JPS60221808A - パタ−ン認識用固体撮像カメラ - Google Patents

パタ−ン認識用固体撮像カメラ

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JPS60221808A
JPS60221808A JP59077709A JP7770984A JPS60221808A JP S60221808 A JPS60221808 A JP S60221808A JP 59077709 A JP59077709 A JP 59077709A JP 7770984 A JP7770984 A JP 7770984A JP S60221808 A JPS60221808 A JP S60221808A
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0244Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
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  • Image Input (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はAIパターン認識用固体撮像カメラ係り、特に
被写体が直#パターンであって基準座標に対する直線パ
ター/像の変位量を認識する場合に用いられる固体撮像
装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
たとえば無人化が図られた製造現場とか倉庫において、
第1図に示すように床直に表示されたガイドライン1を
無人搬送車2に搭載されたパターン認識装置によル監視
しながら走行方向を自動的にフィードバック制御するシ
ステムが採用されることがある。上記パターン認識装置
は、ガイドライン1を固体撮像カメラ(結像光学系、固
体撮像装置を含む)3によ)撮像した出力信号に対して
パターン認識処理を行なうものである。この種の従来の
固体撮像カメラにあっては、第2図に示すように画素4
・・・が二次元状に配置された固体撮像装置(エリアセ
ンサ)が用いられておル、このエリアセンサの撮像面上
に結像光学系によルたとえに図示の如く被写体像と直線
・リーン像5)が結像される。そして−・この直線パタ
ーン像5の1ift識紘、撮像面の中心点を原点とする
x、y座II(基準座標)における直線/fターン像5
の変位量、即ち原点から直線パターンg15までのi&
短距離(ずれ)dとX軸に対して直線/ぐターン像5が
交叉する角度(傾き)θとをめることにょル可能である
この場合、従来のノぐターン認識装置にあっては、エリ
アセンサによる撮像出力を画像メモリに一旦格納し、こ
の格納データを読み出してパターン認識のための演算処
理を行なうように構成されている。
〔背景技術の問題点〕
しかし、上述したような従来のノやターン認識装置は、
画素数の多いエリアセンナおよび記憶容量の大きい画像
メモリを必要とするので、システム価格が高価になる。
換言すれば、被写体のパターン認識能力と価格との比を
考えると、被写体のp9ターンが未知の場合には効果的
であるが、被写体のパターンが既知の場合には上記能力
対価格比が必らずしもよくない。
また、上記従来の装置状、エリアセンサを用いるのでそ
の出力信号の読み出し、画像メモリの書き込み・読み出
し、演算処理それぞれの所要時間が長くなり、パターン
認識の高速化が困難になる。また、演算処理のデータ量
も多いので、演算回路およびその周辺回路の構成が複雑
になシ、高価になる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、被写体が
直線ツクターンである場合に、基準座標に対する被写体
ノイターン像の変位量の認識処理を簡単化、高速化する
ためのパターン撮像が可能であル、パターン認識装置の
システム価格の低減化および認識処理の高速化を図シ得
るツクターン認識用固体撮像カメラを提供するものであ
る。
〔発明の概要〕
即ち、本発明の・母ターン認識用固体操像カメラ紘、複
数の画素が直線状に配置された第1の画素群およびこの
第1の画素群の各画素における入射光強度に応じたレベ
ルの出力信号を時系列に読み出す信号出力手段を有する
第1の固体2インセンサと、この第1の面体ラインセン
ナと同じ半導体チップ上で前記第1の画素群に平行に形
成きれた第2の画素群を有する、もしくは上記第1の固
体ラインセンサとは別の半導体チップに形成されると共
に前記第1の固体ラインセンサに並行に配置される第2
の固体ラインセンサと、これ、らの2個のラインセンサ
の各画素群を横切る状態で被写体像である直線パターン
像を結像する1個また社2個の結像光学系とを具備する
ことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第3図において、31および止はそれぞれ複数の画
素(光電変換素子)PI〜pNおよびP1′〜PN′が
直線状に配置され、互いに子細 行な第1.第2の画素群である。この2キの画素群31
.32はたとえば同じ半導体チップ上に設けられており
、このチップ上には上記画素群31.32それぞれから
、画素P、〜、PM、Pl′〜pN/の入射光強度に応
じた信号を画素71〜PNの順序、画*Pt’〜B、/
の順序でそれぞれP)系列に読み出すための信号読出手
段(図示せず)が設けられている。したがって、2個の
ラインセンサが平行に設けられていることになる。なお
、前記信号読出手段は、通常のラインセンナにおけると
同様に、各画素の光を変換による信号電荷を電荷転送レ
ジスタに移送し、このレジスタによ多各電荷を順次転送
し、この転送されfcti;荷の量を電圧レベルに変換
して出力するものである。この場合、電荷転送レジスタ
とが出方回路を2個のラインセンサで共用するようにし
てもよい。さらに、上記画素群31.32を有する撮像
面上に被写体像を所定の倍率あるいは縮尺率で結像する
ための結像光学系(図示せず)が設けられている。
次に、上記固体撮像カメラを用いたパターン認識につい
て、たとえば第3図に示すように直線パターン像33が
第1の画素群3Iの画素Pmおよび第2の画素群32の
画素PXを横切る状態に結像した場合を想定して説明す
る。ここで、2個の画素群31.32の距離をL1直線
パ′ターン像33の傾き(画素群31.32と交叉する
角度)をθ(ラジアン)、第゛1の画素群31の終端(
画素PN側)と直線ノ臂ターン像33との最短距離(上
記終端から直線zfターン像33に下した垂線の長さ)
をyl、第2の画素群32の始端(画素PI′側)と直
線パターン像33との最短距離をylと表わすものとす
る。これらの関係を幾何学的に表わすと第4図に示すよ
うになる。ここで、xiは第1の画素群31の始端PN
と結像画素Pm1!;の間の長さであ)、x2は第2の
画素群32の始端PI′と結像画素P′との間の長さで
あシ、Xは前記画素Pm、Pn/・間の画素群長さ方向
の間隔であシ、画素群31.32それぞれの全長をXで
表わす。そうすると、第4図から分るように次式が成立
する。
Xll!illθ= y4 (1=1.2) −(1)
X = xs + xz + x −(3)画素ピッチ
をΔXで表わすと、上式(2)からとなシ、 y意=xzttkθ (m−n)2Δx+を 滌泰泣#4; したがって、画素群31、.9Jそれぞれの画素数N、
直線パターン像33が結像した画素Pm、Pnの画素群
内位置を表わす番号(番地)情報rn + nが判明す
れけ、固体撮像装置の撮像面における基準座標に対する
直線パターン像33のずれ量(yx、yz)および傾き
量(のが創成(4)。
(5) 、 (6)から容易にまる。この場合、上記撮
像装置の出力信号は、第5図に示すように、各画素群3
1.32の出力信号中では結像画素踊。
Pn の出力レベルが他の画素の出力レベルに比べて大
きく異なる(本例では信号レベルが大きい)ので、この
出力信号レベルの検出によシ前記番地情報を検知可能で
ある。なお、直線ノ4ターン像33の幅が広くて画素P
m+ Pnだけでなくそれぞれに隣接する画素の信号出
力レベルも大きい場合には、画素Pmの出力信号を含む
レベルの大きい出力信号群および画素Pnの出力信号を
含むレベルの大きい出力信号群の中でそれぞれピークレ
ベルを有する画素の番地情報を検知するように信号処理
を行なえばよい。
上記実施例の固体撮像カメラは、互いに平行でそれぞれ
複数の画素が直線状に配置された2列の画素群をそれぞ
れ横切るように直線パターン像を結像させるものであシ
、撮像出力信号のレベル上の特徴から直線パターン像が
結像している特定の画素を検知することによって、創成
(4) 、 (5) 、 (6)によル直線ノ臂ターン
像の傾き量θ、ずれ量71171を簡単に認識すること
が可能となる。また、使用している固体撮像装置は、画
素数が従来例のエリアセンナに比べて少なく、信号出力
手段も従来のライ/センサにおけると同様の駆動、信号
処理が可能であシ、安価に実現可能である。しかも、既
知の直線パターンの変位量を認識するために撮像出力信
号のレベル判定処理および演算処理を行なえばよく、従
来例で必要としたvk像メモリを省略可能で1)、創成
(4) 、 (5) 、 (6)の演算処理を行なう回
路も簡易なものとなシ、ノ臂ターン認識装置のシステム
価格の低減化およびパターン像変位量の認識処理の高速
化を図ることができる。
なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、種
、+、C変形実施が可能であシ、前記2個の画素群を同
一チップでなく別チップに形成する、即ち2介のライン
セ/lを別チップによル形成し、各2インセンサを平行
に配置するようにしてもよい。この場合、必要に応じて
各ラインセンサ毎に結像光学系を設ければよい。
また、本発明カメラは、第1図を参照して前述した無人
搬送車に搭載して使用可能であることは勿論のこと、そ
の応用範囲は広い。
〔発明の効果〕
上述したような本発明のノ4?ターン認識用固体撮像カ
メラによれば、被写体が直線/ぐターンである場合に、
撮像面上の基準座標に対する被写体パターン像の変位量
の認識処理を簡単化、高速化するためのパターン撮像が
可能であシ、ノfターンuR装置のシステム価格の低減
化および認識処理の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はパターン認識用固体撮像カメラの−使用例を示
す図、第2図は従来のパターン認識用固体撮像カメラの
撮像面における画素配置を示す図、第3図は本発明のパ
ターン認識用固体撮像カメラの一実施例における固体撮
像装置の画素配置の一例を示す図、第4図はl/X3図
の画素配置と被写体パターン像との関係を説明するため
に示す図、第5図は第4図の被写体/4’ターン像に対
応する撮像出力信号を示す波形図である。 Pl ””N # P(〜p/・・・画素、31.82
−・・画素群、33・・・直線パターン像@ 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第5門

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の画素が直線状に配置された第1の画素群およびこ
    の第1の画素群の各画素における入射光強度に応じたレ
    ベルの出力信号を時系列に読み出す信号出力手段を有す
    る第1の固体ラインセンナと、この第1の固体ラインセ
    ンサと同じ半導体テップ上で前記第1の画素群に平行に
    形成された第2の画素群を有するもしくは上記第1の固
    体ラインセンサとは別の半導体チップに形成されると共
    に前記第1の固体ラインセンサに並行に配置される第2
    の固体ラインセンナと、これらの2個のラインセンサの
    各画素群を横切る状態で被写体像である直線ノリーン像
    を結像する1個または2個の結像光学系とを具備するこ
    とを特徴とするパターン認識用固体撮像カメラ。
JP59077709A 1984-04-18 1984-04-18 パタ−ン認識用固体撮像カメラ Expired - Lifetime JPH0810131B2 (ja)

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Cited By (1)

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JPS6474404A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Mitsui High Tec Solid-state image pickup element

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JPH0810131B2 (ja) 1996-01-31

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