JPH0716106U - Outline discriminator - Google Patents
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- JPH0716106U JPH0716106U JP4694593U JP4694593U JPH0716106U JP H0716106 U JPH0716106 U JP H0716106U JP 4694593 U JP4694593 U JP 4694593U JP 4694593 U JP4694593 U JP 4694593U JP H0716106 U JPH0716106 U JP H0716106U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】環境変動やワーク固体差の影響を受けにくく、
適正な外形判別を行い得る外形判別装置を実現する。
【構成】定方向へ定速搬送されるワーク２を、ラインセ
ンサ３によりワーク搬送方向に直交する方向へ走査して
１ラインづつ信号化する読取りを行い、読取り結果に基
づきワーク２の外形を判別する装置であって、読取り結
果に基づき、ワークの外形を判別する外形計測手段５，
６を有する。
(57) [Summary] [Purpose] Less susceptible to environmental changes and individual differences in workpieces,
An outer shape determination device capable of performing appropriate outer shape determination is realized. [Structure] A workpiece 2 which is conveyed at a constant speed in a constant direction is scanned by a line sensor 3 in a direction orthogonal to the workpiece conveyance direction, and reading is performed by converting it into a signal line by line. And an outer shape measuring unit 5, which determines the outer shape of the workpiece based on the reading result.
Have six.
Description
【０００１】[0001]
この考案は外形判別装置に関する。この考案は、各種製品検査やカード・コイ ン類の画像認識装置等に利用できる。 The present invention relates to an outline discriminating apparatus. This invention can be used for various product inspections and image recognition devices for cards and coins.
【０００２】[0002]
製品やカード・コイン等の「ワーク」を定方向へ搬送しつつ、ラインセンサで 走査し、ワークの外形を判別することは従来から広く行われている。 It has been widely practiced to convey the “work” such as products, cards and coins in a fixed direction, and to scan the line sensor to determine the outer shape of the work.
【０００３】 このようなワークの外形判別において、従来は、ラインセンサによる走査のデ ータから走査方向におけるワークの長さを検出し、これら検出値を、ワークに応 じて予め設定された基準的な寸法値と比較し、ワーク搬送方向における先端位置 と後端位置を検出していた。Conventionally, in such outer shape determination of a work, the length of the work in the scanning direction is detected from the scanning data by the line sensor, and these detected values are set as a reference that is preset according to the work. The front end position and the rear end position in the work transfer direction were detected by comparing the actual dimensional values.
【０００４】 しかし、ラインセンサからのデータに基づく「ワーク長さ」と比較される基準 的な寸法値が固定値であるため、環境変動によりラインセンサの出力レベルが変 化した場合に、外形判定に誤りが発生しやすく、ワーク固体差の影響を受け易い という問題があった。However, since the reference dimensional value that is compared with the “work length” based on the data from the line sensor is a fixed value, when the output level of the line sensor changes due to environmental changes, the outer shape determination is performed. However, there was a problem that errors were likely to occur, and that they were easily affected by individual differences in workpieces.
【０００５】[0005]
この考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、環境変動やワーク 固体差の影響を受けにくく、常に適正な外形判別を行い得る、新規な外形判別装 置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a new outer shape determination device that is not easily affected by environmental fluctuations and work individual differences and can always perform appropriate outer shape determination. .
【０００６】[0006]
この考案の外形判別装置は、「定方向へ定速搬送されるワークを、ラインセン サによりワーク搬送方向に直交する方向へ走査して１ラインづつ信号化する読取 りを行い、読取り結果に基づきワークの外形を判別する装置」であって、読取り 結果に基づき、ワークの外形を判別する外形計測手段を有する。 The outline discriminating apparatus of the present invention reads "a workpiece conveyed at a constant speed in a constant direction is scanned by a line sensor in a direction orthogonal to the workpiece conveying direction and signalized line by line, and the workpiece is read based on the read result. The apparatus for determining the outer shape of the work, which has outer shape measuring means for determining the outer shape of the work based on the reading result.
【０００７】 上記ワークの搬送される方向に対応して「垂直軸」、ワークの走査方向に対応 して「水平軸」を想定する。 「外形計測手段」は、外形計測回路と制御手段とにより構成される。A “vertical axis” is assumed corresponding to the direction in which the work is conveyed, and a “horizontal axis” is assumed corresponding to the scanning direction of the work. The “outer shape measuring means” is composed of an outer shape measuring circuit and a control means.
【０００８】 「外形計測回路」は、１ライン加算回路と、垂直軸投影向ヒストグラムメモリ と、ラインデータ比較回路と、ラインデータレジスタと、終端検出回路と、水平 軸投影加算回路と、水平軸投影ヒストグラムメモリとを有する。The “outer shape measuring circuit” includes a 1-line addition circuit, a vertical-axis projection histogram memory, a line-data comparison circuit, a line-data register, a termination detection circuit, a horizontal-axis projection addition circuit, and a horizontal-axis projection circuit. And a histogram memory.
【０００９】 「１ライン加算回路」は、ラインセンサからのデータを１ライン分づつ加算す る。即ち、１ライン加算回路は、ラインセンサからのデータの１ラインごとに各 画素データを加算する。The “1-line addition circuit” adds the data from the line sensor for each line. That is, the 1-line addition circuit adds each pixel data for each line of the data from the line sensor.
【００１０】 「垂直軸投影ヒストグラムメモリ」は、１ライン加算回路により加算されたラ インごとの加算データを書き込まれる。上記の如く、ラインセンサの走査方向に 対応して水平軸を想定しているから。１ライン加算回路の１ラインごとの加算結 果は１ラインのデータを「垂直軸」に対して投影したものであり、垂直軸投影ヒ ストグラムメモリは、１ラインごとの投影値を書き込まれるのである。 「ラインデータ比較回路」は、１ライン加算回路による１ライン分づつの加算 値の大小関係を、ラインごとに順次比較する。The “vertical axis projection histogram memory” is written with addition data for each line added by the 1-line addition circuit. As described above, the horizontal axis is assumed corresponding to the scanning direction of the line sensor. The addition result for each line of the 1-line addition circuit is obtained by projecting the data for 1 line onto the “vertical axis”, and the projection value for each line is written in the vertical axis projection histogram memory. . The "line data comparison circuit" sequentially compares, for each line, the magnitude relationship of the added value for each line by the one-line addition circuit.
【００１１】 「ラインデータレジスタ」は、最小ラインレジスタと、最大ラインレジスタと を有する。 「最小ラインレジスタ」は、ラインデータ比較回路による比較により、加算値 のより小さい値を最小ラインとして書き込まれる。 「最大ラインレジスタ」は、上記加算値のより大きい値を最大ラインとして書 き込まれる。 「終端検出回路」は、１ライン加算回路の１ラインごとの加算データと、最小 ラインレジスタの内容と、最大ラインレジスタの内容とにより、１ラインごとに 、ワークの終端を判別するための所定の演算を行う。 「水平軸投影加算回路」は、ラインセンサによるデータを、同一画素番ごとに ライン順に加算する。即ち、この和は、垂直軸方向における画素データの和であ り、垂直軸方向のデータを「水平軸」に対して投影したものとなる。 「水平軸投影ヒストグラムメモリ」は、水平軸投影加算回路の加算結果を書き 込まれる。The “line data register” has a minimum line register and a maximum line register. The "minimum line register" is written by the comparison by the line data comparison circuit as a minimum line with a smaller addition value. The "maximum line register" is written with the larger value of the above added values as the maximum line. The “end detection circuit” is a predetermined line for determining the end of the work for each line based on the addition data for each line of the 1-line addition circuit, the content of the minimum line register, and the content of the maximum line register. Calculate. The "horizontal axis projection addition circuit" adds the data from the line sensor in line order for each same pixel number. That is, this sum is the sum of the pixel data in the vertical axis direction, and is the projection of the data in the vertical axis direction on the “horizontal axis”. In the “horizontal axis projection histogram memory”, the addition result of the horizontal axis projection addition circuit is written.
【００１２】 「制御手段」は、外形計測回路を制御するとともに、水平軸投影ヒストグラム メモリ、垂直軸投影ヒストグラムメモリ、２値フレームメモリの記憶内容に基づ きワークの外形を判別する機能を有する。The “control means” has a function of controlling the contour measuring circuit and discriminating the contour of the work based on the stored contents of the horizontal axis projection histogram memory, the vertical axis projection histogram memory, and the binary frame memory.
【００１３】 この考案の外形判別装置は、上記構成に加え、上記「ラインデータレジスタ」 が、最小ラインレジスタにおいて書き替えられる最小ラインのうちの最大のもの を書き込まれる「最小ライン中最大値レジスタ」を有し、且つ、ラインセンサの データを１ラインごとに、上記最小ライン中最大値レジスタの内容と比較して２ 値化する「２値化回路」および、この２値化回路により２値化されたデータを書 き込まれる「２値フレームメモリ」とを有することが出来る。In addition to the above configuration, the outline discriminating apparatus of the present invention has a "minimum line maximum value register" in which the "line data register" is written with the maximum one of the minimum lines rewritten in the minimum line register. And a binarization circuit for binarizing the data of the line sensor for each line by comparing it with the contents of the maximum value register in the minimum line, and binarizing by this binarization circuit. It is possible to have a "binary frame memory" in which written data is written.
【００１４】 この場合には、制御手段は、垂直軸投影ヒストグラムメモリ、水平軸投影ヒス トグラムメモリおよび上記２値フレームメモリの記憶内容に基づきワークの外形 を判別する機能を有する（請求項２）。In this case, the control means has a function of discriminating the outer shape of the work based on the stored contents of the vertical axis projection histogram memory, the horizontal axis projection histogram memory and the binary frame memory (claim 2).
【００１５】 また、上記請求項１または２記載の外形判別装置において、「１ライン加算回 路」は、水平軸方向におけるデータ取り込み領域を制限するウインドウ機能を有 することが出来る（請求項３）。Further, in the outer shape determination device according to claim 1 or 2, the "1-line addition circuit" can have a window function for limiting a data acquisition area in the horizontal axis direction (claim 3). .
【００１６】[0016]
上記のように、この考案の外形判別装置においては、ワークの終端検出に最小 ラインのデータが用いられるので、環境変動等によりバックグラウンドの読取値 が変化したような場合にも、変化が自動的に補正される。 また、ワークの終端検出に最大ラインのデータが用いられるので、環境変動や ワーク固体差の影響が自動的に補正される。 As described above, in the contour discriminating apparatus of the present invention, since the minimum line data is used to detect the end of the work, the change is automatically made even if the background reading value changes due to environmental changes. Is corrected to. In addition, since the maximum line data is used to detect the end of the work, the effects of environmental fluctuations and work individual differences are automatically corrected.
【００１７】 さらに、垂直軸投影・水平軸投影ヒストグラムをリアルタイムで作成するので 、その結果を用いて外形の長さ、幅等を計測できる。Furthermore, since the vertical-axis projection / horizontal-axis projection histogram is created in real time, the length and width of the outer shape can be measured using the results.
【００１８】 請求項２記載の装置では、最小ライン中最大値とラインセンサによる読取りデ ータを１ラインごとに比較してリアルタイムで２値化することにより、ワークが 「貫通孔」を有する場合にも、孔の有無を判別できる。In the apparatus according to claim 2, the maximum value in the minimum line and the data read by the line sensor are compared for each line and binarized in real time, so that the work has a “through hole”. Also, the presence or absence of the hole can be determined.
【００１９】 請求項３記載の装置では、水平軸方向におけるデータ取り込み領域をウインド ウ機能により制限することにより、データ取り込み領域端部でのノイズを有効に 除去することができる。In the apparatus according to the third aspect, by limiting the data acquisition area in the horizontal axis direction by the window function, noise at the end of the data acquisition area can be effectively removed.
【００２０】[0020]
以下、具体的な実施例を説明する。 図１は、請求項２記載の考案の１実施例の要部を説明図的に略示している。 中心部に貫通孔があいた円形状のワーク２（メダルやゲーム用チップ、丸札等 を想定している）は、搬送手段１により矢印Ａで示す定方向へ搬送され、制御手 段６により制御されるラインセンサ３による「搬送方向へ直交する方向（水平軸 方向）への走査の繰り返し」により画像信号化される。ラインセンサ３はＣＣＤ １次元カメラである。ラインセンサ３による画像取り込みは、図示されない位置 において、ワーク２の通過が検出されてから所定時間後に開始される。 Specific examples will be described below. FIG. 1 schematically shows the essential parts of an embodiment of the invention according to claim 2. A circular work 2 having a through hole in its center (assuming a medal, a game chip, a round bill, etc.) is conveyed by the conveying means 1 in a fixed direction indicated by an arrow A, and controlled by the control means 6. An image signal is formed by "repeating scanning in a direction (horizontal axis direction) orthogonal to the transport direction" by the line sensor 3. The line sensor 3 is a CCD one-dimensional camera. The image capturing by the line sensor 3 starts at a position (not shown) a predetermined time after the passage of the work 2 is detected.
【００２１】 ラインセンサ３からの出力はＡ／Ｄコンバータ４により、画素信号が所定ビッ ト数、例えば８ビットのデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバータ４からの デジタル出力（ラインセンサからのデータ）は外形計測回路５に送られる。制御 手段６は、外形計測回路５の計測結果に基づき、ワーク１の外形を判別する。The output from the line sensor 3 is converted by the A / D converter 4 into a digital signal having a predetermined number of bits, for example, 8 bits. The digital output (data from the line sensor) from the A / D converter 4 is sent to the outer shape measuring circuit 5. The control unit 6 determines the outer shape of the work 1 based on the measurement result of the outer shape measurement circuit 5.
【００２２】 図２は、外形計測回路５と制御手段の一部とを示している。 図の左上に「ＣＣＤ ＤＡＴＡ」と表示された、ラインセンサからのデータは １ライン加算回路１００と、終端検出回路３００と、水平軸投影加算回路４００ と、２値化回路５００とに入力される。入力は、ラインセンサの走査の１ライン ごとに行われ、入力先アドレスは、Ａ／Ｄコンバータ４（図１）のデジタル変換 を制御する「Ａ／ＤＣｌｏｃｋ」により制御されるアドレスカウンタ１０の出力 により決定される。FIG. 2 shows the outer shape measuring circuit 5 and a part of the control means. The data from the line sensor, which is displayed as "CCD DATA" in the upper left of the figure, is input to the 1-line addition circuit 100, the end detection circuit 300, the horizontal axis projection addition circuit 400, and the binarization circuit 500. . The input is performed for each line of the scanning of the line sensor, and the input destination address is the output of the address counter 10 controlled by "A / D Clock" that controls the digital conversion of the A / D converter 4 (Fig. 1). It is determined.
【００２３】 １ライン加算回路１００に入力した１ライン分のデータは、画素ごとのデータ が１ライン分加算され、その結果は、垂直軸投影ヒストグラムの１ラインデータ として、垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１に書き込まれる。垂直軸投影ヒス トグラムレジスタ１０１への書込みは、ラインセンサからの１ライン分のデータ が更新され、１ライン加算回路１００が加算を繰り返すごとに行われ、垂直軸投 影ヒストグラムメモリ１０１には、１ラインづつの画素データの和がワーク搬送 方向即ち垂直軸方向へ１ライン分づつ書き込まれ、ワーク２に対する「垂直軸投 影ヒストグラム」が、垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１の記憶内容として形 成されて行くことになる。The data for each line input to the 1-line addition circuit 100 is obtained by adding 1 line of data for each pixel, and the result is stored in the vertical-axis projection histogram memory 101 as 1-line data of the vertical-axis projection histogram. Written. Writing to the vertical-axis projection histogram register 101 is performed each time the data for one line from the line sensor is updated and the one-line addition circuit 100 repeats addition, and the vertical-axis projection histogram memory 101 stores 1 The sum of the pixel data for each line is written line by line in the work transport direction, that is, in the vertical axis direction, and the "vertical axis projection histogram" for the workpiece 2 is formed as the storage content of the vertical axis projection histogram memory 101. It will be.
【００２４】 １ライン加算回路１００による加算結果は、垂直軸投影ヒストグラムメモリ１ ０１への書込みと同時に、ラインデータ比較回路２００と終端検出回路３００と に入力する。The addition result of the 1-line addition circuit 100 is input to the line data comparison circuit 200 and the end detection circuit 300 at the same time as it is written in the vertical axis projection histogram memory 101.
【００２５】 ラインデータ比較回路２００は、最初に入力してくる最初のデータ（ラインセ ンサによりデータ化された最初の１ライン分の加算値）を自ら記憶するとともに 、最小ラインレジスタ２０１，最小ライン中最大値レジスタ２０２，最大ライン レジスタ２０３に書き込む。The line data comparison circuit 200 itself stores the first input data (addition value for the first one line converted to data by the line sensor), and the minimum line register 201 and the minimum line The maximum value register 202 and the maximum line register 203 are written.
【００２６】 ラインセンサからのデータが１ライン分づつ更新されるに従い、１ライン加算 回路１００の加算結果は順次ラインデータ比較回路２００に入力される。ライン データ比較回路２００は、自らが記憶しているデータ（入力データの直前のデー タ）と新たな入力データとの大小関係を比較し、加算値のより小さい値を最小ラ インレジスタ２０１に、加算値のより大きい値を最大ラインレジスタ２０３に書 き込む。As the data from the line sensor is updated for each line, the addition result of the 1-line addition circuit 100 is sequentially input to the line data comparison circuit 200. The line data comparison circuit 200 compares the size relation between the data (data immediately before the input data) stored therein and the new input data, and the smaller addition value is stored in the minimum line register 201. The value with the larger addition value is written in the maximum line register 203.
【００２７】 従ってライン情報が更新されるごとに、最小ラインレジスタ２０１の内容は、 １ライン加算回路１００の加算値の「より小さい値」に更新され、最大ラインレ ジスタ２０３の内容は上記加算値の「より大きい値」に更新されることになり、 後述する後端検出が行われて、ワークの読取りが終った時点では、最小ラインレ ジスタ２０１の内容は、読取られたデータのうちで「１ライン加算値の最小値」 となり、最大ラインレジスタ２０３の内容は、読取られたデータのうちで「１ラ イン加算値の最大値」となる。Therefore, each time the line information is updated, the content of the minimum line register 201 is updated to the “smaller value” of the addition value of the 1-line addition circuit 100, and the content of the maximum line register 203 is of the above addition value. The value will be updated to a "larger value", and when the reading of the work is completed after the trailing edge detection described later is performed, the content of the minimum line register 201 is "1 line" in the read data. The minimum value of the added value "and the content of the maximum line register 203 becomes the" maximum value of one line added value "of the read data.
【００２８】 また、最小ラインレジスタ２０１の内容が書き替えられるとき、即ち、新たな 加算値が、それ以前の加算値よりも小さくなっているとき、最小ライン中最大値 レジスタ２０２の内容は書き替えられず、従って、最終的には、最小ラインレジ スタ２０２に書き込まれた加算値のうちで最大のものが書き込まれていることに なる。When the content of the minimum line register 201 is rewritten, that is, when the new added value is smaller than the previous added value, the content of the minimum line maximum value register 202 is rewritten. Therefore, the maximum addition value written in the minimum line register 202 is finally written.
【００２９】 一方、１ライン加算回路１００の加算結果が入力される終端検出回路３００に は、最小ラインレジスタ２０１の内容と最大ラインレジスタ２０３の内容とが入 力され、これら１ライン加算回路１００の１ラインごとの加算データと、最小ラ インレジスタ２０１の内容と、最大ラインレジスタ２０３の内容とにより、１ラ インごとに、ワークの終端を判別するための所定の演算を行う。On the other hand, the contents of the minimum line register 201 and the contents of the maximum line register 203 are input to the termination detection circuit 300 to which the addition result of the 1-line addition circuit 100 is input, and the contents of the 1-line addition circuit 100 are input. Based on the addition data for each line, the contents of the minimum line register 201, and the contents of the maximum line register 203, a predetermined calculation for determining the end of the work is performed for each line.
【００３０】 演算は、経験的に設定される「演算式」により行われる。演算式は、例えば、 Ｙ＝｛（Ｎｍｘ×Ｐ）／３２｝＋Ｎｍｎ （１） で与えられる。ここに、Ｎｍｎは最小ラインレジスタ２０１の内容、Ｎｍｘは最 大ラインレジスタ２０３の内容である。また、Ｐはパラメータであって１〜１６ の整数値を取り、Ｎｍｘ，Ｎｍｎに応じて制御手段が設定する。走査ごとに行わ れる前記加算の結果（１ライン加算回路１００から入力される）が、上記演算式 （１）の演算結果：Ｙよりも小さくなったとき、終端検出回路７は、ワーク２の 終端を検出し、その結果を制御手段に送り、同時に終端レベルレジスタ３０１に 終端検出時のＹの値を書き込む。また終端信号遅延回路３０２により一定の遅延 信号を発生させ、この遅延信号（遅延終端信号）が発生すると、この信号により 制御手段６はラインセンサによる画像取り込みを停止させる。また、各メモリへ の書込みも停止される。The calculation is performed by an “calculation formula” set empirically. The arithmetic expression is given by, for example, Y = {(Nmx × P) / 32} + Nmn (1). Here, Nmn is the content of the minimum line register 201, and Nmx is the content of the maximum line register 203. Further, P is a parameter and takes an integer value of 1 to 16 and is set by the control means in accordance with Nmx and Nmn. When the result of the addition (input from the 1-line addition circuit 100) performed for each scan becomes smaller than the calculation result of the above-mentioned calculation formula (1): Y, the end detection circuit 7 determines the end of the work 2. Is detected and the result is sent to the control means, and at the same time, the value of Y at the time of detecting the end is written in the end level register 301. Further, the termination signal delay circuit 302 generates a constant delay signal, and when this delay signal (delay termination signal) is generated, the control means 6 stops the image capturing by the line sensor by this signal. Also, writing to each memory is stopped.
【００３１】 さて、水平軸投影加算回路４００には、ラインセンサからのデータが１ライン 分づつ順次入力する。水平軸投影加算回路は、ラインセンサによるデータを、同 一画素番ごとにライン順に加算する。即ち、ラインセンサの１ライン分のデータ がｎ画素のデータで構成されている場合に、ライン順序数：ｊのラインデータに おいて、ｉ番目の画素データをＸijとするとき、水平軸投影成分のｉ番目の値： Ｚiを、演算：Ｚi＝ΣＸij（和は、サフィックス：ｊに就いて取る）により算出 する。Data from the line sensor is sequentially input to the horizontal axis projection addition circuit 400 for each line. The horizontal axis projection addition circuit adds the data from the line sensor in line order for each pixel number. That is, when the data for one line of the line sensor is composed of data of n pixels, in the line data of the line sequence number: j, when the i-th pixel data is X ij , the horizontal axis projection The i-th value of the component: Z i is calculated by the operation: Z i = ΣX ij (the sum is taken for suffix: j).
【００３２】 演算の結果は水平軸投影ヒストグラムメモリ４０１に書き込まれ、ラインデー タが更新されるたびに書き替えられる。また、演算結果のうちで最大のものは、 最大水平軸投影ヒストグラムレジスタ４０３に書き込まれ、このレジスタ４０３ の内容はラインデータが更新されるたびに、直前の値と比較され、より大きい値 が書き込まれる。The calculation result is written in the horizontal axis projection histogram memory 401, and is rewritten every time the line data is updated. The largest of the calculation results is written to the maximum horizontal axis projection histogram register 403, and the content of this register 403 is compared with the previous value each time the line data is updated, and a larger value is written. Be done.
【００３３】 従って、画像読取りが終了した時点において、水平軸投影ヒストグラムメモリ ４０１には、ワーク搬送方向の長さに対するデータが書き込まれており、最大水 平軸投影ヒストグラムメモリ４０３には、ワーク自体の搬送方向の幅（円形状の ワーク１では直径）に対応した値が書き込まれていることになる。Therefore, at the time when the image reading is completed, the horizontal axis projection histogram memory 401 is written with the data for the length in the work conveyance direction, and the maximum horizontal axis projection histogram memory 403 stores the data of the work itself. A value corresponding to the width in the transport direction (diameter for the circular work 1) is written.
【００３４】 ラインセンサからのデータはまた２値化回路５００に入力される。２値化回路 ５００にはまた最小ライン中最大値レジスタ２０２の内容が入力される。２値化 回路５００は、ラインセンサからのデータが入力すると、その１ラインごとに、 各画素データを２値化する。The data from the line sensor is also input to the binarization circuit 500. The contents of the maximum value register 202 in the minimum line are also input to the binarization circuit 500. When the data from the line sensor is input, the binarization circuit 500 binarizes each pixel data for each line.
【００３５】 即ち、最小ライン中最大値レジスタ２０２からの入力値を「ＭＩＮｌｉｎｅｓ ＭＡＸ」とすると、制御手段の側から書き込まれる２値オフセット値：Ｂｏｆｆ と上記ＭＩＮｌｉｎｅｓＭＡＸとの和：ＭＩＮｌｉｎｅｓＭＡＸ＋Ｂｏｆｆを閾 値として２値化を行い、その結果を２値フレームメモリ５０１に書き込む。That is, assuming that the input value from the minimum value in the minimum line maximum register 202 is “MINlines MAX”, the sum of the binary offset value Boff written from the control means side and the MINlinesMAX: MINlinesMAX + Boff is 2 as the threshold value. The binarization is performed and the result is written in the binary frame memory 501.
【００３６】 書き込まれたデータでは、ワークの外側と貫通孔の部分とで、微小なバックグ ラウンドレベルとなるので、この記憶内容によりワークの貫通孔の有無の判別が 可能となる。Since the written data has a minute background level between the outside of the work and the portion of the through hole, it is possible to determine the presence or absence of the through hole of the work based on the stored contents.
【００３７】 以上に説明した、１ライン加算回路１００、垂直軸投影ヒストグラムメモリ１ ０１、ラインデータ比較回路２００、最小ラインレジスタ２０１、最大ラインレ ジスタ２０３、最小ライン中最大値レジスタ２０２、終端検出回路３００、終端 レベルレジスタ３０１、終端信号遅延回路３０２、水平軸投影加算回路４００、 水平軸投影ヒストグラムメモリ４０１、最大水平軸投影ヒストグラムレジスタ４ ０３、２値化回路５００、２値フレームメモリ５０１は、外形計測回路を構成し ている。このうちで、メモリ１０１，４０１，５０１を除いた部分はＩＣチップ としてチップ化されており、上記各メモリは外付けＲＡＭが用いられる。The one-line addition circuit 100, the vertical axis projection histogram memory 101, the line data comparison circuit 200, the minimum line register 201, the maximum line register 203, the minimum line maximum value register 202, and the end detection circuit 300 described above. , Terminal level register 301, terminal signal delay circuit 302, horizontal axis projection addition circuit 400, horizontal axis projection histogram memory 401, maximum horizontal axis projection histogram register 403, binarization circuit 500, binary frame memory 501 It constitutes a circuit. Of these, the portions excluding the memories 101, 401, and 501 are made into chips as IC chips, and external RAMs are used as the above-mentioned memories.
【００３８】 垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１と、水平軸投影ヒストグラムメモリ４０ １は、共に２５６ワードで、同一のＳ−ＲＡＭの一部を使用する。また２値フレ ームメモリはＳ−ＲＡＭによる８ビット構成のメモリで、２値画像空間１ビット ×２５６×２５６を８ビット×３２×２５６に変換して保存する。The vertical-axis projection histogram memory 101 and the horizontal-axis projection histogram memory 401 each have 256 words and use part of the same S-RAM. The binary frame memory is an S-RAM 8-bit memory, which converts 1-bit binary image space x256x256 into 8-bit x32x256 and stores it.
【００３９】 上で、図１に即して説明したように、ラインセンサ３による画像取り込みは、 図１に図示されない位置において、ワーク２の通過が検出されてから所定時間後 に開始される。画像取り込みの開始と、その時のワークの位置とは、必ずしも一 定せず、従って、画像取り込みの開始は、ワークの先端部が必ず読み取られるよ うに余裕をもって行われる。As described above with reference to FIG. 1, the image capturing by the line sensor 3 is started after a predetermined time has elapsed since the passage of the work 2 was detected at a position not shown in FIG. The start of image capture and the position of the work at that time are not necessarily fixed, so the start of image capture is performed with a margin so that the leading edge of the work is always read.
【００４０】 このため、画像読取が開始されてから、メモリ１０１，４０１，５０１への書 込み（２５６ライン分）が満了した状態において、ワークの画像がなお未取り込 みの部分を残していることが考えられる。このような事情を考慮して、上記メモ リ１０１，４０１，５０１への書込みは「循環的」に行われる。即ち、メモリの 記憶領域が全て書き込まれた状態において、まだ終端検出が成されていないとき は、最初のアドレスへ戻り、最初のアドレスから順次再書込みを行うのである。Therefore, in the state where the writing (256 lines) to the memories 101, 401, 501 has been completed after the image reading is started, the image of the work still has a portion that has not been captured. It is possible. In consideration of such a situation, the writing to the memories 101, 401, 501 is performed “circularly”. That is, in the state where the storage area of the memory is completely written, if the end detection is not yet performed, the process returns to the first address and the rewriting is sequentially performed from the first address.
【００４１】 メモリ１０１，４０１，５０１のサイズは、ワーク全体を記憶できるように、 ワークのサイズに応じて設定されているから、上記の如くして終端検出が成され た時点では、各メモリに、ワーク全体に関する情報が記憶されることになる。な お、上記「循環的」な記憶は、演算手段により各メモリの書込みアドレスを循環 的に制御することにより行われる。The sizes of the memories 101, 401, and 501 are set according to the size of the work so that the entire work can be stored. Therefore, when the end detection is performed as described above, each memory is stored in each memory. , Information about the entire work is stored. The "circular" storage is carried out by controlling the write address of each memory in a circular manner by the arithmetic means.
【００４２】 また、制御手段６により停止制御が成された時点における記憶アドレスはスト ップアドレスレジスタ６０にラッチされる。Further, the storage address at the time when the stop control is performed by the control means 6 is latched in the stop address register 60.
【００４３】 以上のようにして、垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１，水平軸投影ヒスト グラムメモリ４０１，２値フレームメモリ５０１にワーク外形に関するデータが 格納されると、制御手段６（図１）は、これら各メモリの内容を読み出し、ワー ク２の外形を判別する。制御手段は、図２に示すアドレスカウンタ１０、データ セレクタ２０、アドレス加算回路、ストップアドレスレジスタ６０と、図示され ないＣＰＵにより構成されている。As described above, when the data concerning the work outline is stored in the vertical-axis projection histogram memory 101, the horizontal-axis projection histogram memory 401, and the binary frame memory 501, the control means 6 (FIG. 1) stores these data. The contents of each memory are read to determine the outer shape of work 2. The control means is composed of the address counter 10, the data selector 20, the address adder circuit, the stop address register 60 shown in FIG. 2, and a CPU (not shown).
【００４４】 また、ＣＰＵはデータセレクタ２０を介して各レジスタの内容の読み書き、ア ドレスカウンタ１０等のリセットを行い、アドレス加算回路３０を制御し、アド レス加算回路３０において、ストップアドレスレジスタ６０にラッチされたアド レス番号をもとに、アドレス加算を行い、各メモリ１０１，４０１，５０１に循 環的に、即ち、前後が不連続に記憶されている情報を、ワーク本来の形状に合わ せた順序になおして読みだす。Further, the CPU reads / writes the contents of each register via the data selector 20, resets the address counter 10, etc., controls the address adder circuit 30, and causes the address adder circuit 30 to write to the stop address register 60. Addresses are added on the basis of the latched address numbers, and the information stored cyclically in each of the memories 101, 401, 501, that is, the front and back are discontinuously matched to the original shape of the work. Read them in the same order.
【００４５】 垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１には、その最大値としてワークの水平軸 方向の直径に応じた値が、また水平軸投影ヒストグラムメモリ４０１には、その 最大値としてワークの搬送方向の直径に応じた値が格納されている。従って、こ れらの値により上記各方向の直径を判別できる。また２値フレームメモリ５０１ の記憶データからは、貫通孔の有無を判別できる。In the vertical-axis projection histogram memory 101, a value corresponding to the diameter of the workpiece in the horizontal-axis direction is set as the maximum value, and in the horizontal-axis projection histogram memory 401, the maximum value is set as the diameter in the transfer direction of the workpiece. The corresponding value is stored. Therefore, the diameter in each of the above directions can be discriminated from these values. Further, from the data stored in the binary frame memory 501, the presence / absence of a through hole can be determined.
【００４６】 このようにして、ワーク２の形状を判別することができる。なお、上記説明か ら明らかなように、判別すべきワークが、貫通孔の無いものに限られている場合 には、２値化回路および２値フレームメモリを省略できる（請求項１）。In this way, the shape of the work 2 can be determined. As is clear from the above description, the binarization circuit and the binary frame memory can be omitted when the work to be discriminated is limited to the one without the through hole (claim 1).
【００４７】 また、２値フレームメモリの０または１の画素数を、ＣＰＵで演算することに より、貫通孔の面積やワークの面積を計算することもできる。Further, by calculating the number of pixels of 0 or 1 of the binary frame memory by the CPU, the area of the through hole or the area of the work can be calculated.
【００４８】 ここで、上記直径の特定工程を簡単に説明しておく。 図３（ａ）は、ワーク２Ａと、水平軸方向、垂直軸方向の関係を示している。 このようなワーク２Ａを読み取った場合、垂直軸投影ヒストグラムおよび水平軸 投影ヒストグラムが、それぞれ図３（ｂ），（ｃ）のようになることは上述の説 明から容易に理解されよう。Here, the step of specifying the diameter will be briefly described. FIG. 3A shows the relationship between the work 2A and the horizontal axis direction and the vertical axis direction. It will be easily understood from the above description that, when such a workpiece 2A is read, the vertical axis projection histogram and the horizontal axis projection histogram are as shown in FIGS. 3B and 3C, respectively.
【００４９】 図４は、図３（ｂ）に示した垂直軸投影ヒストグラムの様子を示している。最 大ラインレジスタの内容を表すＮｍｘは、ワーク２Ａの輝度に応じて破線のよう にも鎖線のようにも変化する。また最小ラインレジスタの内容を表すＮｍｎは、 略バックグラウンドレベルである。このような水調軸投影ヒストグラムの無いよ うに対し、閾値：ＧVTHを、演算： ＧVTH＝（Ｎｍｘ−Ｎｍｎ）×ａ＋Ｎｍｎ によって求める。ａは０＜ａ＜１の範囲の定数で、経験的に０．１程度であるこ とが分かっている。このようにして、閾値：ＧVTHが得られたら、この閾値を用 いて、垂直軸方向のワーク直径を、図５に示す如き手順で求める。FIG. 4 shows a state of the vertical axis projection histogram shown in FIG. Nmx representing the content of the maximum line register changes like a broken line or a chain line according to the brightness of the work 2A. Nmn representing the content of the minimum line register is substantially the background level. While there is no such water-axis projection histogram, the threshold value: G VTH is calculated by the calculation: G VTH = (Nmx-Nmn) × a + Nmn. a is a constant in the range of 0 <a <1 and is empirically known to be about 0.1. In this way, when the threshold value: G VTH is obtained, the workpiece diameter in the vertical axis direction is obtained using this threshold value by the procedure shown in FIG.
【００５０】 パラメータ：ｊは、垂直軸投影ヒストグラムのアドレスで０から２５５までを 取る。また、Ｈjは、垂直軸投影ヒストグラムのアドレス：ｊに於けるデータ値 である。アドレス：ｊを０から順次大きくして、アドレスが繰り上がるごとに、 データ値：Ｈjと閾値：ＧVTHの大小関係を調べ、初めてＨj＞ＧVTHとなるアドレ スｊをＴｏ（図４参照）とする。Ｔｏが定まったら、アドレスを終端の２５５と し、アドレスを１ずつ繰り下げ、アドレスが繰り下がるごとに、データ値：Ｈj と閾値：ＧVTHの大小関係を調べ、初めてＨj＞ＧVTHとなるアドレスｊをＴａ（ 図４参照）とする。Parameter: j is the address of the vertical axis projection histogram and takes from 0 to 255. H j is the data value at the address: j in the vertical axis projection histogram. The address: j is sequentially increased from 0, and the magnitude relationship between the data value: H j and the threshold value: G VTH is checked each time the address is incremented, and the address j for which H j > G VTH becomes To (Fig. 4) for the first time. See). When To is determined, the address is set to the end of 255, the address is decremented by one, and each time the address is decremented, the magnitude relationship between the data value: H j and the threshold value: G VTH is checked, and H j > G VTH is satisfied for the first time. Address j is Ta (see FIG. 4).
【００５１】 ワーク２Ａ（図３）の垂直軸方向の直径は上記Ｔｏ，Ｔａ、および１画素のワ ーク換算サイズ：Ｐを用いて、（Ｔａ−Ｔｏ）×Ｐで与えられる。水平軸方向の 直径も同様の手法で求めることができるが、水平軸方向に関しては、最小値が不 明であるので、ＣＰＵで求めるか、あるいは垂直軸投影ヒストグラムを代用して もとめても良い。The diameter of the work 2A (FIG. 3) in the vertical axis direction is given by (Ta−To) × P, using the above To, Ta, and the work conversion size: P of one pixel. The diameter in the horizontal axis direction can also be obtained by the same method, but since the minimum value in the horizontal axis direction is unclear, it may be obtained by the CPU or the vertical axis projection histogram may be used instead.
【００５２】 このようにすると、輝度やバックグラウンドに変化があると、閾値：ＧVTHが 、それに応じて変化するので、ワークの直径を精度良く求めることができる。In this way, when the brightness or the background changes, the threshold value: G VTH changes accordingly, so that the diameter of the work can be accurately obtained.
【００５３】 図６は、請求項３記載の考案の実施例を特徴部分のみ示している。 図６（ｂ）は、ワーク２Ａが搬送手段１により垂直軸方向へ搬送されている状 態を示している。このとき、ラインセンサによる読み取り領域がＬ1のように広 いと、搬送手段の両端部での不規則な反射等がノイズとして影響し、垂直軸投影 ヒストグラムは図６（ｃ）に示すように、バックグラウンドレベルが不規則な変 動を示し、ワークの直径の算出に誤差を生じる虞れがある。FIG. 6 shows only the characteristic part of the embodiment of the device according to claim 3. FIG. 6B shows a state in which the work 2A is being conveyed by the conveying means 1 in the vertical axis direction. At this time, if the reading area by the line sensor is wide as L 1 , irregular reflections at both ends of the conveying means affect as noise, and the vertical axis projection histogram is as shown in FIG. 6C. The background level shows irregular fluctuations, which may cause an error in the calculation of the workpiece diameter.
【００５４】 このとき、１ライン加算回路におけるデータ取り込みにウインドウを掛け、図 ６（ｂ）に示すように、データ取り込み領域をＬ2のように制限すれば、搬送手 段端部による不規則な反射の影響は除かれて、図６（ｄ）に示すような、良好な 垂直軸投影ヒストグラムを得ることができる。図６（ｂ）において、Ｖ ＨＩＳ Ｔ ＬｅｆｔおよびＶ ＨＩＳＴ Ｒｉｇｈｔは、ウインドウにおけるデータ取 り込み領域の両端のアドレスを示す。At this time, if the data fetching in the 1-line adder circuit is windowed and the data fetching area is limited to L 2 as shown in FIG. The influence of reflection is removed, and a good vertical projection histogram can be obtained as shown in FIG. In FIG. 6B, V HIST Left and V HIST Right indicate addresses at both ends of the data acquisition area in the window.
【００５５】 図６（ａ）は、請求項３記載の考案を適用した場合の１ライン加算回路の構成 を示している。上記アドレス：Ｖ ＨＩＳＴ ＬｅｆｔおよびＶ ＨＩＳＴ Ｒ ｉｇｈｔは、図６（ａ）に示すウインドウ設定レジスタ１１１，１１２にそれぞ れ設定される。ラインセンサーからの画像データが１ライン加算回路に取り込ま れるとき、ラインセンサ画像データのアドレス（Ｈ Ａｄｄｒｅｓｓ）はアドレ ス比較器１１３に入力し、上記アドレス：Ｖ ＨＩＳＴ ＬｅｆｔおよびＶ Ｈ ＩＳＴ Ｒｉｇｈｔと比較される。そして、Ｈ Ａｄｄｒｅｓｓ＝Ｖ ＨＩＳＴ Ｌｅｆｔとなると、アドレス比較器１１３からの信号によりラッチ１１５がイ ネーブルとなり、そして、加算器１１６は、Ｖ ＨＩＳＴ Ｌｅｆｔ≦Ｈ Ａｄ ｄｒｅｓｓ≦Ｖ ＨＩＳＴ Ｒｉｇｈｔのアドレス内のデータを加算する。この 加算結果は、アドレス比較器１１３からの信号を受けるＲ／Ｗ制御回路１１４に より制御されて、垂直方向アドレス（Ｖ Ａｄｄｒｅｓｓ）ごとにＳ−ＲＡＭ１ １７（図２の垂直軸投影ヒストグラムメモリ１０１）に書き込まれるのである。FIG. 6A shows the configuration of the 1-line adder circuit when the device of claim 3 is applied. The above addresses: V HIST Left and V HIST Right are set in the window setting registers 111 and 112 shown in FIG. 6A, respectively. When the image data from the line sensor is fetched by the 1-line addition circuit, the address (H Address) of the line sensor image data is input to the address comparator 113 and compared with the above addresses: V HIST Left and V H IST Right. It Then, when H Address = V HIST Left, the latch 115 is enabled by the signal from the address comparator 113, and the adder 116 outputs the data within the address of V HIST Left ≦ H Address ≦ V HIST Right. to add. The result of this addition is controlled by the R / W control circuit 114 which receives the signal from the address comparator 113, and the S-RAM 117 (vertical axis projection histogram memory 101 in FIG. 2) for each vertical address (V Address). Is written in.
【００５６】[0056]
以上に説明したように、この考案によれば新規な外形判別装置を提供できる。 この考案は上記の如き構成となっているので、環境変化によりワークのバックグ ラウンドの読取値が変化しても、確実にワークの終端を検出でき、ワークの固体 差の影響を受けない。また、リアルタイムで、ワークの水平方向及び垂直方向の ヒストグラムを作成し、この結果から外形の長さ、幅を計算するため、精度の良 い外形計測が高速で可能である。また請求項２記載の考案では、貫通孔の有無を 確実に検出できる。さらに、請求項３記載の考案では、搬送手段端部の不規則な 反射の影響を除去して、適正な外形判別を実現できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a new outer shape determining device. Since the present invention is configured as described above, even if the background reading value of the work changes due to environmental changes, the end of the work can be reliably detected and is not affected by individual differences in the work. In addition, horizontal and vertical histograms of the workpiece are created in real time, and the length and width of the contour are calculated from these results, enabling accurate contour measurement at high speed. According to the second aspect of the invention, the presence / absence of the through hole can be reliably detected. Further, according to the third aspect of the invention, the influence of irregular reflection at the end of the conveying means can be eliminated, and proper outer shape determination can be realized.
【図１】この考案の１実施例を説明図的に示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例における外形計測回路を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an outer shape measuring circuit in the above embodiment.
【図３】直径の特定方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a diameter specifying method.
【図４】直径特定方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a diameter identifying method.
【図５】直径特定の手順を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for identifying a diameter.
【図６】請求項３記載の考案の実施例を説明するための
図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of the device according to claim 3;
１ 搬送手段 ２ ワーク ３ ラインセンサ 1 Transport means 2 Work 3 Line sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/60 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location G06T 7/60
Claims (3)
センサによりワーク搬送方向に直交する方向へ走査して
１ラインづつ信号化する読取りを行い、読取り結果に基
づきワークの外形を判別する装置であって、 上記読取り結果に基づき、ワークの外形を判別する外形
計測手段を有し、 この外形計測手段が、外形計測回路と制御手段とにより
構成され、 上記外形計測回路は、 ラインセンサからのデータを１ライン分づつ加算する１
ライン加算回路と、 この１ライン加算回路により加算されたラインごとの加
算データを書き込まれる垂直軸投影ヒストグラムメモリ
と、 上記１ライン加算回路による１ライン分づつの加算値
を、ラインごとに順次比較するラインデータ比較回路
と、 このラインデータ比較回路による比較により、加算値の
より小さい値を最小ラインとして書き込まれる最小ライ
ンレジスタと、加算値のより大きい値を最大ラインとし
て書き込まれる最大ラインレジスタと、を有するライン
データレジスタと、 上記１ライン加算回路の１ラインごとの加算データと、
最小ラインレジスタの内容と、最大ラインレジスタの内
容とにより、１ラインごとに、ワークの終端を判別する
ための所定の演算を行う終端検出回路と、 上記ラインセンサによるデータを、同一画素番ごとにラ
イン順に加算する水平軸投影加算回路と、 この水平方向加算回路の加算結果を書き込まれる水平軸
投影ヒストグラムメモリと、 上記制御手段は、上記外形計測回路を制御するととも
に、上記各メモリの記憶内容に基づきワークの外形を判
別する機能を有することを特徴とする外形判別装置。1. A workpiece which is transported at a constant speed in a constant direction is scanned by a line sensor in a direction orthogonal to the workpiece transport direction, and reading is performed by converting each signal into a signal, and the outer shape of the workpiece is determined based on the read result. The apparatus has an outer shape measuring unit that determines the outer shape of the workpiece based on the reading result, and the outer shape measuring unit includes an outer shape measuring circuit and a control unit, and the outer shape measuring circuit includes a line sensor. Add the data of 1 line by line 1
The line addition circuit, the vertical axis projection histogram memory in which the addition data for each line added by the 1-line addition circuit is written, and the addition value for each line by the 1-line addition circuit are sequentially compared line by line. By the line data comparison circuit and the comparison by this line data comparison circuit, a minimum line register in which a value having a smaller addition value is written as the minimum line and a maximum line register in which a value having a larger addition value is written as the maximum line are set. A line data register, and addition data for each line of the 1-line addition circuit,
Based on the contents of the minimum line register and the contents of the maximum line register, the end detection circuit that performs a predetermined calculation for determining the end of the work for each line, and the data by the line sensor for each same pixel number A horizontal axis projection addition circuit that adds in line order, a horizontal axis projection histogram memory in which the addition result of this horizontal direction addition circuit is written, and the control means controls the outer shape measurement circuit and stores the contents stored in each memory. An outer shape discriminating apparatus having a function of discriminating an outer shape of a workpiece based on the outer shape.
書き替えられる最小ラインのうちの最大のものを書き込
まれる最小ライン中最大値レジスタを有し、 ラインセンサのデータを１ラインごとに、上記最小ライ
ン中最大値レジスタの内容と比較して２値化する２値化
回路および、この２値化回路により２値化されたデータ
を書き込まれる２値フレームメモリとを有し、制御手段
が、垂直軸投影ヒストグラムメモリ、水平軸投影ヒスト
グラムメモリおよび上記２値フレームメモリの記憶内容
に基づきワークの外形を判別する機能を有することを特
徴とする外形判別装置。2. The outline discriminating apparatus according to claim 1, wherein the line data register has a minimum-line maximum value register into which a maximum one of the minimum lines rewritten in the minimum line register is written. Circuit for binarizing each line of data by comparing it with the contents of the maximum value register in the minimum line, and a binary frame memory in which the binarized data is written. And the control means has a function of determining the outer shape of the workpiece based on the stored contents of the vertical axis projection histogram memory, the horizontal axis projection histogram memory, and the binary frame memory.
いて、 １ライン加算回路が、水平軸方向におけるデータ取り込
み領域を制限するウインドウ機能を有することを特徴と
する外形判別装置。3. The contour discriminating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the 1-line addition circuit has a window function for limiting a data capturing area in the horizontal axis direction.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022264382A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 日本電気株式会社 | Object discrimination device |
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