JPS62157945A - マイクロプログラムコントロ−ラ - 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〉 本発明はマイクロプログラムコンｌ−ｔｔ−うにかかり
、特に画像処理を行うビジ９ンエンジンなどのプロセッ
サをソフト的に制御する画像処理装置におけるマイクロ
プログラムコントローラに関する。

〈従来技術〉 近年、工業用テレビ（ＩＴＶ）やイメージセンサなどを
用いた画像処理システムが自動加工ロボットや自動組み
立てロボット、製品の自動検査装置等として工場内の省
力化、自動化を図るためにさかんに用いられている。

これらの画像処理システムでは、ビジランエンジンと呼
ばれる画像処理専用のバー　ドウエア（プロセッサ）が
備えられており、画像メモリへの画像データの書き込み
、ノイズ除去のためのコンボリューション積分、特徴抽
出その他の画像処理を行うようになっている。

〈発明が解決しようとしている問題点〉ところが、画像
処理の内容が複雑になると、それに応じてビジョンエン
ジンの動作手順やタイミングも複雑になってくるが、こ
れをハードウェアで実現するためには極めて複雑な構成
となり製造がむずかしく、又、一度出来あがると処理内
容の変更が不可能であるという問題があった。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
ビジョンエンジンの負担を軽減出来、複雑な処理内容に
も柔軟に対応することが可能な画像処理装置を提供する
ことを、その目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明の１実施例にかかる画像処理システムを
示すブロック図である。

図中、１０は画像データの取り込み（スナップ）、コン
ボリューション積分、特徴抽出などの各画像処理を実行
するプロセッサと（７てのビジョンエンジン、２０はビ
ジョンエンジン１０をラフ１゛的に制御するマイクロプ
ログラムコントローラ、２２はアドレスカウンタ、２６
ばマイクロプログラムシーケンサ、２８はマイクロプロ
グラムメモリ、３０は画像処理システム全体の制御をつ
かさどるホストＣＰＵである。

く作用〉 例えば、ホストＣＰＵ３０がビジョンエンジン１０に画
像取り込み処理を行わせるとき、まずデータバスを介し
てアドレスレジスタ２２に画像取り込み処理に応じたマ
イクロプログラムが記憶されているマイクロプログラム
メモリ２８の先頭アドレス　ＨＡＤをセ−；ｉ　ｌ−す
る。次に、ポスト３０は処理を開始したいタイミングで
シーケンススタート用のコマンドＣＤＡをデータバスに
出力し、これによりマイクロプログラムシーケンサ２６
がシーケンススター　トさオ］る。

このマイクロプログラムシーケン→ノ゛２６はシーケン
ススター１−でまずアドレスＬ・ジスタ２２にセットさ
れた先頭アドレスＨＡ　Ｄを内臓のアト１、・スカウン
タ２６ａにイニシャルセットし、該アドレスカウンタの
計数値を読み出しアドレスとしてマイクロプログラムメ
モリ２８に与え当該アドレスの格納された画像取り込み
処理の１番目のプログラムデータをビジョンエンジン１
０に出力させた後、アドレスカウンタをインクリメント
し、次の読み出しアドレスをメモリ２８に与え画像取り
込み処理にかかる２番目のプログラムデータをビジョン
エンジン１０に出力させ、以下同様の手順を繰り返して
画像取り込み処理に応じた一連のマイクロプログラムデ
ータをビジョンエンジン１０に出力する。

ビジョンエンジン１０はマイクロプログラムコントロー
ラ２０から入力したマイクロプログラムデータに制御さ
れて所定の画像取り込み動作を行う。

〈実施例〉 以下、本発明を第１図に基づいて説明する。

第１図は、画像処理を行うビジョンエンジンのマイクロ
プログラムコントローラを示すブロック−４＝ 図である。第１図において、ビジョンエンジン１０ば、
画像処理プロセラづであり、画像データの取り込み、画
像データのノイズ除去のための畳み込み積分、特徴抽出
、濃度変換等を行う機能を有している。

このビジョンエンジン】０には、該ビジョンエンジンに
所定の画像処理を所定のタイミングで行わせるためのマ
イクロプログラムコントローラ２０が接続されている。

このマイクロプログラムコントローラ２０は、画像処理
システムの全体的な制御をつかさどるホストＣＰＵ３０
に、データバスＤＢを介して接続されたアドレスレジス
タ２２及びＤＯ用リフリップフロップ２４、これらのア
ドレスレジスタ２２、ＤＯ用リフリップフロップ２４出
力側に接続されたマイクロプログラムシーケンサ２６と
、乙のマイクロプログラムシーケンサ２６の出力側に接
続されたマイクロプログラムメモリ２８とから構成され
ている。

マイクロプログラムメモリ２８には、ビジョンエンジン
１０で実行される画像データの取り込み、畳み込み積分
、特徴抽出、濃度変換等の処理項目別に該ビジョンエン
ジン１０を制御するための一連のマイクロプログラムが
格納されている。

各一連のマイクロプログラムは、ホストＣＰＵ３０から
みると処理項目毎にマクロ命令化されており、かつ各マ
クロ命令に対応するマイクロプログラムは所定のアドレ
スＨＡ　Ｄから順に連続したアト】／スに格納されてい
る。尚、各マクロ命令に対応するマイクロゴログラムの
最後にはシーケンス停止用の命令が挿入されている。

あるマクロ命令に応した処理をビジョンエンジン１０に
実行させるには、ホストＣＰＵ３０は当該マクロ命令に
対応するマイクロプログラムの最初のコマンドが格納さ
ねているマイクロプログラムメモリ２８の先頭アドレス
ＨＡＤをアドレスレジスタ２２にセットする。

アドレスレジスタ２２はセットされた先頭アドレスＨＡ
Ｄをマイクロプログラムシーケンサ２６に出力する。Ｄ
ｏ用マフリップフロツブ２４は、ホストＣＰ　Ｕ　３０
からアドレスレジスタ２２に先頭アドレスＨＡ、　Ｄが
セットされた後、ポス１．　ＣＰ　Ｕ３０から所定のシ
ーケンス開始用のコマンドＯＤＡが入力されるのを受け
て出力が１′”となりマイクロプログラムシーケンサ２
６にシーケンススター　ト信号５Ｑ−８ＴＡＲＴを出力
する。

逆に、ＤＯ用マフリップフロップ２４マイクロプログラ
ムメモリ２８からシーケンス停止用の所定信号ＣＤＢを
受けると出力が゛０パに戻る。

゛フィクロプログラムシーケンサ２６はアドレスカウン
タ２６ａを有しており、シーケンススタートの際アドレ
スレジスタ２２から入力した先頭アドレスＨＡ　Ｄは乙
のアトし・スカウンタ２６ａにイニシャルセットされる
。

ＤＯ用マフリップフロップ２４らシーケンススタート信
号ＳＱ−５ＴＡＲＴを入力すると、マイクロプログラム
シーケンサ２６は上記イニシャルセット後アトＬ・スカ
ウンク２６ａをインクリメントしながら該アドレスカウ
ンタの計数値をアトし・スＡＤとしてマイクロプログラ
ムメモリ２８に与＝７− えるようになっている。

このマイクロプログラムシーケンサ２６はマイクロプロ
グラムメモリ２８からシーケンス停止用の所定のコマン
ド信号ＣＤＨによりＤＯ用マフリップフロップリセット
された時、動作を停止するようになっている。又、信号
ＣＤＢは図示しないインタフェースを介してホスＩ−Ｃ
Ｐ　Ｕ　３０にも送出されて割込を生じさせる。この割
込でポストＣＰ　Ｕ　３０　ｔｆ、マクロ命令の終了に
伴い所定の処理フローに移行する。

次に、上記実施例の全体的な動作につき説明する。

例えば、ホストＣＰＵ３０がマクロ命令の実行により画
像データの取り込み処理（スナップ処理）をビジョンエ
ンジン１０で行わせたい場合、ホス１−ＣＰＵ３０は自
身のプログラムに従い、まず、データバスＤＢを介して
マクロ命令に対応するマイクロプログラムが記憶されて
いるマイクロプログラムメモリ２８の先頭アドレスＨＡ
Ｄをアドレスレジスタ２２にセットする。

次に、他の必要な処理を行い、画像データの取り込み処
理が開始可能になっ１．＝ときホスｌ−ＣＰ　Ｕ３０は
データバスＤＢを介してシーケンススター１−　用のコ
マンドＣＤＡｔｅＤＯ用フリップーフｌコツプ２４に出
力する。

これ以後、ホストＣＰ　ＬＪ　３０はマイクロプログラ
ムコントローラ２０から割込用の信号を受信する迄他の
処理を行う。

ＤＯ用マフリップフロップ２４コマンドＣＤＡを受ける
と出力を１”としシーケンススタート（３号５Ｑ−３Ｔ
ＡＲＴをマイクロプログラムシーケンサ２６に出力しシ
ーケンスを開始させる。

マイクロプログラムシーケンサ２６は、まず、シーケン
ススタート信号ＳＱ　−５ＴＡＲＴが入力されるとアド
レスレジスタ２２にセットされていた先頭アドレスＨＡ
　Ｄを内蔵したアドレスカウンタ２６ａにイニシャルセ
ットし、該アドレスカウンタの計数値を読み出し用のア
ドレスＡＤとしてマイクロプログラムメモリ２８に入力
する。

これによってマイクロプログラムメモリ２８から画像デ
ータ取り込み処理を行う最初のマイクロプログラムデー
タがビジョンエンジン１０に出力される。

マイクロプログラムシーケンサ２６ではマイクロプログ
ラムメモリ２８からのデータ読出し後、アドレスカウン
タ２６ａがインクリメントされて次のアドレスがメモリ
２８に出力される。これにより、次のアドレスに格納さ
れた画像データ取り込み処理にかかる２番目のマイクロ
プログラムデータがビジョンエンジン１０に出力される
。

以下同様の手順が繰り返されてマクロ命令にかかる一連
のマイクロプログラムデータが順次ビジョンエンジン１
０に出力すれる。

ビジョンエンジン１０は、マイクロプログラムの各ステ
ップ毎にマイクロプログラムデータにより処理動作やタ
イミングなどが決定されなからｌＴＶから入力した画像
データをの例えば２値化、前処理／正規化などを施しフ
レームメモリに格納させてゆく。

このビジジンエンジン１０では、画像データの取り込み
処理に必要な種々の処理動作や動作タイミングが外部デ
ータで決定されるためにバー　トウエア上の構成が簡略
で済み、又、画像テ゛−タ取り込み処理の変更もマイク
ロプログラムを変える？、ｆけで簡単に行うことができ
る。

画像データの取り込み処理が終わり、マイクロプログラ
ムデータ２８に格納さねｔ二最後のマイクロプログラム
データが読み出されろと、シーケンススターのコマンド
信号ＣＤＢが発生し、こλ１によりＤｏ用マフリップフ
ロップ２４反転されて出力が′Ｏ″にリセッｌ−される
と共に、マイクロ−ｊログラムシーケンサ２６の動作が
停止され、更にビジョンエンジン１０の処理動作も停止
される。

又、信号ＣＤＢはホスｌ−ＣＰ　Ｕ　３０に入力されて
割込が生じる。このときホスｌ−ＣＰ　Ｕ　３０はそね
迄実行していた他の処理を中断し、例えば次の画像処理
として画像データから５ノイズ成分を除去するためのコ
ンボリューション積分をビジョンエンジン１０に実行さ
せ□るｔこめの処理に飛び、このマクロ命令にかかる先
頭アト】／スＨＡ　Ｉ）の出力、シーケンススター　ト
用コマンドＯＤＡの出力などを行う。

そして、ホストＣＰＵ３０は再び中断した処理に戻る。

これにより、今度はコンボリューション積分に関する一
連のマイクロプログラムデータがメモリ２８から読み出
されてビジョンエンジン１ｏに入力され、該ビジョンエ
ンジンをして画像データに対するコンボリューション積
分を行わしめる。

以下、同様にしてホストＣＰＵ３０側で予めプログラム
された順序に従ってビジョンエンジン１０はスナップ、
コンポリューシぢン積分、特徴抽出などを行う。

〈発明の効果〉 上記のように、本発明によれば、ホスト側のマクロ命令
で所定の処理を行うプロセッサの制御をホスト側から切
離されたマイクロプログラムで実行できるのでプロセッ
サの負担が軽減されると共に、処理内容の変更に対して
もプログラムを変えるだけで柔軟に対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例にかかる画像処理システムを
示すブロック図である。 １０・・ビジジンエンジン、 ２０・・マイクロプロクラムコントローラ、２２・・ア
ドレスレジスタ、 ２４・・ＤＯ用マフリップフロップ ２６・・マイクロプログラムシーケンサ、２６ａ・・ア
ドレスカウンタ、 ２８・・マイクロプログラム、メモリ、３０・・ポスＩ
−ＣＰ　Ｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のマクロ命令に対応する複数のマイクロプログラム
   が各プログラム毎に連続したアドレスに格納されると共
   に、出力側に被制御対象のプロセッサが接続されるマイ
   クロプログラムメモリと、所定のマクロ命令に対応する
   マイクロプログラムの先頭アドレスがホスト側よりセッ
   トされるアドレスレジスタと、 このアドレスレジスタにセットされた先頭アドレスがイ
   ニシャルセットされるインクリメンタル可能なアドレス
   カウンタを含み、ホスト側から送られてくるシーケンス
   スタート信号に付勢されてアドレスカウンタをインクリ
   メンタルしながら該アドレスカウンタの計数値に対応す
   るアドレスをマイクロプログラムメモリに入力するマイ
   クロプログラムシーケンサを含み、 マイクロプログラムメモリはマイクロプログラムシーケ
   ンサより入力されたアドレスが指示する記憶域よりマイ
   クロプログラムデータを被制御対象であるプロセッサに
   出力することを特徴とするマイクロプログラムコントロ
   ーラ。