JPS589463B2 - 映像パタ−ン記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は，テレビカメラ等の走査形検出器により撮像さ
れた画像の位置や形を記憶せしめる映像パターン記憶装
置に関し，％に、電気雑音の多大なる雰囲気中に使用し
て有効なる映像パターン記憶装置を提供せんとするもの
である。

一般に、テレビカメラ等の映像機器は空間雑音や電源ラ
イン雑音などの電気雑音に対し極めて弱いため、これら
機器をベルトコンベアーによる作業を実施しているよう
な工場等に持込むと、外来電気雑音により誤動作を起す
という欠点があり、シールドや専用電源を使用するなど
の対策を施こしても、誤動作を完全に除去することは極
めて困難であった。

本発明は、上述の問題を考慮し上記走査形検出器が外来
電気雑音により多少誤動作を起しても，雑音のランダム
性と光像の不変性を利用することにより，撮像対象から
得た真の映像信号と外来雑音による映像信号とを識別し
、真の映像信号のみを取り出しうる装置を提供せんとす
るものであり，以下本発明の原理を図面と共に説明する
。

今，テレビカメラ等の走査形検出器により，対象を走査
したとき、第１図Ａのごとく、検出器の視野内にｐ１〜
ｐ４の４つの輝点が存在したとする。

本発明の映像パターン記憶装置では、この輝点が撮像対
象から得た真の映像であれ，外来雑音による映像信号で
あれ、区別せず，まずこの輝点の上記検出器視野内に存
在する位置すべてを上記走査形検出器の走査にしたがい
順次記憶し，次に，記憶した輝点発生位置ｐ１〜ｐ４の
周囲に第１図Ｂのｐ１′〜ｐ４′のごとき一定の領域す
なわち電子マスク碩域を設定し，その後の検出器の走査
においては、他の場所へ発生した輝点は無視し、上記電
子マスク領域ｐ１′〜ｐ４′の内側に輝点が存在するか
否かを調べる。

第１図Ｂのｐ１′，ｐ３′，ｐ４′のごとく、電子マス
ク領域内に輝点ｐＬｐ：Ｌｐ４が常に存在するときは、
最初に記憶した輝点ｐ１，ｐ３，ｐ４は撮像対象から得
た真の映像信号であるから，そのまま記憶しておき，第
１図ｐ２′のごとく，電子マスク内に輝点が存在しない
ことがあれば、この電子マスクｐ′２を設定した輝点ｐ
２は，外来雑音によるものであるからこの輝点ｐ２の発
生位置の記憶を消去せしめ、最終的に、撮像対象よりの
真の映像であるｐ１，ｐ３ｔｐ４のみを記憶するごとく
なしている。

第１図Ｃは、最終的に記憶されている輝点ｐ１，ｐ３，
ｐ４によるマスクｐ′１，ｐ′３，ｐ′４を示している
。

換言すると、本発明は，撮像対象から得た真の映像は検
出器視野の同一場所に存在するという光像の不変性と検
出器視野の同一場所に雑音による映像が連続して存在す
ることは、確率的に非常に希であるという雑音のランダ
ム性を利用するものであり，上述の亀子マスク領域内に
輝点が存在するか否かを調べる回数を、雑音の状態に合
せ，増減してやれば、雑音の影響は，ほとんど無視しう
るようにできるものである。

ここで，上記電子マスク領域は，たとえ撮像対象より得
た輝点てあっても，最初に記憶した輝点の位置と，以後
検出される輝点の位置が、完全に一致することはさり得
ないので，撮像対象より得た輝点ならば，検出器の走査
のたびに少なくともその領域内に繰返し発生すると考え
られる領域を設定するものであり、一般に，上記誤差を
生じる原因としては、検出器視野内の位置を記憶すると
きの記憶誤差や撮像対象と検出器との相対的位置決め誤
差などが考えられる。

以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図に２いて，１は被撮像対象、２は，テレビカメラ
２０とテレビカメラ２０の出力をロジックレベルに変換
するレベル変換器２１とにより構成される走査形検出手
段，３は基準クロツク発生器３０と基準クロック発生器
３０の出力を分周し，上記テレビカメラ２０の水平同期
信号Ｈｓｙを発生する分周器３１と，該水平同期信号Ｈ
ｓｙを分周し上記テレビカメラ２０の垂直同期信号Ｖｓ
ｙを発生する分周器３２と、上記基準クロツク発生器３
０の出力を計数入力とし上記水平同期信号Ｈｓｙをリセ
ット入力とするカウンタ３３と上記水平同期信号Ｈｓｙ
を計数入力とし、上記垂直同期信号Ｖｓｙをリセット入
力とするカウンタ３４により構成され、上記走査形検出
手段出力中の映像信号の時間的発生位置に対応する座標
を与える時間的発生位置座標変換手段、４は信号記憶状
態走査期間を設定する設定回路４０と、垂直同期信号Ｖ
ｓｙを計数するカウンタ４１と該カウンタ４１の出力と
、上記設定回路４０の出力を比較する比較回路４２によ
り構成される動作状態切換手段，５は、上記カウンタ３
４の出力をデータ入力とする記憶回路５０と上記カウン
ク３３の出力をデータ入力とする記憶回路５１と，上記
動作状態切換手段４の出力により開閉され，その出力が
，上記記憶回路５０と５１の書き込み信号となるゲート
回路５２と、上記動作状態切換千段４の出力が映像信号
記憶状態より記憶内容チェック状態に切り換わるときに
パルスを発生するパルス発生回路５３と，上記動作状態
切換手段４の出力により，上記パルス発生器５３の出力
と垂直同期信号Ｖｓｙとの内どちらか一方を選択する信
号選択回路５４と、同じく上記動作状態切換千段４の出
力により、上記ゲート回路５２の出力と、上記垂直同期
信号Ｖｓｙとの内どちらか一方を選択する信号選択回路
５５と，７上記選択回路５５の出力の立ち下りにより計
数を行い、かつ上記信号選択回路５４の出力によりリセ
ットされ、かつその出力が上記記憶回路５０，５１の記
憶番地を与える番地指定カウンタ５６とにより構成され
る記憶手段であり、６は，電子マスク領域幅を設定する
領域幅設定回路６０と，上記記憶回路５０の出力と上記
領域幅設定回路６０の出力との加算および減算を行う加
算回路６１および減算回路６２と上記記憶回路５１の出
力と上記領域幅設定回路６０の出力との加算および減算
を行う加算回路６３および減算回路６４により構成され
る電子マスク設定手段であり、７は，上記加算回路６１
および減算回路６２の出力と上記カウンタ３４の出力と
を比較する比較回路７０，７１と，上記加算回路６３お
よび減算回路６４の出力と上記カウンタ３３の出力とを
比較する比較回路７２，７３と，上記比較回路７０と７
１の出力のアンドを取るアンド回路７４と、上記比較回
路７２と７３のアンドを取るアンド回路７５と，上記ア
ンド回路７４の出力の立ち下りによりパルスを発生する
パルス発生回路７６と，上記アンド回路７４，７５の出
力と、上記走査形検出手段２の出力とのアンドを取るア
ンド回路７７と，上記垂直同期信号Ｖｓｙにてセットさ
れ、上記アンド回路７７の出力にてリセットされるフリ
ツプフロツプ回路７８と、上記パルス発生器７６の出力
を入力とし、上記フリツプフロツプ回路７８の出力によ
り制御されるゲート回路７９により構成される比較手段
である。

このような構成において，走査形検出手段２のテレビカ
メラ２０の走査を開始せしめると，まず最初は動作状態
切換手段４において，カウンタ４１の内容が設定回路４
０の内容より小さいから、比較回路４２における比較の
結果，動作状態切換手段４の出力は映像信号記憶状態を
示し，この結果、記憶手段５においてゲート回路５２の
ゲートは開かれ，信号選択回路５４は垂直同期信号Ｖｓ
ｙを選択し、かつ信号選択回路５５はゲート回路５２の
出力を選択する。

また、時間的発生位置厘標変換手段３のカウンタ３３の
計数値は、第４図ｅのごとく、水平同期信号Ｈｓｙによ
ってリセットされた後、基準クロツク発生回路３０の出
力を計数し，直線的に増加しており，カウンク３４の計
数値も、第４図ｆのごとく，垂直同期信号Ｖｓｙにより
リセットされた後，水平同期信号Ｈｓｙを計数し、直線
的に増加している。

但し，第４図ｅの波形は正確には、第４図ｆの波形と同
様に階段波であるが，便宜的に直線として図示している
。

このような状態において、走査形検出手段２におけるテ
レビカメラ２０が，第３図のごとく、ｐ点に輝点を撮像
したとすると、テレビカメラ２０の出力は、第４図ａの
ごとくなり、この信号ａは，レベル変換回路２１にてレ
ベル変換され、第４図ｂのごとくパルス信号に変換され
，記憶手段５に供給される。

記憶手段５においては，この走肴形検出手段２からの信
号がゲート回路５２を介し、記憶回路５０，５１の書き
込み端子に供給され、このとき、上記時間的発生位置座
標変換手段３より供給されるカウンタ３３，３４の内容
，すなわち第４図ｅのＸｐ、第４図ｆのｙｐをそれぞれ
記憶回路５０，５１に書き込むとともに，信号選択回路
５５を介し，番地指定カウンタ５６に供給され，あらか
じめ信号選択回路５４を介して供給された垂直同期信号
により、零にセットされていた番地指定カウンタ５６を
その立ち下りにて第４図ｄのごとくカウントアップして
いる。

この結果，第４図ａのごときテレビカメラの走査開始時
点，すなわち垂直同期信号Ｖｓｙから（Ｙｐｔ＋Ｘｐｔ
）時間後に現われた映像信号が、記憶回路５０，５１上
に、数値ｙｐと数値Ｘｐとして記憶されたこととなり，
換言すると，映像信号の時間的発生位置がＸ−Ｙ座標に
変換されたことになる。

参考までに、テレビカメラの視野に撮像された第３図の
ごとき輝点ｐの水平走査線上に現われる映像信号を第３
図下側に，また垂直走査線上に現われる映像信号を第３
図の右側にそれぞれ示しておく。

上述のごとく、レベル変換回路２１の出力すなわち第４
図ｂが発生すると，この出力が発生した時点におけるカ
ウンタ３３と３４の内容を記憶回路５Ｌ５０に書き込む
とともに、記憶番地指定カウンク５６の内容をカウント
アップするから、テレビカメラ２０の出力すなわち第４
図ａ内に複数の映像信号が存在すると、この映像信号が
発生するたびに，この映像信号発生時点のカウンタ３３
，３４の内容を記憶回路５１と５０に書き込むとともに
，記憶番地指定用カウンタ５６の内容を順次カウントア
ップし、結局テレビカメラ２０の一回の走査で、すべて
の輝点に対応する座標が記憶回路５１，５０内に順次記
憶されていくことは明白である。

次に、動作状態切換手段４のカウンク４１が、垂直同期
信号Ｖｓｙによりカウントアップされ，とのカウンタ４
１の内容が設定回路４０の内容よりも大きくなると、比
較回路４２における比較の結果、動作状態切換手段４は
，記・億内容チェック状態を示し，この結果、記憶手段
５のゲート回路５２のゲートは閉じ、信号選択回路５４
は、パルス発生回路５３の出力を選択し、かつ信号選択
回路５５は垂直同期信号Ｖｓｙを選択する。

また，時間的発生位置座標変換手段３のカウンタ３３，
３４の内容は，上述の映像信号記憶状態と同様であり、
第５図ｅ，ｆのごとく時間とともに変化しており、さら
に，動作状態切換千段４の計数回路４２の出力が、映像
信号記憶状態から記憶内容チェック状態に切換るとき，
記憶手段５のパルス発生回路５３が発生するパルスが、
信号選択回路５４を介し，リセット入力端子に供給され
るため、記憶番地指定カウンタ５６は，零番地を指示し
ており，上述の映像信号記憶状態にて記憶回路５０．５
１に記憶したデータの内，最初のデータを呼び出してい
，る。

今、記憶回路５０．５１の零番地に記憶されていた内容
がそれぞれ、Ｙｐ，Ｘｐであるとすると、記憶手段５の
Ｘ座標およびＹ座標のデータ出力として、それぞれ，第
５図ｇ，ｈのごとき，ＸｐｔＹｐなる値が、電子マスク
作成手段６に供給される。

電子マスク設定手段６では，この入力データＸｐ，Ｙｐ
と領域幅設定回路６０の内容△Ａとを、加算回路６３と
減算回路６４および、加算回路６１と減算回路６４によ
り，それぞれ加算および減算を行い、第５図ｉ，ｊ，ｋ
，ｌのごとき、Ｘｐ＋△Ａ，Ｘｐ−△Ａ，Ｙｐ＋△Ａ，
Ｙｐ−△Ａなる値を作成し、電子マスク設定手段６の出
力として，比較手段７に供給している。

比較手段７では，まずこの信号ｉ，ｊと，時間的発生位
置座標変換手段３のカウンタ３３の出力とを比較回路７
２と７３により比較し，それぞれ第５図ｍ，ｎのごとき
時間幅のパルス列を作成し、かつアンド回路７５にて、
このパルス列ｍ，ｎのアンドをとることにより，電子マ
スク作成手段６の出力Ｘｐ±△Ａに対応した第５図ｏの
ごとき時間幅を作成し，また第５図信号，ｋ，ｌと時間
的発生位置座標変換手段３のカウンタ３４の出力とを比
較回路７０，７１にて比較し、それぞれ第５図ｐ，ｑの
ごとき時間幅のパルス列を作成し，かつ、アンド回路７
４にてこの信号ｐ，ｑのアンドを取ることにより、電子
マスク設定手段６の出力Ｙｐ±△Ａに対応した第５図ｒ
のごとき時間幅をもつ信号を作成している。

また、パルス発生回路７６は，この信号ｒの立ち下りに
より，第４図Ｓのごときパルス信号を作成している。

このような状態のものと，走査形検出手段２のテレビカ
メラ２０が再度第３図のごとくｐ点に輝点を撮像したと
すると，テレビカメラ２０の出力は第５図ａのようにな
り、この信号ａは，レベル変換回路２１にてレベル変換
され，第５図ｂのごときパルス信号に変換され，記憶手
段５と比較手段７に供給される。

このとき、記憶手段５においては、ゲート回路５２が閉
じているから、この信号ｂは何ら作用をおよはさない。

しかし、比較手段７においては，この信号ｂは，アンド
回路７７に供給され、第５図信号０と信号ｒとの間でア
ンドがとられ，第５図ｔのごとき信号が作成される。

このとき，フリツプフロツプ回路７８は，垂直同期信号
Ｖｓｙにてセットされ，このアンド回路７７の出力信号
ｔによりリセットされる回路であるから，このフリツプ
フロツプ回路７８の出力は，第５図Ｕのようになり，パ
ルス発生回路７９の信号が来るまでに，一担開放したゲ
ート回路７９を再度閉じ、記憶手段５への消去信号の供
給を阻止し、記憶手段５に記憶されている座標Ｘｐ，Ｙ
ｐをそのまま記憶手段５に残しておくことになる。

さらに今、もし、走査形検出手段２の出力に、第３図ｐ
点に対応した映像信号が存在しないときは，計数手段７
のアンド回路７７の出力には，第５図ｔのようなパルス
は発生しないから，ゲート回路７７のゲートは開放のま
まになっており，第５図Ｓなる信号がゲート回路７９を
介し，消去信号として記憶手段５内の記憶回路５０と５
１に供給され、それぞれの記憶内容を消去することにあ
る。

また，記憶手段５の番地指定カウンタ５６は，信号選択
回路５５を介して供給される垂直同期信号Ｖｓｙにてカ
ウントアップされるから、走査形検出手段２の一回の走
査が終了し、記憶回路５０，５１の零番地の内容チェッ
クが終了すると、次の番地の内容が自動的に読み出され
，該次の番地の内容に関するチェックが行なわれること
となり，結局先の映像信号記憶状態にて記憶された内容
は順次チェックされていくこととなる。

ここで，第２図の実施例は，記憶手段５の零番地から順
次記憶された複数個の記憶内容に関し，記憶内容が真の
映像信号によるものか、あるいは外来雑音によるものか
のチェックは，それぞれ１走査期間づつを使用し，それ
ぞれ１回づつ行う場合の実施例であるが，それぞれ複数
回のチェックを行うことも容易である。

例えば，第２図の実施例に、映像信号記憶状態における
記憶番地指定カウンタ５６の内容の最大値を記憶する書
き込み数記憶回路と、記憶内谷チェック状態における上
記記憶番地指定カウンタ５６の内容と、上記書き込み数
記憶回路の内容とを比較する比較回路を別に設け，上記
記憶番地指定カウンタ５６の内容が、上記書き込み数記
憶回路の内容より大きくなると、上記記憶番地指定カウ
ンタ５６をリセットする手段を付加することにより，芥
易に実現できるものである。

又，第２図の実施例に２いて撮像対象は輝点てあるとし
てきたが，撮像対象が面積をもつ図形であっても，本発
明の趣旨はそのまま適用できる。

すなわち，第７図イのごとき文字パターンの撮像対象で
あるとき，この文字パターンの位置や形を記憶すること
は，この文字パターンの輪郭を記憶することにほかなら
ないし、輪郭を記憶するということは，輪郭を形成する
すべての点を記憶するということであるから，走査形検
出手段の走査にしたがい，順次得られる上記文字パター
ンの輪郭を形成する点すべてを順次記憶し、該記憶した
点それぞれにつき，記憶内容のチェックを行うことによ
り、撮像対象が面積をもった図形の場合でも、第２図の
実施例の輝点の場合と同様に考えることができる。

ここで，面積をもつ図形の輪郭を検出する場合の実施例
を第６図に示す。

第６図の一実施例では第２図に示した一実施例における
走査形検出手段２のかわりにこの走査形検出手段２に、
入力の立ち上りによりパルスを発生するパルス回路２２
と，入力信号の立ち下りによりパルスを発生するパルス
発生回路２３と，この２つのパルス列を重畳する重畳回
路２４を付加した図形用走査形検出手段２′を構成した
点が，第２図の一実施例とは違っている。

第６図の図形用走査形検出手段２′の動作の特徴は，第
６図のテレビカメラ２０が，第７図イのごとき文字パタ
ーンのＸ−Ｘ′線上を走査したとすると、このテレビカ
メラ２０の出力は，第７図口のごとくなり，テレビカメ
ラ２０の出力ロは，レベル変換回路２１により、第７図
ハのごとき幅をもったパルス信号に変換される。

パルス発生回路２２と２３はこのパルス信号ハを受け，
それぞれこのパルス信号ハの立ち上りと立ち下りにより
、パルス信号二とホを発生し，かつこの２つのパルス信
号は、重畳回路２４にて重畳され、パルス信号へとなり
、結局、第７図イの文字パターンのＸ−Ｘ′線上の輪郭
を与える点ｑ４，ｑ２，ｑ３，ｑ４に対応した信号へか
得られることにあり，この輪郭に対応した信号へか図形
用走査形検出手段２′により得られた後の動作は，第２
図の実施例の場合とまったく同様である。

このように本発明によれば、一般に外来電気雑音に弱い
テレビカメラ等の走査形検出器により撮像された画像の
位置ま形を記憶する映像パターン記憶装置であるにもか
かわらず，耐雑音特性が良好でベルトコンベア一作業を
実施しているような外来電気雑音の極めて多大なる場所
においても、常に正しい映像パターンを記憶できるとい
うすぐれた特徴を有する装置が実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは、本発明の原理を説明するための図
，第２図は本発明の一実施例における映像パターン記憶
装置のブロック図，第３図は、テレビカメラの視野と映
像信号の関係を示す図、第４図ａ−ｆは、映像信号書き
込み状態における第２図各部の信号波形図，第５図ａ〜
ｕは，記憶内容チェック状態における第２図各部の信号
波形図、第６図は本発明の他の一実施例のブロック図，
第７図イ〜へは，第６図の各部信号波形図である。 １・・・・・・被撮像対象，２・・・・・・走査形検出
手段，３・・・・・・時間的発生位置座標変換手段，４
・・・・・・動作状態切換手段、５・・・・・・記憶手
段、６・・・・・・電子マスク設定手段，７・・・・・
・比較手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対象を走査しながら撮像する走査形検出手段と，上
   記走査形検出手段の映像信号の時間的発生位置を上記走
   査形検出手段の視野と対応したＸ−Ｙ座標上の座標に変
   換する時間的発生位置座標変換手段と、上記座標を記憶
   する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された座標を基準
   とし、上記座標の周囲に一定の領域すなわち電子マスク
   領域を設定する電子マスク設定手段と，動作状態切換手
   段とを具備し、動作状態切換手段を映像信号記憶状態に
   した具合には、上記走査形検出手段の視野内全域にわた
   る走査期間中に得られるすべての映像信号の時間的発生
   位置に対応する座標すべてを上記記憶手段に順次記憶せ
   しめるとともに，動作状態切換手段を記憶内容チェック
   状態にした場合には、上記映像信号記憶状態にて記憶し
   た座標を順欠読み出し、かつ，読み出した座標にもとづ
   き電子マスク領域を設定し、上記走査形検出手段の記１
   意内容チェック状態期間中における映像信号が、上記電
   子マスク領域内に再来するか否かを別に設けた比較手段
   により調べ、再来するときには、該亀子マスク領域を設
   定した座標をそのまま記憶部内に残し，再来しないとき
   には、該電子マスク領域を設定した座標を消去せしめる
   ように構成したことを特徴とする映像パターン記憶装置
   。