JPH06233333A - ビデオカメラの較正方法及び較正システム - Google Patents
ビデオカメラの較正方法及び較正システムInfo
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- JPH06233333A JPH06233333A JP5034384A JP3438493A JPH06233333A JP H06233333 A JPH06233333 A JP H06233333A JP 5034384 A JP5034384 A JP 5034384A JP 3438493 A JP3438493 A JP 3438493A JP H06233333 A JPH06233333 A JP H06233333A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video camera
- light source
- reference light
- color
- procedure
- Prior art date
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- Pending
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工業計測に用いられるビデオカメラの出力信
号の再現性を保証する。 【構成】 較正システムは所定の基準光源１と調整装置
２とからなる。基準光源１は較正対象としてセッティン
グされる光学計測用ビデオカメラ３の被写体となる標準
発光面４を備えている。調整装置２はビデオカメラ３の
出力信号を検出してその出力ゲインを調整固定する為の
ものである。基準光源１は白色標準発光面４を備えてお
り、調整装置２はビデオカメラ３のＲＧＢ出力信号を検
出してそのホワイトバランスをとる様に出力ゲインを調
整する。この較正は、例えば調整装置２のモニタ６を観
察しながらビデオカメラ３のボリューム７を手動で操作
して行なう。
号の再現性を保証する。 【構成】 較正システムは所定の基準光源１と調整装置
２とからなる。基準光源１は較正対象としてセッティン
グされる光学計測用ビデオカメラ３の被写体となる標準
発光面４を備えている。調整装置２はビデオカメラ３の
出力信号を検出してその出力ゲインを調整固定する為の
ものである。基準光源１は白色標準発光面４を備えてお
り、調整装置２はビデオカメラ３のＲＧＢ出力信号を検
出してそのホワイトバランスをとる様に出力ゲインを調
整する。この較正は、例えば調整装置２のモニタ６を観
察しながらビデオカメラ３のボリューム７を手動で操作
して行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラの較正方法
及び較正システムに関する。より詳しくは、工業製品の
色計測等に用いるビデオカメラのホワイトバランス等を
較正する技術に関する。
及び較正システムに関する。より詳しくは、工業製品の
色計測等に用いるビデオカメラのホワイトバランス等を
較正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラービデオカメラは従来から一般の撮
影に使われているが、近年では色むら分析等の工業計測
分野にも利用範囲が拡がっている。カラービデオカメラ
を用いて屋外撮影を行なう場合等では、その時の天候が
曇空の場合には色温度が高い為青っぽく濁った映像とな
る。夕暮れ時あるいは早朝等の場合には色温度が低い為
赤っぽい映像となる。これら色温度の影響を取り除き常
に最良の色調の撮影画像を得る為、被写体に対する光源
色温度の補正を自動的に行なうホワイトバランス装置が
カラービデオカメラには設けられている。この様なホワ
イトバランス自動調整技術は、例えば特開平３−３５９
１号公報、特開平３−４８５９６号公報、特開平３−６
４２８９号公報、特開平３−７９１９０号公報、特開平
３−１６３９８３号公報、特開平３−１６３９８４号公
報等に開示されている。
影に使われているが、近年では色むら分析等の工業計測
分野にも利用範囲が拡がっている。カラービデオカメラ
を用いて屋外撮影を行なう場合等では、その時の天候が
曇空の場合には色温度が高い為青っぽく濁った映像とな
る。夕暮れ時あるいは早朝等の場合には色温度が低い為
赤っぽい映像となる。これら色温度の影響を取り除き常
に最良の色調の撮影画像を得る為、被写体に対する光源
色温度の補正を自動的に行なうホワイトバランス装置が
カラービデオカメラには設けられている。この様なホワ
イトバランス自動調整技術は、例えば特開平３−３５９
１号公報、特開平３−４８５９６号公報、特開平３−６
４２８９号公報、特開平３−７９１９０号公報、特開平
３−１６３９８３号公報、特開平３−１６３９８４号公
報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した様に通常の被
写体撮影では光源の色温度に合わせてカラービデオカメ
ラのホワイトバランスを個々に最適調整する事が重要で
ある。しかしながら、色むら等の工業計測に使用する場
合には測定結果の再現性及び普遍性を確保する事が重要
である。同一の検査対象物を異なったビデオカメラの台
で光学計測を行なった場合に異なった結果が得られたの
では信頼のおける色むら分析等を行なう事ができない。
個々のビデオカメラの出力信号特性にばらつきがあると
微細な色調の差異が問題となる色むら分析等においては
測定結果が大きく変動し所望の再現性を得る事ができな
い。従来の計測用ビデオカメラでは個々にばらつきがあ
り実用上解決すべき課題となっていた。
写体撮影では光源の色温度に合わせてカラービデオカメ
ラのホワイトバランスを個々に最適調整する事が重要で
ある。しかしながら、色むら等の工業計測に使用する場
合には測定結果の再現性及び普遍性を確保する事が重要
である。同一の検査対象物を異なったビデオカメラの台
で光学計測を行なった場合に異なった結果が得られたの
では信頼のおける色むら分析等を行なう事ができない。
個々のビデオカメラの出力信号特性にばらつきがあると
微細な色調の差異が問題となる色むら分析等においては
測定結果が大きく変動し所望の再現性を得る事ができな
い。従来の計測用ビデオカメラでは個々にばらつきがあ
り実用上解決すべき課題となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為ビデオカメラの較正方法並びに較正シス
テムを考案した。即ち、本発明にかかるビデオカメラの
較正方法は、光学計測に用いるビデオカメラを較正する
為に所定の基準光源を用意する第一手順と、較正対象と
なるビデオカメラで該基準光源の標準発光面を撮像する
第二手順と、該ビデオカメラの出力信号をモニタしなが
らその出力ゲインを調整する第三手順とからなる。例え
ば第一手順として色計測に用いるカラービデオカメラを
較正する為に白色基準光源を用意し、第三手順としてカ
ラービデオカメラのホワイトバランス較正を行なう。あ
るいは、第一手順として輝度計測に用いるビデオカメラ
を較正する為に輝度基準光源を用意し、第三手順でビデ
オカメラの輝度較正を行なう。又、本発明にかかる光学
計測用ビデオカメラの較正システムは所定の基準光源と
調整装置からなる。前記基準光源は較正対象としてセッ
ティングされるビデオカメラの被写体となる標準発光面
を備えており、前記調整装置は該ビデオカメラの出力信
号を検出してその出力ゲインを調整する。例えば、前記
基準光源は白色標準発光面を備えており、前記調整装置
はビデオカメラのＲＧＢ出力信号を検出してそのホワイ
トバランスをとる様に出力ゲインを調整する。この場合
基準光源は、例えばキセノンランプと安定化電源と色バ
ランスフィルタとからなる。他の具体例では、前記基準
光源は輝度標準発光面を備えており、前記調整装置はビ
デオカメラのＧ出力信号を検出して輝度調整を行なう。
題を解決する為ビデオカメラの較正方法並びに較正シス
テムを考案した。即ち、本発明にかかるビデオカメラの
較正方法は、光学計測に用いるビデオカメラを較正する
為に所定の基準光源を用意する第一手順と、較正対象と
なるビデオカメラで該基準光源の標準発光面を撮像する
第二手順と、該ビデオカメラの出力信号をモニタしなが
らその出力ゲインを調整する第三手順とからなる。例え
ば第一手順として色計測に用いるカラービデオカメラを
較正する為に白色基準光源を用意し、第三手順としてカ
ラービデオカメラのホワイトバランス較正を行なう。あ
るいは、第一手順として輝度計測に用いるビデオカメラ
を較正する為に輝度基準光源を用意し、第三手順でビデ
オカメラの輝度較正を行なう。又、本発明にかかる光学
計測用ビデオカメラの較正システムは所定の基準光源と
調整装置からなる。前記基準光源は較正対象としてセッ
ティングされるビデオカメラの被写体となる標準発光面
を備えており、前記調整装置は該ビデオカメラの出力信
号を検出してその出力ゲインを調整する。例えば、前記
基準光源は白色標準発光面を備えており、前記調整装置
はビデオカメラのＲＧＢ出力信号を検出してそのホワイ
トバランスをとる様に出力ゲインを調整する。この場合
基準光源は、例えばキセノンランプと安定化電源と色バ
ランスフィルタとからなる。他の具体例では、前記基準
光源は輝度標準発光面を備えており、前記調整装置はビ
デオカメラのＧ出力信号を検出して輝度調整を行なう。
【０００５】
【作用】本発明によれば経時的に安定な基準光源を用い
て個々のビデオカメラを較正し色むら計測等の光学測定
に使用する。一旦較正の完了したビデオカメラは出力ゲ
インが調整固定されており、同一の検査対象物を異なっ
たビデオカメラで撮像しても測定結果にばらつきはなく
再現性が確保できる。仮に測定環境下における光源色温
度が基準光源色温度と微妙に異なっていてもビデオカメ
ラの個体間における出力信号の変化は同一であり相対的
な測定誤差は防止できる。
て個々のビデオカメラを較正し色むら計測等の光学測定
に使用する。一旦較正の完了したビデオカメラは出力ゲ
インが調整固定されており、同一の検査対象物を異なっ
たビデオカメラで撮像しても測定結果にばらつきはなく
再現性が確保できる。仮に測定環境下における光源色温
度が基準光源色温度と微妙に異なっていてもビデオカメ
ラの個体間における出力信号の変化は同一であり相対的
な測定誤差は防止できる。
【０００６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるビデオカメラ較
正システムの基本的な構成を示す模式的なブロック図で
ある。図示する様に、本システムは所定の基準光源１と
調整装置２とから構成されている。基準光源１は較正対
象としてセッティングされる光学計測用ビデオカメラ３
の被写体となる標準発光面４を備えている。又前記調整
装置２はコネクタ５を介してビデオカメラ３から供給さ
れる出力信号を検出してその出力ゲインを調整固定する
為のものである。調整装置２は例えばパーソナルコンピ
ュータ等から構成される。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるビデオカメラ較
正システムの基本的な構成を示す模式的なブロック図で
ある。図示する様に、本システムは所定の基準光源１と
調整装置２とから構成されている。基準光源１は較正対
象としてセッティングされる光学計測用ビデオカメラ３
の被写体となる標準発光面４を備えている。又前記調整
装置２はコネクタ５を介してビデオカメラ３から供給さ
れる出力信号を検出してその出力ゲインを調整固定する
為のものである。調整装置２は例えばパーソナルコンピ
ュータ等から構成される。
【０００７】ビデオカメラ３のホワイトバランス較正を
行なう場合には基準光源１として白色標準発光面を備え
たものを用いる。この場合、調整装置２はビデオカメラ
３のＲＧＢ出力信号を検出してそのホワイトバランスを
とる様に出力ゲインを調整する。例えば、調整装置２の
モニタ６上にはＲＧＢ出力信号の各レベルがデジタル表
示されている。この表示をモニタしながらビデオカメラ
３の出力ゲイン調整を行ないＲＧＢ出力信号のレベルが
全て一致する様に較正する。例えば手動によりビデオカ
メラ３の本体側面部に設けられたボリューム７を調整す
る。ホワイトバランスの較正が完了した時点でＲＧＢ各
出力ゲインは固定され、実際の工業計測に供される。な
お本発明は手動による較正に限られるものではなく、フ
ィードバックループを利用して自動較正を行なうもので
あっても良い。又、本発明の較正システムはホワイトバ
ランス調整に限られるものではなく、例えば輝度較正を
行なう事も可能である。この場合には基準光源１として
所定の輝度標準発光面を備えたものを使用し、調整装置
２はビデオカメラ３のＧ出力信号を検出して輝度調整を
行なう。
行なう場合には基準光源１として白色標準発光面を備え
たものを用いる。この場合、調整装置２はビデオカメラ
３のＲＧＢ出力信号を検出してそのホワイトバランスを
とる様に出力ゲインを調整する。例えば、調整装置２の
モニタ６上にはＲＧＢ出力信号の各レベルがデジタル表
示されている。この表示をモニタしながらビデオカメラ
３の出力ゲイン調整を行ないＲＧＢ出力信号のレベルが
全て一致する様に較正する。例えば手動によりビデオカ
メラ３の本体側面部に設けられたボリューム７を調整す
る。ホワイトバランスの較正が完了した時点でＲＧＢ各
出力ゲインは固定され、実際の工業計測に供される。な
お本発明は手動による較正に限られるものではなく、フ
ィードバックループを利用して自動較正を行なうもので
あっても良い。又、本発明の較正システムはホワイトバ
ランス調整に限られるものではなく、例えば輝度較正を
行なう事も可能である。この場合には基準光源１として
所定の輝度標準発光面を備えたものを使用し、調整装置
２はビデオカメラ３のＧ出力信号を検出して輝度調整を
行なう。
【０００８】引き続き図１を参照して本発明にかかるビ
デオカメラの較正方法を説明する。第一手順として光学
計測に用いるビデオカメラ３を較正する為に所定の基準
光源１を用意する。第二手順において、較正対象となる
ビデオカメラ３で該基準光源１の標準発光面４を撮像す
る。最後に第三手順として、該ビデオカメラ３の出力信
号をモニタしながらその出力ゲインを調整固定する。ホ
ワイトバランス較正を行なう場合には所定の白色基準光
源を用意する。あるいは輝度較正を行なう場合には所定
の輝度基準光源を用意する。
デオカメラの較正方法を説明する。第一手順として光学
計測に用いるビデオカメラ３を較正する為に所定の基準
光源１を用意する。第二手順において、較正対象となる
ビデオカメラ３で該基準光源１の標準発光面４を撮像す
る。最後に第三手順として、該ビデオカメラ３の出力信
号をモニタしながらその出力ゲインを調整固定する。ホ
ワイトバランス較正を行なう場合には所定の白色基準光
源を用意する。あるいは輝度較正を行なう場合には所定
の輝度基準光源を用意する。
【０００９】図２は白色基準光源の具体例を示す模式図
である。本例では白色基準光源１はキセノンランプ８を
用いている。キセノンランプ８は所定の筐体９中に収納
されており安定化電源１０により電力供給を受ける。キ
セノンランプ８の前面には平行レンズ１１を介して色バ
ランスフィルタ１２が設けられている。必要に応じこの
色バランスフィルタ１２には光拡散板が貼着されており
白色標準発光面４を構成する。
である。本例では白色基準光源１はキセノンランプ８を
用いている。キセノンランプ８は所定の筐体９中に収納
されており安定化電源１０により電力供給を受ける。キ
セノンランプ８の前面には平行レンズ１１を介して色バ
ランスフィルタ１２が設けられている。必要に応じこの
色バランスフィルタ１２には光拡散板が貼着されており
白色標準発光面４を構成する。
【００１０】図３は図２に示したキセノンランプ８の分
光特性を示すグラフである。横軸に波長（nm）をとり縦
軸に相対強度（％）をとってある。キセノンランプはキ
セノンガスのアーク放電を利用するものであり、封入ガ
ス圧は１０atm 前後で、そのエネルギー分布はグラフか
ら明らかな様にキセノンガスによる輝線を除けば殆ど太
陽光のそれと近似している。従って白色光源として好適
である。本例ではさらに色バランスフィルタ１２を組み
合わせる事により理想的な白色基準光源を得ている。即
ち、図３のグラフから明らかな様に色バランスフィルタ
を通過した後の分光特性は可視領域において殆ど平坦化
されている。色バランスフィルタとしては、例えば色温
度変換能力の比較的小さいライトバランシング（ＬＢ）
フィルタを用いる事ができる。キセノンランプは経時的
に極めて安定しており全寿命期間に渡って発光強度は大
幅に変動せず、且つ光源色温度のシフトも極めて少な
い。従って、光学計測用ビデオカメラの較正を行なうの
に好適である。これに対して、例えばハロゲンランプを
使用した場合には経時的に安定な基準光源を得る事がで
きない。ハロゲンランプはハロゲンガスを封入したタン
グステンフィラメントの白熱電球であるが、経時的に発
光量が低下し且つ光源色温度もシフトしてしまう。
光特性を示すグラフである。横軸に波長（nm）をとり縦
軸に相対強度（％）をとってある。キセノンランプはキ
セノンガスのアーク放電を利用するものであり、封入ガ
ス圧は１０atm 前後で、そのエネルギー分布はグラフか
ら明らかな様にキセノンガスによる輝線を除けば殆ど太
陽光のそれと近似している。従って白色光源として好適
である。本例ではさらに色バランスフィルタ１２を組み
合わせる事により理想的な白色基準光源を得ている。即
ち、図３のグラフから明らかな様に色バランスフィルタ
を通過した後の分光特性は可視領域において殆ど平坦化
されている。色バランスフィルタとしては、例えば色温
度変換能力の比較的小さいライトバランシング（ＬＢ）
フィルタを用いる事ができる。キセノンランプは経時的
に極めて安定しており全寿命期間に渡って発光強度は大
幅に変動せず、且つ光源色温度のシフトも極めて少な
い。従って、光学計測用ビデオカメラの較正を行なうの
に好適である。これに対して、例えばハロゲンランプを
使用した場合には経時的に安定な基準光源を得る事がで
きない。ハロゲンランプはハロゲンガスを封入したタン
グステンフィラメントの白熱電球であるが、経時的に発
光量が低下し且つ光源色温度もシフトしてしまう。
【００１１】図４は図２に示した白色基準光源を用いて
ホワイトバランス較正を行なうのに用いられる調整装置
２の具体例を示す模式的なブロック図である。本例では
フィードバックループを用いてビデオカメラ３の出力ゲ
イン調整を行なっている。図示する様に、ビデオカメラ
３は撮像光学系１３と、三原色フィルタ１４と、ＣＣＤ
等の撮像素子１５とから構成されている。さらに、撮像
素子１５には色分離回路１６が接続されており入力され
る撮像信号を電気的に処理してＲＧＢ出力信号を供給す
る。各ＲＧＢ出力信号は対応する可変増幅器１７Ｒ，１
７Ｇ，１７Ｂを介して接続端子に供給される。これらの
ＲＧＢ出力信号はコネクタを介して調整装置２に導かれ
る。調整装置２はＣＰＵ１８を備えており夫々対応する
Ａ／Ｄコンバータ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを介してＲＧ
Ｂ出力信号を受け入れる。ＣＰＵ１８はデジタル化され
たＲＧＢ出力信号を検出し且つ比較処理して所定の制御
信号ＣＴＬＢ，ＣＴＬＲを出力する。これらの制御信号
は対応するＤ／Ａコンバータ２０Ｒ，２０Ｂを介してフ
ィードバックされ、可変増幅器１７Ｒ，１７Ｂに供給さ
れる。ＣＰＵ１８は最終的にＲ出力信号及びＢ出力信号
がＧ出力信号のレベルと一致する様に上述した制御信号
を介してフィードバック調整を行なう。この結果、較正
されたビデオカメラ３のＲＧＢ出力信号は全て同一のレ
ベルを有する事になり完全なホワイトバランス調整が達
成できる。較正完了後、ビデオカメラ３は調整装置２か
ら切り離され各可変増幅器のゲインは固定される。
ホワイトバランス較正を行なうのに用いられる調整装置
２の具体例を示す模式的なブロック図である。本例では
フィードバックループを用いてビデオカメラ３の出力ゲ
イン調整を行なっている。図示する様に、ビデオカメラ
３は撮像光学系１３と、三原色フィルタ１４と、ＣＣＤ
等の撮像素子１５とから構成されている。さらに、撮像
素子１５には色分離回路１６が接続されており入力され
る撮像信号を電気的に処理してＲＧＢ出力信号を供給す
る。各ＲＧＢ出力信号は対応する可変増幅器１７Ｒ，１
７Ｇ，１７Ｂを介して接続端子に供給される。これらの
ＲＧＢ出力信号はコネクタを介して調整装置２に導かれ
る。調整装置２はＣＰＵ１８を備えており夫々対応する
Ａ／Ｄコンバータ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂを介してＲＧ
Ｂ出力信号を受け入れる。ＣＰＵ１８はデジタル化され
たＲＧＢ出力信号を検出し且つ比較処理して所定の制御
信号ＣＴＬＢ，ＣＴＬＲを出力する。これらの制御信号
は対応するＤ／Ａコンバータ２０Ｒ，２０Ｂを介してフ
ィードバックされ、可変増幅器１７Ｒ，１７Ｂに供給さ
れる。ＣＰＵ１８は最終的にＲ出力信号及びＢ出力信号
がＧ出力信号のレベルと一致する様に上述した制御信号
を介してフィードバック調整を行なう。この結果、較正
されたビデオカメラ３のＲＧＢ出力信号は全て同一のレ
ベルを有する事になり完全なホワイトバランス調整が達
成できる。較正完了後、ビデオカメラ３は調整装置２か
ら切り離され各可変増幅器のゲインは固定される。
【００１２】図５は輝度基準光源の具体例を示す模式的
な回路図である。本例では光源として緑色発光ダイオー
ド３１を利用している。緑色発光を用いてビデオカメラ
の三原色出力信号のうち中央に位置するＧ出力信号のレ
ベルを設定値に調整し輝度較正を行なうものである。本
例では所定の緑色発光レベルを維持する為に安定化回路
が付与されている。この安定化回路はフォトダイオード
３２を備えており、発光ダイオード３１から放射される
発光を受光してその強度に比例する電気信号を出力す
る。フォトダイオード３２から出力された電気信号は比
較器３３の負入力端子に供給される。比較器３３の正入
力端子には目標発光強度を表わす参照電圧Ｖｒが印加さ
れている。従って比較器３３から出力される差分信号は
基準発光強度と実際に放射されている発光強度との差を
表わす。増幅器３４は所定のレベルまでこの差分信号を
増幅し可変電流源３５を制御する。この結果所定のレベ
ルに制御された駆動電流が抵抗３６を介して発光ダイオ
ード３１に供給され、緑色発光強度の安定化が図られ
る。
な回路図である。本例では光源として緑色発光ダイオー
ド３１を利用している。緑色発光を用いてビデオカメラ
の三原色出力信号のうち中央に位置するＧ出力信号のレ
ベルを設定値に調整し輝度較正を行なうものである。本
例では所定の緑色発光レベルを維持する為に安定化回路
が付与されている。この安定化回路はフォトダイオード
３２を備えており、発光ダイオード３１から放射される
発光を受光してその強度に比例する電気信号を出力す
る。フォトダイオード３２から出力された電気信号は比
較器３３の負入力端子に供給される。比較器３３の正入
力端子には目標発光強度を表わす参照電圧Ｖｒが印加さ
れている。従って比較器３３から出力される差分信号は
基準発光強度と実際に放射されている発光強度との差を
表わす。増幅器３４は所定のレベルまでこの差分信号を
増幅し可変電流源３５を制御する。この結果所定のレベ
ルに制御された駆動電流が抵抗３６を介して発光ダイオ
ード３１に供給され、緑色発光強度の安定化が図られ
る。
【００１３】図６は、図５に示した輝度基準光源を用い
てビデオカメラの輝度較正を行なう為に用いられる調整
装置の具体例を示すブロック図である。基本的には図４
に示した調整装置と同一の構成を有しており、対応する
部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしてい
る。図４に示した構成と同様に、ビデオカメラ３から供
給されるＲＧＢ出力信号はコネクタを介して調整装置２
のＣＰＵ１８に導かれる。本例ではＣＰＵ１８はＧ出力
信号を検出しそのレベルが目標値と一致する様に所定の
制御信号ＣＴＬＧを出力する。この制御信号ＣＴＬＧは
Ｄ／Ａコンバータ２０Ｇを介してＧ出力信号のゲイン調
整に用いられる可変増幅器１７Ｇに印加される。このフ
ィードバックによりビデオカメラ３のＧ出力信号は最終
的に目標値と一致し輝度較正が行なわれる。この後、場
合によっては輝度基準光源に代えて白色基準光源を用
い、較正されたＧ出力信号に対して他のＲ出力信号及び
Ｂ出力信号を一致させ前述した様なホワイトバランス較
正を行なっても良い。
てビデオカメラの輝度較正を行なう為に用いられる調整
装置の具体例を示すブロック図である。基本的には図４
に示した調整装置と同一の構成を有しており、対応する
部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしてい
る。図４に示した構成と同様に、ビデオカメラ３から供
給されるＲＧＢ出力信号はコネクタを介して調整装置２
のＣＰＵ１８に導かれる。本例ではＣＰＵ１８はＧ出力
信号を検出しそのレベルが目標値と一致する様に所定の
制御信号ＣＴＬＧを出力する。この制御信号ＣＴＬＧは
Ｄ／Ａコンバータ２０Ｇを介してＧ出力信号のゲイン調
整に用いられる可変増幅器１７Ｇに印加される。このフ
ィードバックによりビデオカメラ３のＧ出力信号は最終
的に目標値と一致し輝度較正が行なわれる。この後、場
合によっては輝度基準光源に代えて白色基準光源を用
い、較正されたＧ出力信号に対して他のＲ出力信号及び
Ｂ出力信号を一致させ前述した様なホワイトバランス較
正を行なっても良い。
【００１４】図７は本発明の応用例を示す模式的なブロ
ック図であり、カラービデオカメラを組み込んだ色むら
外観検査装置を示す。図示する様に、本装置はカラービ
デオカメラ１０１を備えている。このカメラ１０１は結
像光学系を備えており、被検物（図示せず）の一次画像
を撮影し赤緑青三原色の各色光量に応じた三原色データ
（Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータ）を画素毎に生成す
る。このカラービデオカメラ１０１は本発明に従って較
正されており予めホワイトバランス調整及び輝度調整が
とれたものである。高解像度であり、例えば撮像デバイ
スとして有効画素数が３８万個のＣＣＤを採用してい
る。水平解像度は４４０本である。色信号出力回路には
原色カラー、ＧストライプＲ／Ｂ線順次フィルタを採用
しており、色分析の用途に対応できる様に忠実な色再現
性を備えている。カラービデオカメラ１０１にはＲＧＢ
イメージメモリ１０２が接続されている。このイメージ
メモリは画素に対応したアドレス領域を備えており、Ｒ
データ、Ｇデータ及びＢデータを記録する。なお、実際
にはカラービデオカメラ１０１から供給されるアナログ
のＲＧＢ出力信号をＡ／Ｄ変換した後デジタルデータと
してイメージメモリ１０２に書き込む。イメージメモリ
１０２には一次画像用モニタ１０３が接続されている。
このモニタ１０３はイメージメモリ１０２に書き込まれ
たデータに基いて一次画像を再生表示するものであり、
例えば被検物に対するカラービデオカメラ１０１の位置
決めに用いられる。
ック図であり、カラービデオカメラを組み込んだ色むら
外観検査装置を示す。図示する様に、本装置はカラービ
デオカメラ１０１を備えている。このカメラ１０１は結
像光学系を備えており、被検物（図示せず）の一次画像
を撮影し赤緑青三原色の各色光量に応じた三原色データ
（Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータ）を画素毎に生成す
る。このカラービデオカメラ１０１は本発明に従って較
正されており予めホワイトバランス調整及び輝度調整が
とれたものである。高解像度であり、例えば撮像デバイ
スとして有効画素数が３８万個のＣＣＤを採用してい
る。水平解像度は４４０本である。色信号出力回路には
原色カラー、ＧストライプＲ／Ｂ線順次フィルタを採用
しており、色分析の用途に対応できる様に忠実な色再現
性を備えている。カラービデオカメラ１０１にはＲＧＢ
イメージメモリ１０２が接続されている。このイメージ
メモリは画素に対応したアドレス領域を備えており、Ｒ
データ、Ｇデータ及びＢデータを記録する。なお、実際
にはカラービデオカメラ１０１から供給されるアナログ
のＲＧＢ出力信号をＡ／Ｄ変換した後デジタルデータと
してイメージメモリ１０２に書き込む。イメージメモリ
１０２には一次画像用モニタ１０３が接続されている。
このモニタ１０３はイメージメモリ１０２に書き込まれ
たデータに基いて一次画像を再生表示するものであり、
例えば被検物に対するカラービデオカメラ１０１の位置
決めに用いられる。
【００１５】ＲＧＢイメージメモリ１０２には画像処理
装置１０４が接続されており、与えられたプログラムに
従ってＲＧＢ三原色データを画素毎に演算して色むら分
布データを算出する。さらに、得られた色むら分布デー
タを視覚化する為に例えば疑似カラー化処理を行なう。
画像処理装置１０４にはグラフィックディスプレイメモ
リ１０５が接続されており、疑似カラー化処理により得
られた画像データを記録する。グラフィックディスプレ
イメモリ１０５には二次画像用モニタ１０６が接続され
ている。このモニタ１０６はグラフィックディスプレイ
メモリ１０５に書き込まれた画像データに基いて、一次
画像の色むら分布を表わす二次画像を目視可能に再生す
るものである。
装置１０４が接続されており、与えられたプログラムに
従ってＲＧＢ三原色データを画素毎に演算して色むら分
布データを算出する。さらに、得られた色むら分布デー
タを視覚化する為に例えば疑似カラー化処理を行なう。
画像処理装置１０４にはグラフィックディスプレイメモ
リ１０５が接続されており、疑似カラー化処理により得
られた画像データを記録する。グラフィックディスプレ
イメモリ１０５には二次画像用モニタ１０６が接続され
ている。このモニタ１０６はグラフィックディスプレイ
メモリ１０５に書き込まれた画像データに基いて、一次
画像の色むら分布を表わす二次画像を目視可能に再生す
るものである。
【００１６】図８のフローチャートを参照して図７に示
した色むら外観検査装置の動作を簡潔に説明する。先ず
装置を起動した後、ステップＳ１においてカラービデオ
カメラ１０１を動作させ一次画像撮影を行なう。次にス
テップＳ２において、カメラ１０１から得られたＲＧＢ
データをイメージメモリ１０２に書き込む。この際、カ
ラービデオカメラ１０１は較正済みでありホワイトバラ
ンス調整と輝度調整がとれたものである。従って出力さ
れるＲＧＢデータは異なった色むら外観検査装置間にお
いて再現性が確保されている。続いてステップＳ３にお
いて、画像処理装置１０４を動作し、所定の演算式Ｆ＝
（Ｒ−Ｂ）／Ｇを用いて画素毎に色むら分布データＦを
算出する。なお、この演算式においてＲ，Ｇ，Ｂは各々
イメージメモリ１０２から読み出された三原色データの
値を表わしており、夫々被写体三原色の色光量に対応し
ている。この例では赤色光量と青色光量の差分を計算す
る事により画素毎の色むらを求めている。ホワイトバラ
ンス較正により、白色面に対してはＲ及びＢの値がＧの
値と等しくなる様に調整固定されている。従って、異な
るカラービデオカメラ間において被検物の色むらを表わ
すＲとＢの値の差分は常に一定であり、測定誤差が生じ
ない。さらに、赤色光量と青色光量の差分を緑色光量で
除する事により正規化を行ない輝度のばらつきに起因す
る変動要因を除去し、色むらに関する信号成分のみを抽
出する様にしている。この際、Ｇの値については予め輝
度較正により調整固定されており、異なるカラービデオ
間において共通化されている。続いてステップＳ４にお
いて色むら分布データＦの疑似カラー化を行ない、分布
のレベル毎に異なった着色を施された二次画像を再生す
る。この処理により色むら分布が視覚的に強調される。
従って、一次画像の色むら分布が容易に目視可能とな
る。最後にステップＳ６において、再生された二次画像
を観察しながら被検物の色むら外観検査を行なう。
した色むら外観検査装置の動作を簡潔に説明する。先ず
装置を起動した後、ステップＳ１においてカラービデオ
カメラ１０１を動作させ一次画像撮影を行なう。次にス
テップＳ２において、カメラ１０１から得られたＲＧＢ
データをイメージメモリ１０２に書き込む。この際、カ
ラービデオカメラ１０１は較正済みでありホワイトバラ
ンス調整と輝度調整がとれたものである。従って出力さ
れるＲＧＢデータは異なった色むら外観検査装置間にお
いて再現性が確保されている。続いてステップＳ３にお
いて、画像処理装置１０４を動作し、所定の演算式Ｆ＝
（Ｒ−Ｂ）／Ｇを用いて画素毎に色むら分布データＦを
算出する。なお、この演算式においてＲ，Ｇ，Ｂは各々
イメージメモリ１０２から読み出された三原色データの
値を表わしており、夫々被写体三原色の色光量に対応し
ている。この例では赤色光量と青色光量の差分を計算す
る事により画素毎の色むらを求めている。ホワイトバラ
ンス較正により、白色面に対してはＲ及びＢの値がＧの
値と等しくなる様に調整固定されている。従って、異な
るカラービデオカメラ間において被検物の色むらを表わ
すＲとＢの値の差分は常に一定であり、測定誤差が生じ
ない。さらに、赤色光量と青色光量の差分を緑色光量で
除する事により正規化を行ない輝度のばらつきに起因す
る変動要因を除去し、色むらに関する信号成分のみを抽
出する様にしている。この際、Ｇの値については予め輝
度較正により調整固定されており、異なるカラービデオ
間において共通化されている。続いてステップＳ４にお
いて色むら分布データＦの疑似カラー化を行ない、分布
のレベル毎に異なった着色を施された二次画像を再生す
る。この処理により色むら分布が視覚的に強調される。
従って、一次画像の色むら分布が容易に目視可能とな
る。最後にステップＳ６において、再生された二次画像
を観察しながら被検物の色むら外観検査を行なう。
【００１７】かかる構成を有する色むら外観検査装置
は、例えばＣＲＴ画面の検査に用いられる。ＣＲＴは白
色表示状態において画面全体に渡って白色均一性を備え
ている事が好ましい。しかしながら、製造組み立て工程
のばらつき等により必ずしも一様な白色均一性が得られ
ず不良品が発生する場合がある。色むらの程度は極めて
微妙であって必ずしも肉視で判断する事ができない。そ
こで上述した色むら外観検査装置を利用して色の変化に
関する情報のみを選択的に抽出し、且つ二次画像面上で
強調して表示する事により検査を行なう。この際、色む
ら計測に用いられるカラービデオカメラは予め基準光源
を用いて較正されており、微妙な色むら計測に測定誤差
が生じない様にしている。
は、例えばＣＲＴ画面の検査に用いられる。ＣＲＴは白
色表示状態において画面全体に渡って白色均一性を備え
ている事が好ましい。しかしながら、製造組み立て工程
のばらつき等により必ずしも一様な白色均一性が得られ
ず不良品が発生する場合がある。色むらの程度は極めて
微妙であって必ずしも肉視で判断する事ができない。そ
こで上述した色むら外観検査装置を利用して色の変化に
関する情報のみを選択的に抽出し、且つ二次画像面上で
強調して表示する事により検査を行なう。この際、色む
ら計測に用いられるカラービデオカメラは予め基準光源
を用いて較正されており、微妙な色むら計測に測定誤差
が生じない様にしている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、所
定の基準光源を用いて光学計測に用いるビデオカメラを
較正している。従って、測定誤差を取り除き再現性を確
保する事ができるという効果がある。
定の基準光源を用いて光学計測に用いるビデオカメラを
較正している。従って、測定誤差を取り除き再現性を確
保する事ができるという効果がある。
【図１】本発明にかかるビデオカメラ較正システムの全
体ブロック図である。
体ブロック図である。
【図２】白色基準光源の具体例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】白色基準光源の分光分布を示すグラフである。
【図４】調整装置の具体例を示すブロック図である。
【図５】輝度基準光源の具体例を示す回路図である。
【図６】調整装置の他の具体例を示す回路図である。
【図７】本発明の一応用例である色むら外観検査装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図８】色むら外観検査装置の使用方法を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
１ 基準光源 ２ 調整装置 ３ ビデオカメラ ４ 標準発光面 ５ コネクタ ６ モニタ ７ ボリューム
Claims (7)
- 【請求項１】 光学計測に用いるビデオカメラを較正す
る為に所定の基準光源を用意する第一手順と、較正対象
となるビデオカメラで該基準光源の標準発光面を撮像す
る第二手順と、該ビデオカメラの出力信号を検出しなが
らその出力ゲインを調整する第三手順とからなるビデオ
カメラの較正方法。 - 【請求項２】 前記第一手順は色計測に用いるカラービ
デオカメラを較正する為に白色基準光源を用意する手順
であり、第三手順はカラービデオカメラのホワイトバラ
ンス較正を行なう手順である請求項１記載のビデオカメ
ラの較正方法。 - 【請求項３】 前記第一手順は輝度計測に用いるビデオ
カメラを較正する為に輝度基準光源を用意する手順であ
り、第三手順はビデオカメラの輝度較正を行なう手順で
ある請求項１記載のビデオカメラの較正方法。 - 【請求項４】 所定の基準光源と調整装置とからなる光
学計測用ビデオカメラの較正システムであって、前記基
準光源は較正対象としてセッティングされるビデオカメ
ラの被写体となる標準発光面を備えており、前記調整装
置は該ビデオカメラの出力信号を検出してその出力ゲイ
ンを調整する為のものであるビデオカメラの較正システ
ム。 - 【請求項５】 前記基準光源は白色標準発光面を備えて
おり、前記調整装置はビデオカメラのＲＧＢ出力信号を
検出してそのホワイトバランスをとる様に出力ゲインを
調整する為のものである請求項４記載のビデオカメラの
較正システム。 - 【請求項６】 前記基準光源は、キセノンランプと安定
化電源と色バランスフィルタとからなる請求項５記載の
ビデオカメラの較正システム。 - 【請求項７】 前記基準光源は輝度標準発光面を備えて
おり、前記調整装置はビデオカメラのＧ出力信号を検出
して輝度調整を行なう為のものである請求項４記載のビ
デオカメラの較正システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034384A JPH06233333A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | ビデオカメラの較正方法及び較正システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5034384A JPH06233333A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | ビデオカメラの較正方法及び較正システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233333A true JPH06233333A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12412678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5034384A Pending JPH06233333A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | ビデオカメラの較正方法及び較正システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06233333A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19983327C2 (de) * | 1998-06-23 | 2002-06-20 | Intel Corp | Verfahren zur Bilderfassungseinrichtungsfarbkalibrierung unter Verwendung von Lichtemittierenden Dioden oder anderen Spektrallichtquellen |
| US7151563B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-12-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Digital camera and white balance adjusting method |
| JP2007129277A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置 |
| CN100385198C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-04-30 | 上海交通大学 | 平面显示屏生成标定板的方法 |
| US7477294B2 (en) | 2002-02-26 | 2009-01-13 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Method for evaluating and correcting the image data of a camera system |
| US7505069B2 (en) * | 2005-10-26 | 2009-03-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus for maintaining consistent white balance in successive digital images |
| US7573506B2 (en) | 2003-04-10 | 2009-08-11 | Olympus Corporation | Imaging device-evaluation method, an image correcting method and an imageing device |
| JP2011229060A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 輝度調整装置 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5034384A patent/JPH06233333A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19983327C2 (de) * | 1998-06-23 | 2002-06-20 | Intel Corp | Verfahren zur Bilderfassungseinrichtungsfarbkalibrierung unter Verwendung von Lichtemittierenden Dioden oder anderen Spektrallichtquellen |
| US7151563B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-12-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Digital camera and white balance adjusting method |
| US7477294B2 (en) | 2002-02-26 | 2009-01-13 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Method for evaluating and correcting the image data of a camera system |
| US7573506B2 (en) | 2003-04-10 | 2009-08-11 | Olympus Corporation | Imaging device-evaluation method, an image correcting method and an imageing device |
| US7505069B2 (en) * | 2005-10-26 | 2009-03-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus for maintaining consistent white balance in successive digital images |
| JP2007129277A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置 |
| JP4678649B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2011-04-27 | 富士通株式会社 | 画像処理装置 |
| CN100385198C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-04-30 | 上海交通大学 | 平面显示屏生成标定板的方法 |
| JP2011229060A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 輝度調整装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |