JPH0943054A

JPH0943054A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0943054A
Application number: JP19156595A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Jin; 良三神
Original assignee: Sharp Corp; Sharp Manufacturing Systems Corp
Current assignee: Sharp Corp; Sharp Manufacturing Systems Corp
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】装置外部に光電センサを設置せずに、移動す
る処理対象物の検知を行う。【解決手段】処理対象物であるビン１２をＣＣＤカメ
ラ１により撮像し、この撮像により得られた上記ビン１
２の画像情報を映像信号に変換するＣＣＤ５と、上記映
像信号をＣＣＤ５から読み出すための転送パルスを発生
するＶＴＧ７と、各部を制御するとともにビン１２の有
無の検知に必要な最小限の領域、即ちサーチウインド１
３を上記ＣＣＤ５に設定し、このサーチウインド１３に
有する映像信号を読み出すように上記ＶＴＧ７に指令
し、そして、上記映像信号に基づいてビン１２の有無を
検出し、ビン１２が無ければ、引き続き上記検出を行う
一方、ビン１２が有れば、その時に撮像している映像信
号をＣＣＤ５から読み出すように上記ＶＴＧ７に指令す
るＣＰＵ９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、移動する
処理対象物を撮像し、得られた映像信号により処理対象
物を検査する装置に備えられる画像処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像処理装置は、図７に示すよ
うに、移動する処理対象物を撮像するＣＣＤカメラ４２
と、光量の強弱を電気信号のＯＮまたはＯＦＦに変換す
る光電センサ４３と、装置全体の制御および画像処理の
ための演算処理を行う画像処理部４４とを備えている。
ＣＣＤカメラ４２は、レンズ４５と、レンズ４５を介し
て上記処理対象物を撮像し、この処理対象物の画像情報
を電気信号、即ち映像信号に変換するＣＣＤ（Charge C
oupled Device)４６とを有している。

【０００３】画像処理部４４は、ＣＣＤカメラ４２のＣ
ＣＤ４６から出力された上記映像信号をアナログ信号か
らデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４７、上記映像
信号を記憶しておくフレームメモリ４８、ノイズ除去等
の画像処理を行う画像演算部４９、光電センサ４３から
送出された映像信号をＣＰＵ(Central Processing Uni
t) ５１へ伝達するとともに、最終処理結果を出力する
ＰＩＯ（Parallel Input/ Output) ５０、装置全体を制
御するＣＰＵ５１、制御用プログラムを記憶しておくＲ
ＯＭ(Read Only Memory)５２、および一時的なデータを
記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)５３を備えてい
る。

【０００４】上記構成において処理対象物が移動してい
る時の従来の画像処理動作について図７および図８に基
づいて以下に説明する。図８において、処理対象物、例
えばビン４１が図示しないコンベアにより図中の矢印の
方向に搬送されている場合、光電センサ４３は、ビン４
１が光電センサ４３の前を横切ると光電センサ４３に入
力される光量が変化するので、ＯＮの状態になり、電気
信号を発生する。この電気信号は、ＰＩＯ５０を介して
ＣＰＵ５１に入力される。ＣＰＵ５１は、上記電気信号
に応じてＣＣＤカメラ４２に対して撮像するよう指令す
る。そして、ＣＣＤカメラ４２はビン４１を撮像し、映
像信号を得る。

【０００５】この映像信号は、Ａ／Ｄ変換器４７でアナ
ログ信号からデジタル信号に変換されフレームメモリ４
８に記憶される。この映像信号は、フレームメモリ４８
から読み出され、画像演算部４９で所定の演算処理が行
われる。この演算による検出結果、例えばビン４１のラ
ベル４１ａの貼りずれや有無などは、ＰＩＯ５０に出力
される。

【０００６】上記のような光電センサを使用した構成の
画像処理装置は、特開平５−２９０２００号公報にも開
示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に従来の画像処理装置では、処理対象物を検出する手段
として装置外部に光電センサ４３を設けている。このた
め、処理対象物が変更されれば、その都度、上記光電セ
ンサ４３の設置位置を変更しなければならない。従っ
て、この変更に要する時間のため、処理効率の低下を招
来するという問題を有している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の画像処理装置は、移動する処理
対象物を撮像してその画像を映像信号に変換し、この映
像信号を信号保持領域に保持するとともに、転送パルス
により指定されるタイミングで前記映像信号を出力する
撮像手段と、前記転送パルスを発生する転送パルス発生
手段と、前記撮像手段の信号保持領域の一部に対象物検
知領域を設定し、この対象物検知領域から出力された映
像信号に基づいて処理対象物の有無を判定する判定手段
と、この判定手段により処理対象物有りと判定されたと
きにこの処理対象物についての前記撮像手段の信号保持
領域から出力される全映像信号に基づいて画像処理を行
う画像処理手段とを備えていることを特徴としている。

【０００９】請求項１の構成によれば、処理対象物の画
像情報は、撮像手段により映像信号に変換される。転送
パルス発生手段は、信号保持領域内の映像信号を読み出
すための転送パルスを発生し、撮像手段に印加する。こ
れにより、前記撮像手段は、映像信号を出力する。この
映像信号は、判定手段において処理され、前記処理対象
物の有無が判定される。そして、この判定結果から、処
理対象物無しと判定されれば、次の処理対象物の有無の
判定を行う。一方、処理対象物有りと判定されれば、こ
の処理対象物についての全映像信号を撮像手段の信号保
持領域から読み出すための転送パルスが前記転送パルス
発生手段から発生され、上記撮像手段に印加される。

【００１０】この結果、本画像処理装置は、撮像手段の
信号保持領域に保持されている映像信号を判定すること
により、処理対象物の有無を検知することができるの
で、装置外部に別途光電センサを設置する必要がなくな
る。従って、処理対象物が変更されても光電センサを再
設定するするための時間が不要となるので、処理効率が
向上し、加えて、コストダウンができる。

【００１１】また、請求項２の発明の画像処理装置は、
請求項１の発明の画像処理装置において、前記転送パル
ス発生手段が、前記判定手段による判定動作時に、前記
撮像手段における対象物検知領域以外の領域から映像信
号を出力されるとき、対象物検知領域から映像信号が出
力されるときよりも周波数の高い転送パルスを発生する
ものであることを特徴としている。

【００１２】請求項２の構成によれば、前記撮像手段に
おける対象物検知領域以外の領域から映像信号を読み出
す場合では、周波数の高い転送パルスを使用しているの
で、読み出しが高速で行うことができる。

【００１３】この結果、前記撮像手段における対象物検
知領域以外の領域の映像信号を前記撮像手段から読み出
す時間が短縮できるので、画像処理の効率が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図６に基づいて以下に説明する。本画像処理装置は、コ
ンベアにより搬送される処理対象物、例えばビンのラベ
ルの貼りずれや有無などを検査する装置に備えられてい
る。

【００１５】上記画像処理装置は、図１に示すように、
ＣＣＤカメラ１、画像処理部２、およびＰＩＯ３を備え
ている。ＣＣＤカメラ１は、図２に示す処理対象物であ
るビン１２を撮像するためのものであり、レンズ４と、
撮像手段であるＣＣＤ５とを備えている。ＣＣＤ５は、
ビン１２をレンズ４を通してＣＣＤ５上に結像した上記
ビン１２の画像情報を映像信号に変換するものである。
画像処理部２は、上記映像信号を処理するためのもので
ある。この画像処理部２は、Ａ／Ｄ変換器６、転送パル
ス発生手段である可変タイミングジェネレータ（以下、
ＶＴＧと称する）７、ＶＴＧ７のドライバ８、判定手段
および画像処理手段であるＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、およ
びＲＡＭ１１を備えている。

【００１６】Ａ／Ｄ変換器６は、ＣＣＤ５から出力され
たアナログの映像信号を２５６階調のデジタルの映像信
号に変換するものである。ＶＴＧ７は、図５に示す正規
パルスである水平および垂直転送クロックタイミングパ
ルス２１・２２と、サーチパルスである水平および垂直
転送クロックタイミングパルス２３・２４とを発生する
ものである。

【００１７】上記の正規パルスは、ＣＣＤ５の画素に蓄
積された映像信号を読み出すとき、および図３に示すＣ
ＣＤ５のサーチウインド１３（後述する）内の領域の画
素に蓄積された映像信号を読み出すときに使用されるパ
ルスである。上記のサーチパルスは、上記サーチウイン
ド１３外の領域の画素に蓄積された映像信号を読み出す
ときに使用される上記正規パルスよりもクロック周波数
が高いパルスである。

【００１８】ＣＰＵ９は、ＣＣＤカメラ１が捉えた画像
を画像処理するための演算と、装置全体の制御とを行
う。また、ＣＰＵ９は、図２に示すように、図示しない
コンベアなどにより搬送されているビン１２がＣＣＤカ
メラ１の前に来たことを確実に検知するのに必要な最小
限の領域、即ち、図３に示すサーチウインド１３をＣＣ
Ｄ５に任意に設定するものである。

【００１９】ＲＯＭ１０は、ＣＰＵ９が実行するプログ
ラムを格納しているものである。ＲＡＭ１１は、ＣＰＵ
９のワーキングエリアとして使用され、例えば、上記デ
ジタル信号を記憶するものである。そして、ＰＩＯ３は
画像処理を実行した結果、例えば、図２に示すビン１２
のラベル１２ａの貼りずれや有無などを外部に出力する
ものである。

【００２０】上記構成において、図２に示すように、ビ
ン１２が図示しないコンベアなどにより搬送されている
ときの画像処理動作を図４のフローチャートにより以下
に説明する。画像処理装置を起動させると、ＣＰＵ９
は、移動しているビン１２を検知するためのモード、即
ちサーチウインドモードに設定するよう各部に指令を出
す（Ｓ１）。また、ＣＰＵ９は、ＣＣＤ５にサーチウイ
ンド１３を設けるために、ＶＴＧ７にカウンタ設定、即
ち、図３に示すサーチウインド１３内の画素を読み出す
動作のためのパラメータ、例えば、上記画素を読み出す
水平および垂直アドレスと、それぞれの画素数を設定す
る（Ｓ２）。

【００２１】そして、ビン１２の搬送が開始される。コ
ンベアなどによりビン１２が搬送され、ビン１２がＣＣ
Ｄカメラ１の前を横切るとき、ＣＣＤカメラ１は上記ビ
ン１２を撮像する。ＣＣＤ５上に結像した上記ビン１２
の画像情報は、ＣＣＤ５により映像信号２５に変換され
る。この映像信号２５を読み出すためにＶＴＧ７は、図
５に示すように、上記水平転送クロックタイミングパル
ス２１・２３からなる水平転送クロックタイミングパル
ス２６と、垂直転送クロックタイミングパルス２２・２
４からなる垂直転送クロックタイミングパルス２７とを
ドライバ８を介してＣＣＤ５に印加する（Ｓ３）。

【００２２】サーチウインド１３外の領域における映像
信号２８は、上記水平および垂直転送クロックタイミン
グパルス２３・２４に基づいて正規のタイミングよりも
高速でＣＣＤ５から読み出されるが、不要な映像信号な
のでデータとして使用されない。一方、サーチウインド
１３内の領域における映像信号２９は、上記水平および
垂直転送クロックタイミングパルス２１・２２基づいて
正規のタイミングでＣＣＤ５から読み出される（Ｓ
４）。

【００２３】この映像信号２９は、Ａ／Ｄ変換器６によ
りアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像処理
部２のＲＡＭ１１に順次格納される（Ｓ５）。上記映像
信号２９の読み出しが終了すると、ＶＴＧ７は、再び上
記水平および垂直転送クロックタイミングパルス２３・
２４をドライバ８を介してＣＣＤ５に印加する。そし
て、上記映像信号２８は上述したようにＣＣＤ５から読
み出されるが、データとして使用されない。その後、水
平および垂直転送クロック数がＣＣＤ５における最終の
水平および垂直画素に達すると、ＣＰＵ９がＲＡＭ１１
から上記映像信号２９を読み出し、ビン１２の有無によ
る画像変化の有無を判断する（Ｓ６）。

【００２４】上記の画像変化が無ければ、Ｓ３に戻りサ
ーチモードで以下の動作を繰り返す。一方、画像変化が
有れば、ＣＰＵ９は、そのときに撮像している画像の全
映像信号をＣＣＤ５から読み出すモード、即ち、全信号
読出しモードに設定するよう各部に指令を出す（Ｓ
７）。また、ＣＰＵ９は、ＶＴＧ７にＣＣＤ５内の全画
素を読み出す動作のためのパラメータ、例えば、上記画
素を読み出す水平および垂直アドレスと、それぞれの画
素数を設定する（Ｓ８）。

【００２５】上記の設定により、上記ＶＴＧ７は、図６
に示す水平および垂直転送タイミングクロックパルス２
１・２２をＣＣＤ５に印加する（Ｓ９）。これにより、
上記水平および垂直転送タイミングクロックパルス２１
・２２に基づいて読み出された映像信号２９が、ＣＣＤ
５から出力される（Ｓ１０）。この映像信号２９は、Ａ
／Ｄ変換器６によりアナログ信号からデジタル信号に変
換されＲＡＭ１１のフレーム領域に格納される（Ｓ１
１）。ＣＰＵ９は、ＲＯＭ１０に記憶されているプログ
ラムに基づいてパターンマッチングなどの画像処理を実
行する（Ｓ１２）。この処理は、例えば、図２に示すビ
ン１２のラベル１２ａの貼りずれや有無を検出するもの
である。そして、この処理結果は、ＰＩＯ３を通して外
部へ出力される（Ｓ１３）。

【００２６】以上のように、上記構成では、サーチウイ
ンド１３を設定してビン１２の画像変化の検知を行って
いるので、装置外部に別途光電センサを必要としない。
また、サーチウインド１３以外の領域では、ＣＣＤ５に
蓄積された映像信号２８を周波数の高い転送パルスによ
り読み出しているので、読み出し速度が速くなる。従っ
て、処理効率が向上する。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像処
理装置は、移動する処理対象物を撮像してその画像を映
像信号に変換し、この映像信号を信号保持領域に保持す
るとともに、転送パルスにより指定されるタイミングで
前記映像信号を出力する撮像手段と、前記転送パルスを
発生する転送パルス発生手段と、前記撮像手段の信号保
持領域の一部に対象物検知領域を設定し、この対象物検
知領域から出力された映像信号に基づいて処理対象物の
有無を判定する判定手段と、この判定手段により処理対
象物有りと判定されたときにこの処理対象物についての
前記撮像手段の信号保持領域から出力される全映像信号
に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備えている
構成である。

【００２８】これにより、本画像処理装置は、撮像手段
の信号保持領域に保持されている映像信号を判定するこ
とにより、処理対象物の有無を検知することができるの
で、装置外部に別途光電センサを設置する必要がなくな
る。従って、処理対象物が変更されても光電センサを再
設定するための時間が不要となるので、処理効率が向上
し、加えて、コストダウンができるという効果を奏す
る。

【００２９】また、請求項２の発明の画像処理装置は、
請求項１の発明の画像処理装置において、前記転送パル
ス発生手段が、前記判定手段による判定動作時に、前記
撮像手段における対象物検知領域以外の領域から映像信
号が出力されるとき、対象物検知領域から映像信号が出
力されるときよりも周波数の高い転送パルスを発生する
ものである構成である。

【００３０】これにより、前記撮像手段における対象物
検知領域以外の領域の映像信号を前記撮像手段から読み
出す時間が短縮できるので、画像処理の効率が向上する
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した画像処理装置を使用して移動する
対象物を画像処理するときの説明図である。

【図３】ＣＣＤ内に設定したサーチウインドを示す説明
図である。

【図４】図１に示した画像処理装置の画像処理動作を示
すフローチャートである。

【図５】サーチウインドモード時の映像信号と、この映
像信号を読み出すための水平および垂直転送タイミング
クロックパルスとの関係を示すタイムチャートである。

【図６】全信号読出しモード時の映像信号と、この映像
信号を読み出すための水平および垂直転送タイミングク
ロックパルスとの関係を示すタイムチャートである。

【図７】従来の画像処理装置の概略構成を示すブロック
図である。

【図８】図７に示した従来の画像処理装置を使用して移
動する対象物を画像処理するときの説明図である。

【符号の説明】５ＣＣＤ（撮像手段）７可変タイミングジェネレータ（転送パルス発生手
段）９ＣＰＵ（判定手段、画像処理手段）１２ビン（処理対象物）１３サーチウインド（対象物検知領域）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する処理対象物を撮像してその画像を
映像信号に変換し、この映像信号を信号保持領域に保持
するとともに、転送パルスにより指定されるタイミング
で前記映像信号を出力する撮像手段と、前記転送パルスを発生する転送パルス発生手段と、前記撮像手段の信号保持領域の一部に対象物検知領域を
設定し、この対象物検知領域から出力された映像信号に
基づいて処理対象物の有無を判定する判定手段と、この判定手段により処理対象物有りと判定されたときに
この処理対象物についての前記撮像手段の信号保持領域
から出力される全映像信号に基づいて画像処理を行う画
像処理手段とを備えていることを特徴とする画像処理装
置。
【請求項２】前記転送パルス発生手段は、前記判定手段
による判定動作時に、前記撮像手段における対象物検知
領域以外の領域から映像信号が出力されるとき、対象物
検知領域から映像信号が出力されるときよりも周波数の
高い転送パルスを発生するものであることを特徴とする
請求項１に記載の画像処理装置。