CCDカメラが自動焦点調
節機構を有する場合において、視覚装置は、面積値に基
づきこの自動焦点調節機構を駆動する指令信号を生成す
る構成とした。According to a fifth aspect of the present invention, when the CCD camera has an automatic focus adjustment mechanism, the visual device is configured to generate a command signal for driving the automatic focus adjustment mechanism based on the area value.
【0011】[0011]
【作用】本発明では、ピンボケ度が大きくなる程、画像
面積が増えるので、この画像面積の大小からCCDカメ
ラのピンボケ度を判別して焦点を調節する。この画像面
積の算出に、視覚装置が元々備えている機能を利用する
。[Operation] In the present invention, as the degree of defocus increases, the area of the image increases, so the degree of defocus of the CCD camera is determined from the size of the image area and the focus is adjusted. To calculate this image area, the functions originally provided in the visual device are used.
【0012】0012
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1において、1は光源、2はワークW、
3はCCDカメラである。5はA/D変換器、6は比較
器、7は画像メモリ、8は面積計算部、9は表示部、1
0は2値化基準発生部、10Aは運転時2値化基準値X
1を出力する運転時2値化基準発生回路、10Bは焦点
合わせ時2値化基準値X2を発生する焦点合わせ時2値
化基準発生回路、14A、14Bは基準値切換スイッチ
である。通常運転時、基準値切換スイッチ14AをON
し、運転時2値化基準値X1を比較器6に与え、焦点合
わせ時は、基準値切換スイッチ14AをONし、焦点合
わせ時2値化基準値X2を比較器6に与える。In FIG. 1, 1 is a light source, 2 is a workpiece W,
3 is a CCD camera. 5 is an A/D converter, 6 is a comparator, 7 is an image memory, 8 is an area calculation section, 9 is a display section, 1
0 is the binarization reference generation part, 10A is the binarization reference value X during operation
10B is a binarization reference generation circuit during focusing that generates a binarization reference value X2 during focusing, and 14A and 14B are reference value changeover switches. During normal operation, turn on the reference value selector switch 14A.
Then, during operation, the binary reference value X1 is given to the comparator 6, and when focusing, the reference value changeover switch 14A is turned on, and the binary reference value X2 is given to the comparator 6 during focusing.
【0014】図2はCCDカメラ2が1つの走査線HN
(但し、N=1、2、・・・N)で取り出す画像(信
号)を示したもので、CCDカメラ3の焦点が合ってい
る場合には破線で示す画像Aとなるが、焦点が合ってい
ない場合には、実線で示すいわゆるピンボケ画像Bにな
る。FIG. 2 shows that the CCD camera 2 has one scanning line HN.
(However, N = 1, 2,...N) indicates the image (signal) to be extracted. When the CCD camera 3 is in focus, it becomes image A shown by the broken line, but when the focus is If not, the image becomes a so-called out-of-focus image B shown by a solid line.
【0015】この走査線HN による画像信号は、A/
D変換器4でデジタル値に変換されて比較器5に入力さ
れる。比較器5は入力値を2値化基準値X2と比較し、
2値化基準値X2より大きい場合には「1」(画像有り
)を出力し、小さい場合には、「0」(画像無し)を出
力する。この「1」、「0」の2値データが画像メモリ
7の所定のアドレスに順次書き込まれる。2値化基準値
X2は運転時2値化基準値X1より白レベル側に設定す
る。The image signal from this scanning line HN is A/
It is converted into a digital value by the D converter 4 and input to the comparator 5. The comparator 5 compares the input value with the binarization reference value X2,
If it is larger than the binarization reference value X2, "1" (image present) is output, and if it is smaller, "0" (image not present) is output. This binary data of "1" and "0" is sequentially written into a predetermined address of the image memory 7. The binarization reference value X2 is set to be closer to the white level than the binarization reference value X1 during driving.
【0016】今、CCDカメラ3の全有効水平画素数が
Mで、走査線HN により取り出された画像A(信号)
に対する比較器6の出力のうち「1」(画像有り)とな
った出力の数(画素数)がmN0(=N−m00)個で
あったとすると、水平走査線HN により取り出された
画像B(信号)に対する比較器5の出力のうち「1」と
なった出力の数(画素数)mN は、mN >mN0と
なる。Now, the total number of effective horizontal pixels of the CCD camera 3 is M, and the image A (signal) taken out by the scanning line HN
If the number (number of pixels) of the outputs of the comparator 6 that are "1" (image present) is mN0 (=N-m00), then the image B ( The number (number of pixels) mN of the outputs of the comparator 5 that are "1" for the signal) satisfies mN > mN0.
【0017】従って、基本的には、上記2値データのう
ちの「1」の数から焦点が合っているか否かは判別する
ことはできるが、1走査線による画像信号だけから判別
するのはノイズ等により誤判別しやすいので、本実施例
では、図3に示すように、全走査線HN による画像信
号の2値データを用いる。すなわち、画像メモリ7が格
納した1フレーム分の2値データから面積計算部8で面
積(m1 +m2 +m3 ・・・・+mN−1 +m
N )を計算させ、その面積値Sを表示部9に表示させ
る。Therefore, basically, it is possible to determine whether or not the focus is on based on the number of "1"s in the binary data, but it is difficult to determine whether the focus is on based only on the image signal of one scanning line. Since misjudgment is likely to occur due to noise or the like, in this embodiment, binary data of the image signal from all scanning lines HN is used as shown in FIG. That is, from the binary data for one frame stored in the image memory 7, the area calculation unit 8 calculates the area (m1 +m2 +m3 . . . +mN-1 +m
N) is calculated, and the area value S thereof is displayed on the display section 9.
【0018】オペレータはこの表示された面積値Sが最
小になるようにCCDカメラ3の焦点調節部を操作する
ことにより、CCDカメラ3の焦点をワーク2に合わせ
ることができる。The operator can focus the CCD camera 3 on the workpiece 2 by operating the focus adjustment section of the CCD camera 3 so that the displayed area value S is minimized.
【0019】CCDカメラ3が自動焦点調節機構を備え
ている場合は、この面積値Sを焦点制御指令として信号
のかたちで与え、自動焦点調節機構を駆動させればよい
。If the CCD camera 3 is equipped with an automatic focus adjustment mechanism, the area value S may be given in the form of a signal as a focus control command to drive the automatic focus adjustment mechanism.
【0020】なお、焦点合わせ時2値化基準値X2を運
転時2値化基準値X1より白レベル側に設定するのは、
運転時2値化基準値X1は、通常、ノイズを防ぐため画
像立上り立下り近傍を避けて設定するからである。勿論
、焦点合わせ時2値化基準値を、ワーク2の明るさによ
っては、X1より黒レベル側のX3に設定する場合もあ
る。Note that setting the binarization reference value X2 during focusing to be closer to the white level than the binarization reference value X1 during driving is as follows:
This is because the driving binarization reference value X1 is normally set to avoid the vicinity of the rising and falling edges of the image in order to prevent noise. Of course, the binarization reference value during focusing may be set to X3, which is closer to the black level than X1, depending on the brightness of the workpiece 2.
【0021】また、ワーク2が中間色である場合には、
焦点合わせ時2値化基準値として、X2とX3を組合わ
せて用いることが好ましい。[0021] Furthermore, when the work 2 is of intermediate color,
It is preferable to use a combination of X2 and X3 as the binarization reference value during focusing.
【0022】また、焦点合わせが終わった時は、その時
の表示部9の表示値を図示しないメモリに格納し、次回
の焦点合わせ時、この格納値を参照値として表示部9に
表示させるようにしてもよい。Furthermore, when focusing is completed, the value displayed on the display section 9 at that time is stored in a memory (not shown), and the stored value is displayed on the display section 9 as a reference value at the next time of focusing. You can.
【0023】また、上記実施例では、画像メモリ7が格
納した1フレーム分の2値データから面積計算部8で面
積を計算させているが、比較器5の出力を直接にカウン
タ等の面積計算手段に導いて上記面積を演算させるよう
にしてもよい。Further, in the above embodiment, the area is calculated by the area calculation section 8 from one frame of binary data stored in the image memory 7, but the output of the comparator 5 is directly used for area calculation by a counter or the like. The area may be calculated by guiding the area to a means.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、視覚装置が
元々備えている機能を利用するので、CCDカメラの焦
点合わせのための装置を別途用意する必要がなく、その
分、従来に比し、価格を下げることができ、また実ワー
クの画像を利用して焦点合わせを行なうことができので
、焦点合わせ時、オペレータにかかかる負担を軽減する
ことができ、正確な焦点合わせが簡単に可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, since the present invention utilizes the functions originally provided in the visual device, there is no need to separately prepare a device for focusing the CCD camera, which makes it easier to use than the conventional device. , the price can be lowered, and focusing can be performed using the image of the actual workpiece, reducing the burden on the operator during focusing, making it easy to achieve accurate focusing. becomes.
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】上記実施例の動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the above embodiment.
【図3】上記実施例の動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the above embodiment.
【図4】従来の焦点合わせ方法を説明するためのブロッ
ク図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining a conventional focusing method.
【図5】従来の焦点合わせ方法を説明するため波形図で
ある。FIG. 5 is a waveform diagram for explaining a conventional focusing method.
1 光源 2 ワーク 3 CCDカメラ 4 視覚装置本体 6 比較器 7 画像メモリ 8 面積演算部 9 表示部 10A 運転時2値化基準発生回路 1 Light source 2 Work 3 CCD camera 4 Visual device main body 6 Comparator 7 Image memory 8 Area calculation section 9 Display section 10A Binarization reference generation circuit during operation
Claims (5)
該CCDカメラが送出する画像信号を2値化基準値で「
画像あり」と「画像なし」の2値に2値化する手段とを
備える視覚装置において、この2値データから画像面積
を演算する面積計算手段を有し、演算された上記面積値
が最小値になるまで上記CCDカメラの焦点を調整する
ことを特徴とする視覚装置の焦点合わせ方法。Claim 1: A CCD camera that images the object to be measured, and an image signal sent by the CCD camera that is converted into a binary standard value.
The visual device is equipped with a means for binarizing into two values of "with image" and "without image", and has an area calculation means for calculating an image area from this binary data, and the calculated area value is a minimum value. A method for focusing a visual device, comprising adjusting the focus of the CCD camera until the CCD camera becomes .
画像メモリが格納した1フレーム分の2値データから画
像面積を計算する面積演算手段を備え、演算された上記
面積値が最小値になるまで上記CCDカメラの焦点を調
整することを特徴とする請求項1の視覚装置の焦点合わ
せ方法。[Claim 2] An image memory for storing binary data;
A claim characterized by comprising an area calculation means for calculating an image area from one frame of binary data stored in an image memory, and adjusting the focus of the CCD camera until the calculated area value becomes a minimum value. Section 1. Focusing method of the visual device.
時2値化基準値より白レベル寄りに設定することを特徴
とする請求項1または2記載の視覚装置の焦点合わせ方
法。3. The focusing method for a visual device according to claim 1, wherein during focusing, the binarization reference value is set closer to a white level than the steady state binarization reference value.
時、この表示部が、面積値を現在焦点度として表示する
ことを特徴とする請求項1または2または3記載の視覚
装置の焦点合わせ方法。4. The focus of the visual device according to claim 1, wherein the visual device has a display section, and when focusing, the display section displays an area value as the current focus degree. How to match.
する場合において、視覚装置は、面積値に基づきこの自
動焦点調節機構を駆動する指令信号を生成することを特
徴とする請求項1〜4記載の視覚装置の焦点合わせ方法
。5. When the CCD camera has an automatic focus adjustment mechanism, the visual device generates a command signal for driving the automatic focus adjustment mechanism based on the area value. How to focus the visual apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11998391A JPH04346305A (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Focusing method of vision apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11998391A JPH04346305A (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Focusing method of vision apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04346305A true JPH04346305A (en) | 1992-12-02 |
Family
ID=14775007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11998391A Pending JPH04346305A (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Focusing method of vision apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04346305A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006064541A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Apparatus for inspecting film |
JP2015184614A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | リコーイメージング株式会社 | Automatic focus adjustment device |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP11998391A patent/JPH04346305A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006064541A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Apparatus for inspecting film |
JP2015184614A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | リコーイメージング株式会社 | Automatic focus adjustment device |
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