JPH06105972B2 - 物体のビデオ信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、表示画面上を走査する物体のビデオ信号の立
上り及び立下りの各座標を記憶するようにした物体のビ
デオ信号処理装置に関する。

（従来の技術） 従来、ビデオカメラからのビデオ信号を高速処理する技
術として、例えば第１回日本ロボット学会学術講演会
（昭和58年12月８日〜10日講演）の前刷集に開示される
ように、ビデオ信号のランレングスコーディング法が知
られている。このランレングスコーディング法は、表示
画面上を走査して物体の形状に対応して“0"値及び“1"
値に二値化されたビデオ信号を出力するビデオカメラ
と、該ビデオカメラからのビデオ信号の立上り及び立下
りの各座標を記憶するビデオ信号処理装置とを備えて、
このビデオ信号処理装置からの各座標を、出力された順
に２つずつペアにして、このペアの配列関係に基づいて
物体の形状を把握するようにした方法である。

そして、上記ランレングスコーディング法においては、
物体の一部が表示画面からはみ出したときには、このは
み出し部分を走査するビデオ信号は、走査の開始時又は
終了時に立上り状態のままとなるので、ビデオ信号処理
装置からの座標の数が奇数個になってペアに整理し切れ
ず、このような出力信号は有効なデータとして利用でき
ないものとしてエラーとして扱うようになされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ビデオカメラにより形状を把握すべき物体に
は、常にその表示画面中に入り切らない大きな外観のも
のがある。このため、上記従来のものでは、常にエラー
処理となって、該物体に対する形状把握が不可能にな
る。

そこで、例えば、外観の大きい物体の全てを表示画面内
に収めるべくビデオカメラの倍率を小さく調整すること
が考えられるが、この場合には分解能が低下するので物
体の局部的な特徴等を抽出する場合には不向きである。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、上述したランレングスコーディング
法おいて、一走査の立上り及び立下りの数、つまり座標
の数が奇数個である場合には強制的に座標を追加して座
標数を偶数化することにより、物体の一部が表示画面か
らはみ出した場合にもエラー処理とせずに物体の局部的
な特徴等を分解能良く抽出しながら物体の形状の高速処
理を確実に行い得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、先ず、表示画面（Ｓ）上を走査して出力
される物体（Ｗ）のビデオ信号（Ｖ）の立上り及び立下
りの各座標を記憶し、一走査区間における２つの座標毎
にペアとして処理する物体のビデオ信号処理装置を対象
としている。

そして、上記ビデオ信号（Ｖ）に同期して走査点の水平
方向の座標を把握し、各座標の座標信号（CD）を出力す
る計測手段（２）が設けられている。

更に、上記ビデオ信号（Ｖ）の立上り及び立下りの各座
標を記憶する記憶手段（３）が設けられている。

その上、上記ビデオ信号（Ｖ）を受け、該ビデオ信号
（Ｖ）の立上り時及び立下り時に上記計測手段（２）が
出力する座標信号（CD）を上記記憶手段（３）に入力さ
せて該記憶手段（３）にビデオ信号（Ｖ）の立上り及び
立下りの各座標を記憶させる制御手段（５）が設けられ
ている。

一方、上記表示画面（Ｓ）の内外を判別して該表示画面
（Ｓ）内の走査時に画面内を示す判別信号（Ｈ）を出力
する判別信号出力手段（６）が設けられている。

加えて、該判別信号出力手段（６）の判別信号（Ｈ）を
受け、一走査における表示画面（Ｓ）内の走査開始時又
は走査終了時に上記ビデオ信号（Ｖ）が立上り状態にあ
ると、該走査開始時又は走査終了時の座標信号（CDH）
を上記記憶手段（３）に出力してビデオ信号（Ｖ）の座
標を該記憶手段（３）に記憶させる補正手段（７）が設
けられている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、ビデオ信号の立上り時
及び立下り時に制御手段によって記憶手段に入力される
座標数が奇数のときには、補正手段によって記憶手段に
一走査の開始時又は終了時のビデオ信号の座標が入力さ
れて座標数が偶数化されるので、物体の一部が表示画面
からはみ出している場合にもこれをエラー処理とするこ
となく物体の形状が正確に把握されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の物体のビデオ信号処理装置（１）を
備えた物品移載装置を示す。

この第２図において、（Ｂ）は、被画像検出物体として
のワーク（W,W,…）を搬送するベルトコンベアであっ
て、該ベルトコンベア（Ｂ）の終端位置には、ロボット
トコントローラ（RC）により制御されるロボット（Ｒ）
と、該ロボット（Ｒ）によりワーク（W,W,…）がベルト
コンベア（Ｂ）から移載されるパレット（Ｐ）とが配設
されている。

また、該ベルトコンベア（Ｂ）の終端縁側方には、ワー
ク（W,W,…）の通過を検知する一対の光電スイッチ（L,
L）が配設されていると共に、該終端縁上方には、ワー
ク（W,W,…）を撮影して該ワーク（W,W,…）の形状に対
応するビデオ信号（Ｖ）を出力するビデオカメラ（Ｃ）
が配設されていて、該ビデオカメラ（Ｃ）のビデオ信号
（Ｖ）は、第３図に示すようにビデオカメラ（Ｃ）の表
示画面（Ｓ）上を水平方向に走査して、ワーク（W,W,
…）の上面部分で“1"になり、それ以外の部分で“0"に
なる特性を有している。

そして、上記ビデオカメラ（Ｃ）のビデオ信号（Ｖ）
は、ビデオ信号処理装置（１）に入力されていて、該ビ
デオ信号処理装置（１）でビデオ信号（Ｖ）の立上り及
び立下り時の座標が記憶されたのち、この各座標に基づ
いてワーク（W,W,…）の位置と姿勢のデータが抽出され
る。

また、上記位置，姿勢データ及び上記光電スイッチ
（Ｌ）の出力信号は、ロボットコントローラ（RC）に入
力されていて、ワーク（W,W,…）が光電スイッチ（Ｌ）
のワーク検出によりビデオカメラ（Ｃ）の視野に入る
と、ロボットコントローラ（RC）は、ビデオ信号処理装
置（１）に位置と姿勢のデータを要求し、そのデータに
基づいてワーク（Ｗ）をベルトコンベア（Ｂ）からパレ
ット（Ｐ）上に整列させるようロボット（Ｒ）を制御す
るようになされている。

次に、上記ビデオ信号処理装置（１）の内部構成を第１
図に示す。

この第１図において、（２）は、所定時間毎に発生する
水平分割クロック信号（CL）及び水平同期信号（HS）を
受け、表示画面（Ｓ）の一査定区間（例えば“1"〜“25
5"）のあいだでビデオ信号（Ｖ）の現在の水平座標を把
握し、つまり、走査点の水平方向の座標を把握してその
座標信号（CD）を出力するカウンタよりなる計測手段で
ある。

（３）は、上記座標信号（CD）を受けた時にこの座標信
号（CD）の座標を記憶する記憶手段であり、（４）は、
上記計測手段（２）と記憶手段（３）との間に設けられ
て座標信号（CD）の記憶手段（３）への入力をコントロ
ールするバッファよりなる入力手段である。

（５）は、ビデオカメラ（Ｃ）からのビデオ信号
（Ｖ）、水平同期信号（HS）及び垂直同期信号（VS）を
受け、ビデオ信号（Ｖ）の立上り時及び立下り時に上記
入力手段（４）に入力命令信号（Ｉ）を出力して、上記
計測手段（２）の座標信号（CD）を記憶手段（３）に入
力させると共に、記憶手段（３）に座標信号（CD）が入
力される毎に記憶手段（３）に対してアドレスを進める
ようアドレス信号（AD）を出力し且つ一走査の終了時に
終了信号（EL）を記憶手段（３）に出力する制御手段で
ある。

つまり、上記制御手段（５）は、計測手段（２）がビデ
オ信号（Ｖ）に同期して各走査点の座標信号（CD）を出
力するので、ビデオ信号（Ｖ）の立上り時及び立下り時
に座標信号（CD）を記憶手段（３）に入力させて該記憶
手段（３）にビデオ信号（Ｖ）の立上り時及び立下り時
の座標を記憶させるように構成されている。

そして、（６）は、第４図（ａ）に示すように表示画面
（Ｓ）上で“1"になり、それ以外の部分で“0"になり表
示画面（Ｓ）の内外を判別して該表示画面（Ｓ）内の走
査時に画面内を示す判別信号としての水平ブランク信号
（Ｈ）を出力する判別信号出力手段である。

（７）は、ビデオ信号（Ｖ）及び水平ブランク信号
（Ｈ）を受け、第４図（ｂ）に示すように一走査の開始
時にビデオ信号（Ｖ）が立上り状態にあるとき、又は、
第４図（ｃ）に示すように、一走査における表示画面
（Ｓ）内の走査開始時又は走査終了時に上記ビデオ信号
（Ｖ）が立上り状態にあると、該走査開始時又は走査終
了時の座標信号（CDH）を上記記憶手段（３）に出力し
てビデオ信号（Ｖ）の座標を該記憶手段（３）に記憶さ
せると共に、上記記憶手段（３）にアドレス信号（AD）
を出力する補正手段である。

次に、上記ビデオ信号処理装置（１）の作動について説
明する。

先ず、第３図に示すように、ワーク（W,W,…）が表示画
面（Ｓ）からはみ出している場合、ビデオ信号（V1）
は、第４図（ｂ）に示すように、水平ブランク信号
（Ｈ）の立上り時、つまり、走査の開始時にビデオ信号
（V1）が立上り状態にあるので、補正手段（７）によっ
て走査開始時のビデオ信号（V1）の水平座標の座標信号
（CDH）として、“1"が記憶手段（３）に強制的に入力
される。

次いで、ビデオ信号（V1）の立上り時及び立下り時の座
標α，β,a,b,cが記憶手段（３）に入力され、走査の終
了時に終了信号ELが入力される。このことにより、座標
数が1,α，β,a,b,cと偶数化されるので、ビデオ信号
（V1）がエラー処理されず、２つ座標毎にペアとして処
理され、ロボット（Ｒ）の位置と姿勢のデータとして有
効に利用することができる。

また、第３図のビデオ信号（V2）においても、第４図
（ｃ）に示すように、ビデオ信号（V2）の立上り時及び
立下り時のコードb,c,dが記憶手段（３）に入力された
後、水平ブランク信号（Ｈ）の立下り時、つまり、走査
の終了時にビデオ信号（V2）が立上り状態にあるので、
補正手段（７）によって走査終了時のビデオ信号（V2）
の水平座標の座標信号（CDH）として“255"が記憶手段
（３）に強制的に入力され、走査の終了時に終了信号EL
が入力される。このことにより、コード数がb,c,d,255
と偶数化されるので、上記ビデオ信号（V1）の場合と同
様にビデオ信号（V2）を有効に利用することができる。

従って、上記表示画面（Ｓ）からはみ出したワーク
（Ｗ）の形状を把握することが可能となるので、ワーク
（Ｗ）の局部的な特徴等を分解能良く抽出することがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の物体のビデオ信号処理装
置によれば、ビデオ信号の立上り時及び立下り時の座標
の数が奇数のときには一走査の開始時又は終了時に対応
する座標を加えて座標数を偶数化するようにしたので、
物体の一部が表示画面からはみ出していてもビデオ信号
をエラー処理としないことから、上記物体の形状を確実
に把握することができる。

また、ビデオカメラの倍率を小さくしないので、物体の
局部的な特徴等を分解能良く抽出しながらその形状を有
効に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は本発
明の全体構成を示すブロック図、第２図は物品移載装置
の全体概略構成図、第３図はビデオカメラの表示画面が
とらえた画像を示す図、第４図（ａ）〜（ｃ）はそれぞ
れ判別信号及び相異なる二つのビデオ信号の波形を示す
図である。 （１）……ビデオ信号処理装置、（２）……計測手段、
（３）……記憶手段、（５）……制御手段、（６）……
判別信号出力手段、（７）……補正手段、（Ｃ）……ビ
デオカメラ、（Ｈ）……水平ブランク信号、（Ｓ）……
表示画面、（CD）……座標信号、（CL）……水平分割ク
ロック信号、（CDH）……座標信号、（V,V1,V2）……ビ
デオ信号、（Ｗ）……ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示画面（Ｓ）上を走査して出力される物
   体（Ｗ）のビデオ信号（Ｖ）の立上り及び立下りの各座
   標を記憶し、一走査区間における２つの座標毎にペアと
   して処理する物体のビデオ信号処理装置であって、 上記ビデオ信号（Ｖ）に同期して走査点の水平方向の座
   標を把握し、各座標の座標信号を出力する計測手段
   （２）と、 上記ビデオ信号（Ｖ）の立上り及び立下りの各座標を記
   憶する記憶手段（３）と、 上記ビデオ信号（Ｖ）を受け、該ビデオ信号（Ｖ）の立
   上り時及び立下り時に上記計測手段（２）が出力する座
   標信号を上記記憶手段（３）に入力させて該記憶手段
   （３）にビデオ信号（Ｖ）の立上り及び立下りの各座標
   を記憶させる制御手段（５）と、 上記表示画面（Ｓ）の内外を判別して該表示画面（Ｓ）
   内の走査時に画面内を示す判別信号を出力する判別信号
   出力手段（６）と、 該判別信号出力手段（６）の判別信号を受け、一走査に
   おける表示画面（Ｓ）内の走査開始時又は走査終了時に
   上記ビデオ信号（Ｖ）が立上り状態にあると、該走査開
   始時又は走査終了時の座標信号を上記記憶手段（３）に
   出力してビデオ信号（Ｖ）の座標を該記憶手段（３）に
   記憶させる補正手段（７）と を備えたことを特徴とする物体のビデオ信号処理装置。