JPS58708B2 - ジドウシヨウテンチヨウセツソウチ - Google Patents
ジドウシヨウテンチヨウセツソウチInfo
- Publication number
- JPS58708B2 JPS58708B2 JP50031527A JP3152775A JPS58708B2 JP S58708 B2 JPS58708 B2 JP S58708B2 JP 50031527 A JP50031527 A JP 50031527A JP 3152775 A JP3152775 A JP 3152775A JP S58708 B2 JPS58708 B2 JP S58708B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- video signal
- light receiving
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
最近ＴＶカメラが工業用ロボットの眼として使われるよ
うになってきた。
うになってきた。
この際、被写体像の条件に応じて焦点を自動的に調節す
る必要がある。
る必要がある。
従来、この種の自動焦点調節装置における焦点正合の評
価方法として、画像のもつ高周波成分を抽出する方法が
一般的にとられている。
価方法として、画像のもつ高周波成分を抽出する方法が
一般的にとられている。
しかしながらこの方法によるものは、高周波フィルタを
必要とするため、その設計が煩雑であり、またＳ／Ｎの
問題等があって、必ずしも満足できるものではない。
必要とするため、その設計が煩雑であり、またＳ／Ｎの
問題等があって、必ずしも満足できるものではない。
本発明は、微分の概念を導入し、簡単な評価方法に基づ
く自動焦点調節装置を提供しようとするものである。
く自動焦点調節装置を提供しようとするものである。
第１図および第２図は本発明に係る装置の原理を説明す
るための説明図で、それぞれＡは得られる画像のパター
ンを示したもの、ＢはＡ図のＢ−Ｂで示す水平走査線に
対応するビデオ信号、ＣはＢに示すビデオ信号を微分し
た波形を示す。
るための説明図で、それぞれＡは得られる画像のパター
ンを示したもの、ＢはＡ図のＢ−Ｂで示す水平走査線に
対応するビデオ信号、ＣはＢに示すビデオ信号を微分し
た波形を示す。
第１図は得られる画像の焦点の正合のよい場合を示し、
第２図は正合の悪い場合をそれぞれ示す。
第２図は正合の悪い場合をそれぞれ示す。
正合の良い場合は、そのビデオ信号は、第１図Ｂのイに
示すように急峻に変化するのに対して、正合の悪い場合
のビデオ信号は、第２図Ｂの口に示すように傾斜をもつ
。
示すように急峻に変化するのに対して、正合の悪い場合
のビデオ信号は、第２図Ｂの口に示すように傾斜をもつ
。
したがって、ビデオ信号を微分し、その微分値が大きい
場合は正合が良く、微分値が小さい場合は正合が悪いこ
とを示し、この微分値の大きさから正合の良し悪しを判
断することができる。
場合は正合が良く、微分値が小さい場合は正合が悪いこ
とを示し、この微分値の大きさから正合の良し悪しを判
断することができる。
第３図は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
図において１０はＴＶカメラで、ここにはレンズ、１１
、このレンズ系を通った光を受光する走査形蛍光部１２
等が設置されている。
、このレンズ系を通った光を受光する走査形蛍光部１２
等が設置されている。
１３はビデオ信号Ｓｖが出力される出力端子、２０はゲ
ート回路で、一方にビデオ信号Ｓ■が印加され、他方に
画面で焦点を正合させたい領域を指定するゲート信号が
印加されている。
ート回路で、一方にビデオ信号Ｓ■が印加され、他方に
画面で焦点を正合させたい領域を指定するゲート信号が
印加されている。
３１はビデオ信号ＳＶを反転させるインバータ、３２は
ビデオ信号Ｓ■を一定時間τだけ遅延させるための遅延
回路、４０はインバータ３１の出力信号（−８ｖ）と、
遅延回路３２のお、この回路の入出力特性は、リニアな
特性でもよいが、後述する理由から例えば２乗特性のよ
うな非線形特性の方が望ましい。
ビデオ信号Ｓ■を一定時間τだけ遅延させるための遅延
回路、４０はインバータ３１の出力信号（−８ｖ）と、
遅延回路３２のお、この回路の入出力特性は、リニアな
特性でもよいが、後述する理由から例えば２乗特性のよ
うな非線形特性の方が望ましい。
７０はピーク値検出回路で、絶対値を得る回路６０の出
力信号のピーク値を検出・保持し、これを出力する。
力信号のピーク値を検出・保持し、これを出力する。
８０はサーボ回路、８１はＴＶ右カメラ０の受光部１２
を回転させるための受光部回転機構で、これらの回路は
ピーク値検出回路７０の出力信号に対応して受光部１２
を回転させ、レンズ系１１との距離を調節する。
を回転させるための受光部回転機構で、これらの回路は
ピーク値検出回路７０の出力信号に対応して受光部１２
を回転させ、レンズ系１１との距離を調節する。
このように構成した回路の動作を次に第５図および第６
図を参照しながら説明してみよう。
図を参照しながら説明してみよう。
ここで、第５図は正合の良い場合を、第６図は正合の悪
い場合をそれぞれ例示する。
い場合をそれぞれ例示する。
いま、第５図および第６図において、Ａに示すようなビ
デオ信号がゲート回路２０を介して抽出されたとする。
デオ信号がゲート回路２０を介して抽出されたとする。
この信号はインバータ３１によってＢの−Ｓｖに示すよ
うな極性の反転した信号となる。
うな極性の反転した信号となる。
また、遅延回路３２で、一定時間τだけ遅延され、Ｂの
５Ｖ１（破線で示す波形）に示すような信号となる。
５Ｖ１（破線で示す波形）に示すような信号となる。
加算回路４０は、印加される信号−８ＶとＳＶｌとを加
算し、その出力端にＣに示すような波形、すなわち、ビ
デオ信号を微分した信号を近似する信号ＤＭＹを出力す
る。
算し、その出力端にＣに示すような波形、すなわち、ビ
デオ信号を微分した信号を近似する信号ＤＭＹを出力す
る。
この信号ＤＭＹを式で示すと次式の通りとなる。
Ｄ（Ｘ、Ｙ）−Ｄ（Ｘ−τ、Ｙ）＝ＤＭＹ・・・・・・
・・・（１）ここでＤ（Ｘ、Ｙ）は、画面を表わす関数
とし、Ｘ、Ｙは画面上の座標を表わすものとする。
・・・（１）ここでＤ（Ｘ、Ｙ）は、画面を表わす関数
とし、Ｘ、Ｙは画面上の座標を表わすものとする。
したがって、Ｄ（Ｘ、Ｙ）は座標Ｘ、Ｙ点での濃淡を表
わす。
わす。
座標を離散的に考えると、Ｄ（ｉ、ｊ）ｉ＝１．２．、
、Ｎ、ｊ＝１．２．、、Ｍとなる。
、Ｎ、ｊ＝１．２．、、Ｍとなる。
なお、座標は、Ｘ軸が走査線の方向と一致するようにと
るものとする。
るものとする。
信号ＤＭＹは、ゲート回路５０を介して絶対値を得る回
路６０に印加され、ここでＤに示すような正極性の信号
に変換される。
路６０に印加され、ここでＤに示すような正極性の信号
に変換される。
ピーク値検出回路７０は、絶対値を得る回路６０から出
力された信号のピーク値ＥＰをＥに示すように検出し、
これをサーボ回路８０に送出する。
力された信号のピーク値ＥＰをＥに示すように検出し、
これをサーボ回路８０に送出する。
ここで、第５図と第６図との対比から明らかな通り、ピ
ーク値信号ＥＰは、正合の良い場合（第５図）は大きく
、正合の悪い場合（第６図）は小さい。
ーク値信号ＥＰは、正合の良い場合（第５図）は大きく
、正合の悪い場合（第６図）は小さい。
このピーク値信号ＥＰは、焦点正合をするための評価関
数値となる。
数値となる。
以上の動作をさらに具体的に説明する。
いま、使用されるＴＶ左カメラ商用テンビジョン方式と
同様のインクレーストスキャン （ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄｓｃａｎｎｉｎｇ）方式を採用
しているものとすれば、第７図および第８図に示すよう
に、第１フイールド（第７図）では、水平走査線ＨＬの
偶数番目のものが、すぐ次に続く第２フイールド（第８
図）では水平走査線ＨＬの奇数番目のものがそれぞれ表
われる。
同様のインクレーストスキャン （ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄｓｃａｎｎｉｎｇ）方式を採用
しているものとすれば、第７図および第８図に示すよう
に、第１フイールド（第７図）では、水平走査線ＨＬの
偶数番目のものが、すぐ次に続く第２フイールド（第８
図）では水平走査線ＨＬの奇数番目のものがそれぞれ表
われる。
このような方式の画面において、破線で囲まれた領域Ｆ
について焦点正合をする場合、ゲート回路２０に、水平
領域を与える１１．１２に対応する信号を与え、またゲ
ート回路５０に、垂直領域を与える１１，１．に対応す
る信号を与える。
について焦点正合をする場合、ゲート回路２０に、水平
領域を与える１１．１２に対応する信号を与え、またゲ
ート回路５０に、垂直領域を与える１１，１．に対応す
る信号を与える。
ピーク値検出回路７０は、まず第７図（第１フイールド
）において、第０番目の走査線ＨＬＯ上の区間ｔ１〜ｔ
２における最大値ＰＯを検出・保持し、これを出力する
。
）において、第０番目の走査線ＨＬＯ上の区間ｔ１〜ｔ
２における最大値ＰＯを検出・保持し、これを出力する
。
次に２番目の走査線ＨＬＺ上の区間ｔ１〜ｔ２における
最大値Ｐ２が検出され、この最大値Ｐ２はＰＯと比較さ
れ、ＰＯ＞Ｐ２の場合そのままの値ＰＯが、ＰＯ＜Ｐ２
の場合ＰＯからＰ２に更新され、Ｐ２が出力される。
最大値Ｐ２が検出され、この最大値Ｐ２はＰＯと比較さ
れ、ＰＯ＞Ｐ２の場合そのままの値ＰＯが、ＰＯ＜Ｐ２
の場合ＰＯからＰ２に更新され、Ｐ２が出力される。
４番目の走査線ＨＬ４上の区間ｔ１〜ｔ２においても同
様にして、区間ｔ１〜ｔ２における最大値Ｐ４とＰ２（
またはＰＯ）と比較され、これより大きいときＰ４が出
力される。
様にして、区間ｔ１〜ｔ２における最大値Ｐ４とＰ２（
またはＰＯ）と比較され、これより大きいときＰ４が出
力される。
このようにして領域Ｆの最後の走査線ＨＬ２ｎまで続け
られ、このときピーク値検出回路７０の出力Ｐ２ｎがこ
の画面（第１フイールド）の焦点正合度を示す評価関数
となる。
られ、このときピーク値検出回路７０の出力Ｐ２ｎがこ
の画面（第１フイールド）の焦点正合度を示す評価関数
となる。
第８図（第２フイールド）においても、第７図の場合と
同様の動作を行い、ピーク値検出回路の出力端から第２
フイールドの焦点正合度を示す評価関数を得ることがで
きる。
同様の動作を行い、ピーク値検出回路の出力端から第２
フイールドの焦点正合度を示す評価関数を得ることがで
きる。
レンズ系の制御は、例えば次のようにして行なわれる。
焦点を合せようとするとき、まず∞の位置になるように
受光部回転機構８１を介して受光部１２を回転する。
受光部回転機構８１を介して受光部１２を回転する。
次に一定速度で最短撮影距離の位置で止まるまで、受光
部１２を回転する。
部１２を回転する。
これまでの時間を例えば０．５秒とする。
フィールドの数は、商用テレビジョンの場合と同じよう
に考えると、毎秒６０コマであり、０．５秒間には３０
コマが存在する。
に考えると、毎秒６０コマであり、０．５秒間には３０
コマが存在する。
従って、受光部１２が∞の位置から最短撮影距離の位置
までに移動する間、ビーり値検出回路７０から第９図に
示すように３０個の評価関数が得られる。
までに移動する間、ビーり値検出回路７０から第９図に
示すように３０個の評価関数が得られる。
第９図の例によれは、これらの評価関数が最大となる受
光部位置Ｍθ係で焦点が合う。
光部位置Ｍθ係で焦点が合う。
ここでサーボ回路８０の中にもう１つのピーク値検出回
路を設け、得られた３０個の評価関数のうちの最大値（
第９図のＭＰ）を検出・保持し、受光部位置θが１００
％になったところで、θを逆方向に移動させ、このとき
のピーク値検出回路７０の出力がサーボ回路８０の中に
設けたピーク値検出回路の保持値ＭＰに等しくなったと
ころでθを停止させるようにすれば、Ｍθ％の位置が決
まる。
路を設け、得られた３０個の評価関数のうちの最大値（
第９図のＭＰ）を検出・保持し、受光部位置θが１００
％になったところで、θを逆方向に移動させ、このとき
のピーク値検出回路７０の出力がサーボ回路８０の中に
設けたピーク値検出回路の保持値ＭＰに等しくなったと
ころでθを停止させるようにすれば、Ｍθ％の位置が決
まる。
この実施例においては、受光部１２が回転するようにな
っているので、調節時には、画像に対して水平走査線の
角度が変り、両面の水平走査線方向だけでなくあらゆる
角度の方向に対して一様に焦点調節を行なうことができ
る。
っているので、調節時には、画像に対して水平走査線の
角度が変り、両面の水平走査線方向だけでなくあらゆる
角度の方向に対して一様に焦点調節を行なうことができ
る。
この回路において、絶対値を得る回路６０の入出力特性
を例えば２乗特性のような非線形特性とする利点は、加
算回路４０からの出力信号のピーク値が強調され、全体
として検出感度を増大することができる点にある。
を例えば２乗特性のような非線形特性とする利点は、加
算回路４０からの出力信号のピーク値が強調され、全体
として検出感度を増大することができる点にある。
なお、この実施例ではインバータと加算回路との組合せ
で印加される２種のビデオ信号の差を求めるようにした
ものであるが、この組合せに代えて引算演算を行なう演
算回路を用いてもよい。
で印加される２種のビデオ信号の差を求めるようにした
ものであるが、この組合せに代えて引算演算を行なう演
算回路を用いてもよい。
また、ここではＴＶ左カメラカラー用か、モノクロ用か
特に意識してないが、双方に適用できることはもちろん
である。
特に意識してないが、双方に適用できることはもちろん
である。
カラー用とする場合、ＴＶ左カメラらルミナンス信号を
ビデオ信号として取り出すものとする。
ビデオ信号として取り出すものとする。
以上に説明したように、本発明に係る装置は、画面の一
部を表示するビデオ信号と、このビデオ信号を遅延した
信号との差を求め、この差信号の最大値を焦点正合度の
評価信号とし、これが最大となるように受光部を回転し
ながら焦点を調節するもので、フィルタ回路等を使用す
ることなく簡単な構成で、画面のあらゆる角度の方向に
対して一様に焦点調節を行なうことができる。
部を表示するビデオ信号と、このビデオ信号を遅延した
信号との差を求め、この差信号の最大値を焦点正合度の
評価信号とし、これが最大となるように受光部を回転し
ながら焦点を調節するもので、フィルタ回路等を使用す
ることなく簡単な構成で、画面のあらゆる角度の方向に
対して一様に焦点調節を行なうことができる。
第１図および第２図は本発明に係る装置の原理を説明す
るための説明図で、Ａは得られる画像のパターンを、Ｂ
はＡ図におけるＢ−Ｂの水平走査線に対応するビデオ信
号を、ＣはＢに示すビデオ信号を微分した波形をそれぞ
れ示す。 第３図は本発明に係る装置の一実施例に示すブロック図
、第４図は第３図装置に使用されている絶対値を得る回
路の入出力特性を示す線図、第５図および第６図は第３
図装置の動作を説明するための波形図、第７図および第
８図はインクレーストスキャン方式の画面において焦点
正合をする領域を説明するための画面図、第９図は受光
部が∞の位置から最大撮影距離の位置までに移動する間
得られる評価関数の波形図である。 １０……ＴＶカメラ、１１……レンズ系、１２……受光
部、２０……ゲ一ト回路、３１……インバータ、３２…
…遅延回路、４０……加算回路、５０……ゲ一ト回路、
６０……絶対値を得る回路、７０……ピ一ク値検出回路
、８０……サ一ボ回路、８１……受光部回転機構。
るための説明図で、Ａは得られる画像のパターンを、Ｂ
はＡ図におけるＢ−Ｂの水平走査線に対応するビデオ信
号を、ＣはＢに示すビデオ信号を微分した波形をそれぞ
れ示す。 第３図は本発明に係る装置の一実施例に示すブロック図
、第４図は第３図装置に使用されている絶対値を得る回
路の入出力特性を示す線図、第５図および第６図は第３
図装置の動作を説明するための波形図、第７図および第
８図はインクレーストスキャン方式の画面において焦点
正合をする領域を説明するための画面図、第９図は受光
部が∞の位置から最大撮影距離の位置までに移動する間
得られる評価関数の波形図である。 １０……ＴＶカメラ、１１……レンズ系、１２……受光
部、２０……ゲ一ト回路、３１……インバータ、３２…
…遅延回路、４０……加算回路、５０……ゲ一ト回路、
６０……絶対値を得る回路、７０……ピ一ク値検出回路
、８０……サ一ボ回路、８１……受光部回転機構。
Claims (1)
- ルンズ系とこのレンズ系を通った光を受光する受光部を
含むＴＶカメラを具備し、前記ＴＶカメラから画面の一
部を表示するビデオ信号を抽出するときもに該ビデオ信
号と該ビデオ信号を一定時間遅延した信号との差を求め
、この差信号を、入出力特性が非線形の関係を有する絶
対値回路に印加し、この絶対値回路の出力信号の最大値
が最大となるように前記ＴＶカメラの受光部を回転させ
ることによって焦点を調節するようにした自動焦点調節
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50031527A JPS58708B2 (ja) | 1975-03-14 | 1975-03-14 | ジドウシヨウテンチヨウセツソウチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50031527A JPS58708B2 (ja) | 1975-03-14 | 1975-03-14 | ジドウシヨウテンチヨウセツソウチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51105722A JPS51105722A (ja) | 1976-09-18 |
| JPS58708B2 true JPS58708B2 (ja) | 1983-01-07 |
Family
ID=12333650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50031527A Expired JPS58708B2 (ja) | 1975-03-14 | 1975-03-14 | ジドウシヨウテンチヨウセツソウチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58708B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198817A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び撮像方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54111511A (en) * | 1978-02-21 | 1979-08-31 | Kansai Hoon Kogyo Kk | Production of refractory inorganic porous formed body for high temerature use |
| JPS5540423A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-21 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Distance information judging circuit of auto focus detector |
| JPS56123505A (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-28 | Takeshi Koo | Method for detecting focus of optical lens |
| JPS5988976U (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-16 | 三洋電機株式会社 | オ−トフオ−カス制御回路 |
| JPS60135712U (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | 三洋電機株式会社 | 自動焦点カメラ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4860628A (ja) * | 1971-11-27 | 1973-08-25 |
-
1975
- 1975-03-14 JP JP50031527A patent/JPS58708B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009198817A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び撮像方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51105722A (ja) | 1976-09-18 |
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