JPS61147380A - 画像入力装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像処理装置に係り、特に照明手段を有し、被
邊像体のパターンを明確に分離する画像入力装置に関す
る。

〔従来の技術〕

近年、工業分野においては９組立、検査等を自動的に行
う工業用ロボットが多用されている。これらの工業用ロ
ボットには、加工品、検査品の位置決めやパターン検出
に画像処理装置が用いられている。

従来、前述した画像処理装置には白色光や単色光を大刃
物体に照射する照明装置を有し、目的の物体に対応して
発光色を選択し、入力画像のＳ／Ｎ比を向上させていた
。この画像処理装置の反射光の撮像には赤、緑、青の３
色をフィルタで分離して別々に行う方式と、カラーカメ
ラを用いた方式とがある。

〔発明が解決しようとする問題〕

前述のフィルタ方式、カラーカメラ方式、共にコントラ
ストが弱いパターン例えば、白と黄色等の時にはその領
域を区別するのは困難であるという問題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記問題点を解決するものであり、その特徴と
するところは、照明装置と撮像装置より成る画像処理装
置において、前記照明装置は異なる波長の光を発射する
複数の光源と、前記複数の光源を特定の周波数で位相を
異ならせて発光させる発振回路とを有し、前記撮像装置
は前記複数の光源より発射した光の反射−による反射光
を検出する検出手段と、前記検出手段の出力から特定周
波数の信号を分離する周波数弁別手段とを有することを
特徴とした画像入力装置を提供するものである。

〔作　　用〕

照明装置と、撮像装置より成る画像処理装置において、
照明装置は異なる波長の複数の光をそれぞれ位相をずら
せて点滅させ、撮像装置は前記照明装置より発射し９反
射物体（被撮像体）によって反射した光を検出し、前記
検出信号の内の特定周波数（点滅周波数）のみバンドパ
スフィルタで分離して９反射した複数の光の不平衡で発
生する特定周波数帯域の信号の変化によって物体のパタ
ーンを撮像する。

〔実　施　例〕

以下９図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例の回路構成図である。

発振器１は周波数が同じで位相の異なる３個の信号をＬ
ＥＤ２に出力する。ＬＥＤ２は赤、青、緑の色を発光す
る複数のＬＥＤより成る。第２図はそれぞれ加わった信
号によって発光したしＬＥＤ２の複数のＬＥＤのそれぞ
れの光パワーの時間変化を表す出力特性図である。各光
とも光パワーは正弦波で変調されており、その正弦波は
赤色に対して青、緑は６°、９０°位相が遅れている。

この位相並びに光パワーの振幅は後述する白と黄に対し
Ｓ／Ｎが高くなるように調整されている。尚。

発振器１は出力の位相値と振幅値が変えられるようにな
っている。

ＬＥＤ２より発射した３色の光はレンズ３．ハーフミラ
−４，レンズ５を介して対象物６に照射される。対象物
６によって反射した光はレンズ５゜ハーフミラ−４，レ
ンズ７を介してＴＶカメラ８に加わる。ＴＶカメラは反
射光を電気信号に変換する装置であり、これらの３色の
光はここで電気信号に変換される。ＴＶカメラ８の出力
はバンドパスフィルタ９を介して積分器１０に加わる。

第３図は対象物の色パターン例、第４図の、■。

ＯはＴＶカメラ８．バンドパスフィルタ９積分器１０の
それぞれの出力信号波形図である。第３図にはおいて対
象物６は黄、白、黄の色配置をしており９図中ａ−ｂは
特定時間における走査位置を示している。第２図に示し
た位相と振幅の各光が第３図に示した反射体に照射され
た時には自分部には全ての光が反射され、さらに赤、青
、緑の位相の関係でその値は直流であり一定の値となる
。

しかしながら黄色部分においては、青の光が反射されず
、赤、青、緑のパワー関係のバランスがくずれ、赤、緑
の位相関係および、走査時間変位により交流信号が発生
する。即ち、第４図のの如く。

黄色部分では交流信号（当然ながら、その時の周波数は
第２図に示した信号と同一の周波数である）となり、白
部分では直流となる。この信号のはバンドパスフィルタ
９で直流レベルがカットされ。

さらに他の必要としない雑音が除去される（第４図■）
、そして積分回路１０で積分される。積分回路１０は検
波回路を有し、検波結果を積分するので、バンドパスフ
ィルタ９の出力のエンベロープ値を検出した信号と同様
の信号（第４図◎）となる。

この信号においては黄色部分が特定電圧値■。

白色部分がほぼＯとなり、白、黄の差を大きく表してい
る。そしてこの積分回路ｌＯの出力はＡＤ変換器１１に
よってディジタルデータに変換され画像メモリ１２に加
わる。画像メモリは対象物６の１パターンを記憶するメ
モリであり、このメモリ１２に格納されたデータを情報
処理装置１３は用いて図示しない回路や装置の制御を行
う。さらに、第１図においでは９画像メモリ１２に格納
されたデータはＤＡ変換器」４を介して表示装置１５に
表示されるように構成されている。

第５図（ａ）、　（ｂ）は半導体パターンにおける実際
的な例である。（ａ）は半導体の断面図、（ｂ）は上部
より見た平面図である。シリコン３ｉ上部にアルミ電極
Ａｔ’等が設けられ、アルミ電極Ａｌが配置されていな
い所に保護膜Ｐが設けられている。

第５図（ａ）に示すように光Ｘが左上部より照射される
と、光の１部は保護膜の表面で反射し、残りはシリコン
Ｓｉの面で反射する。これによって干渉色が発生し、ア
ルミ電極ＡＮの部分とのコントラストを弱めるのである
。この干渉によって発生する反射光の色は前述した保護
膜によって大きく異なる。本発明の実施例においては白
と黄色の差を大きくするような位相と振幅を変化させた
が他の場合にはさらに別の位相、振幅を設定することに
よって他の場合においても行うことが出来る。

例えば赤、青、緑の光パワーの振幅を同一とし。

位相を１２０　°ずつ遅らせる等、他の関係でも可能と
なる。

尚９本発明の実施例では光を正弦波で変調した信号を用
いているが、これによらず例えば位相さらには幅の異な
るパルスによって行うことも可能である。

〔発明の効果〕

以上、述べたように９本発明は赤、青、緑の各光に対し
それぞれの光パワーを特定の周期で変化させさらにその
同期に対する位相をも色によって第１ 変えているので２例えば白と他の色との差が大となり９
本発明によればコントラストの少ない色パターンをもそ
のコントラストを等価−的に大とした画像入力装置を得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路構成図。 第２図は光パワーの時間変化を表す出力特性図。 第３図は対象物の色パターン図。 第４図■〜ＯはＴＶカメラ、バンドパスフィルタ積分器
の出力信号波形図。 第５図（ａ）、　（ｂ）は半導体の断面図並びに平面図
である。 １・・・発振器。 ２・・・ＬＥＤ。 ３．５．７・・・レンズ。 ４・・・ハーフミラ−１ ８・・・ＴＶカメラ。 ９・・・バンドパスフィルタ。 １０・・・積分器。 第２図 第３図 第４図 ■映像信号 バンドハ０スス１し７ ■　　通」！か信号 ■棟分僕の信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 照明装置と撮像装置より成る画像処理装置において、前
   記照明装置は異なる波長の光を発射する複数の光源と、
   前記複数の光源を所定の周波数で位相を異ならせて発光
   させる発振回路とを有し、前記撮像装置は前記複数の光
   源より発射した光の反射体による反射光を検出する検出
   手段と、前記検出手段の出力から所定周波数の信号を分
   離する手段とを有することを特徴とした画像入力装置。