JPS63156472A - 一次元固体撮像装置 - Google Patents
一次元固体撮像装置Info
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- JPS63156472A JPS63156472A JP61304622A JP30462286A JPS63156472A JP S63156472 A JPS63156472 A JP S63156472A JP 61304622 A JP61304622 A JP 61304622A JP 30462286 A JP30462286 A JP 30462286A JP S63156472 A JPS63156472 A JP S63156472A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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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。
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〕
この発明は、−次微分出力を発生する一次元固体撮像装
置（ＣＣＤライン撮像装置）に関する。
置（ＣＣＤライン撮像装置）に関する。
第４図は従来のＣＣＤライン撮像装置を用いた計測シス
テムのブロック図であって、２０ＡはＮ個の画素（例え
ば、１０２４個の画素）を有するＣＣＤライン撮像装置
、３０はメモリ、４０は演算処理装置、５０はメモリ、
６０はＣＲＴである。第５図は上記ＣＣＤライン撮像装
置２０Ａの内部構成番ブロック図で示したもので、２１
はＮ個の画素（受光素子’） Ａｌ 、 Ａ２ 、Ａ３
・・・Ａｋ、・・・ＡＮが直列する受光部、２２は
転送用ＣＣＤからなる転送部、２３は出力部、２４は転
送用クロック・パルスである。
テムのブロック図であって、２０ＡはＮ個の画素（例え
ば、１０２４個の画素）を有するＣＣＤライン撮像装置
、３０はメモリ、４０は演算処理装置、５０はメモリ、
６０はＣＲＴである。第５図は上記ＣＣＤライン撮像装
置２０Ａの内部構成番ブロック図で示したもので、２１
はＮ個の画素（受光素子’） Ａｌ 、 Ａ２ 、Ａ３
・・・Ａｋ、・・・ＡＮが直列する受光部、２２は
転送用ＣＣＤからなる転送部、２３は出力部、２４は転
送用クロック・パルスである。
次に、このシステムを用いて、第６図の矢印で示す方向
に移動する物体Ｍの一次元輪郭を抽出する場合について
説明する。受光部２１は物体Ｍからの反射光を図示しな
いレンズ系を通し受光して電気信号に変換する。受光部
２１の各画素ＡＩ、Ａ２、Ａ３ ・・・ＡＮの出力信号
Ｖｌ 、Ｖ２、■３ ・・・ＶＮは転送部２２を通して
出力部２３に転送され、メモリ３０の所定のアドレスに
データ（−次元画像データ）として書込まれる。演算処
理装置４０では、サンプリング時刻むにメモリ３０に書
込まれた上記データｖ１、■２、ｖ３・・・ＶＮを読出
して、各画素につき下記に示す一次微分演算を順次実行
し、 ｖｋ；ｖｋ−Ｖｋ−１・・・・・・・・・・（１）但し
、ＶｋｓＫ番目の画素Ａｋの出力信号Ｖｋ−１：に−１
番目の画素Ａｋ−１の出力信号 この微分演算値をメモリ５０の所定のアドレスにデータ
（−次元画像輪郭データ）として格納する。物体Ｍがｃ
ｃｐライン邊像装置２ＯＡ下を通過し始めたのちの最初
のサンプリング時刻をｔｏとすると、該サンプリグ時刻
ｔｏから上記サンプリング時刻ｔまでにメモリ３０に書
込まれたデータについての上記微分演算値をメモリ５０
からＣＲＴ６０上に読出すと、ＣＲＴ６Ｑの画面上には
、上記物体Ｍの斜線を施した部分の輪郭が非連続的な輪
郭として映像される。
に移動する物体Ｍの一次元輪郭を抽出する場合について
説明する。受光部２１は物体Ｍからの反射光を図示しな
いレンズ系を通し受光して電気信号に変換する。受光部
２１の各画素ＡＩ、Ａ２、Ａ３ ・・・ＡＮの出力信号
Ｖｌ 、Ｖ２、■３ ・・・ＶＮは転送部２２を通して
出力部２３に転送され、メモリ３０の所定のアドレスに
データ（−次元画像データ）として書込まれる。演算処
理装置４０では、サンプリング時刻むにメモリ３０に書
込まれた上記データｖ１、■２、ｖ３・・・ＶＮを読出
して、各画素につき下記に示す一次微分演算を順次実行
し、 ｖｋ；ｖｋ−Ｖｋ−１・・・・・・・・・・（１）但し
、ＶｋｓＫ番目の画素Ａｋの出力信号Ｖｋ−１：に−１
番目の画素Ａｋ−１の出力信号 この微分演算値をメモリ５０の所定のアドレスにデータ
（−次元画像輪郭データ）として格納する。物体Ｍがｃ
ｃｐライン邊像装置２ＯＡ下を通過し始めたのちの最初
のサンプリング時刻をｔｏとすると、該サンプリグ時刻
ｔｏから上記サンプリング時刻ｔまでにメモリ３０に書
込まれたデータについての上記微分演算値をメモリ５０
からＣＲＴ６０上に読出すと、ＣＲＴ６Ｑの画面上には
、上記物体Ｍの斜線を施した部分の輪郭が非連続的な輪
郭として映像される。
上記説明から明らかなように、従来のＣＣＤライン撮像
装置２０Ａを用いて、物体の１次元輪郭を抽出しようと
する場合には、メモリ３０からの読み出し、上記（１１
式の演算、メモリ５０への書き込みの処理を、メモリ３
０に書き込まれた各１次元画像データについて、画素数
の回数、例えば、画素数が１０２４個の場合には１０２
４回数だけ行う必要があるので、データ処理時間が大き
くなるという問題があった。
装置２０Ａを用いて、物体の１次元輪郭を抽出しようと
する場合には、メモリ３０からの読み出し、上記（１１
式の演算、メモリ５０への書き込みの処理を、メモリ３
０に書き込まれた各１次元画像データについて、画素数
の回数、例えば、画素数が１０２４個の場合には１０２
４回数だけ行う必要があるので、データ処理時間が大き
くなるという問題があった。
この発明は上記従来の問題を解消するためになされたも
ので、リアルタイムで一次微分出力を得ることができ、
装置を小型・軽量にすることができるＣＣＤライン盪像
装置を得ることを目的とする。
ので、リアルタイムで一次微分出力を得ることができ、
装置を小型・軽量にすることができるＣＣＤライン盪像
装置を得ることを目的とする。
この発明は上記目的を達成するために、各画素を、互い
に隣接する２つの独立した画素対として構成し、各画素
対の一方の画素の出力と他方の画素の出力との差分を装
置出力として利用するようにしたものである。
に隣接する２つの独立した画素対として構成し、各画素
対の一方の画素の出力と他方の画素の出力との差分を装
置出力として利用するようにしたものである。
この発明では、各画素が画素配列方向に隣接する２つの
画素対からなるので、画素対の出力の差分を取ることに
より、画素配列方向の入射光の変化率すなわち一次微分
出力をハードウェア構成だけで得ることができる。
画素対からなるので、画素対の出力の差分を取ることに
より、画素配列方向の入射光の変化率すなわち一次微分
出力をハードウェア構成だけで得ることができる。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、１１はＮ個の画素（受光素子） ＡＩ
、 Ａ２ 、Ａ３・・・・Ａｋ 、・・・ＡＮが直列
する受光部であって、各画素Ａｔ 、、Ａ２、Ａ３ ・
・・・Ａｋ、 ・・・ＡＮ （以下、代表してＡと
する）は隣接し且つ互いに電気的に絶縁された画素ａと
画素すの画素対からなる。画素ａと画素すの受光面積は
同一である。１２は転送用ＣＣＤからなる転送部であっ
て、各画素Ａにおける画素ａの信号出力を転送する。１
３は転送用ＣＣＤからなる転送部であって、各画素Ａに
おける画素すの信号出力を転送する。１４．１５は出力
部、１６は差動増幅器、１７は転送用クロック・パルス
である。なお、Ｎ番目の画素Ａにおける画素ａと画素す
に対する転送用クロック・パルスは同位相である。なお
、矢印は転送方向を示す。
、 Ａ２ 、Ａ３・・・・Ａｋ 、・・・ＡＮが直列
する受光部であって、各画素Ａｔ 、、Ａ２、Ａ３ ・
・・・Ａｋ、 ・・・ＡＮ （以下、代表してＡと
する）は隣接し且つ互いに電気的に絶縁された画素ａと
画素すの画素対からなる。画素ａと画素すの受光面積は
同一である。１２は転送用ＣＣＤからなる転送部であっ
て、各画素Ａにおける画素ａの信号出力を転送する。１
３は転送用ＣＣＤからなる転送部であって、各画素Ａに
おける画素すの信号出力を転送する。１４．１５は出力
部、１６は差動増幅器、１７は転送用クロック・パルス
である。なお、Ｎ番目の画素Ａにおける画素ａと画素す
に対する転送用クロック・パルスは同位相である。なお
、矢印は転送方向を示す。
この構成においては、第に番目の画素Ａを構成する画素
対の一方の画素ａの信号出力Ｖｋａは転送部１２を通し
て転送されて出力部１４から差動増幅器１５の十入力端
子にに取込まれ、また、他方の画素すの信号出力Ｖｋｂ
は転送部１３を通して転送されて出力部１５から差動増
幅器１６の一入力端子に取込まれる。差動増幅器１６で
は、同時に到来した上記信号出力ＶｋａとＶｋｂの差Ｖ
ｋａｂ、■ｋａｂ＝Ｖｋａ−■ｋｂ ・・・・・・・・
・・（２）を出力する。
対の一方の画素ａの信号出力Ｖｋａは転送部１２を通し
て転送されて出力部１４から差動増幅器１５の十入力端
子にに取込まれ、また、他方の画素すの信号出力Ｖｋｂ
は転送部１３を通して転送されて出力部１５から差動増
幅器１６の一入力端子に取込まれる。差動増幅器１６で
は、同時に到来した上記信号出力ＶｋａとＶｋｂの差Ｖ
ｋａｂ、■ｋａｂ＝Ｖｋａ−■ｋｂ ・・・・・・・・
・・（２）を出力する。
今、時刻ｔにおいて、このＣＣＤライン逼像装置２０の
下を通過する物体Ｍの反射像が第６図（ａ）に示すもの
であったとすると、第１番目の画素Ａすなわち画素ＡＩ
は正の出力を、第Ｎ番面の画素Ａすなわち画素ＡＮは負
の出力を出し、他の画素への出力は零となる。即ち、受
光面積の一部だけが物体Ｍの反射光を受光した画素への
出力だけが「有」の出力となる。
下を通過する物体Ｍの反射像が第６図（ａ）に示すもの
であったとすると、第１番目の画素Ａすなわち画素ＡＩ
は正の出力を、第Ｎ番面の画素Ａすなわち画素ＡＮは負
の出力を出し、他の画素への出力は零となる。即ち、受
光面積の一部だけが物体Ｍの反射光を受光した画素への
出力だけが「有」の出力となる。
従って、差動増幅器１７の出力を第２図に示すようにメ
モリ３０に導き各画素Ａの出力を該メモリ３０の対応す
るアドレスにデータ（−次元画像輪郭データ）として書
込んで、サンプリング時刻ｔｏからサンプリング時刻ｔ
までのデータをＣＲＴ６０上に読出すと、該ＣＲＴ６０
の画面上に物体Ｍの輪郭が非連続な線として映像される
ことになる。
モリ３０に導き各画素Ａの出力を該メモリ３０の対応す
るアドレスにデータ（−次元画像輪郭データ）として書
込んで、サンプリング時刻ｔｏからサンプリング時刻ｔ
までのデータをＣＲＴ６０上に読出すと、該ＣＲＴ６０
の画面上に物体Ｍの輪郭が非連続な線として映像される
ことになる。
このように、本実施例の差動増幅器１６の出力は各画素
Ａについての１次微分出力となるので、本実施例の装置
を用いれば、リアルタイムで移動する物体Ｍの輪郭を抽
出することができ、前記した従来の演算処理装置４０や
メモリ５０が不要になる。
Ａについての１次微分出力となるので、本実施例の装置
を用いれば、リアルタイムで移動する物体Ｍの輪郭を抽
出することができ、前記した従来の演算処理装置４０や
メモリ５０が不要になる。
なお、上記実施例における゛画素Ａは受光面が方形の２
つが画素ａとｂを組合わせた画素対からなるが、画素ａ
とｂの受光面の形状と組合わせは、第３図ｔａ＋或いは
同図（ｂ）に示すような形状の組合わせであっても同様
の効果を得ることができる。
つが画素ａとｂを組合わせた画素対からなるが、画素ａ
とｂの受光面の形状と組合わせは、第３図ｔａ＋或いは
同図（ｂ）に示すような形状の組合わせであっても同様
の効果を得ることができる。
この発明は以上説明した通り、各画素が画素配列方向に
隣接する２つの画素対からなるので、画素対の出力の差
分を取ることにより、画素配列方向の入射光の変化率す
なわち一次微分出力をハードウェア構成だけで得ること
ができ、ソフト処理が不要になるので、リアルタイム処
理が可能になる上、装置が従来に比して小型・軽量にな
る利点がある。
隣接する２つの画素対からなるので、画素対の出力の差
分を取ることにより、画素配列方向の入射光の変化率す
なわち一次微分出力をハードウェア構成だけで得ること
ができ、ソフト処理が不要になるので、リアルタイム処
理が可能になる上、装置が従来に比して小型・軽量にな
る利点がある。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は上記
実施例の装置を利用した計測システムのブロック図、第
３図はこの発明の他の実施例の要来のＣＣＤライン撮像
装置を示すブロック図、第６図（ａｌ及び（ｂ）はＣＣ
Ｄライン撮像装置の動作を説明するための図である。 １１−・−受光部、１２．１３−転送部、１４．１５・
−出力部、１７−差動増幅器、ＡＩ 、Ａ２、Ａ３ ・
・・Ａｋ ・・・ＡＮ−画素、ａ・−画素対の一方の
画素、ｂ・−画素対の他方の画素。 第 ２ 図 第３図 第 ４ 図
実施例の装置を利用した計測システムのブロック図、第
３図はこの発明の他の実施例の要来のＣＣＤライン撮像
装置を示すブロック図、第６図（ａｌ及び（ｂ）はＣＣ
Ｄライン撮像装置の動作を説明するための図である。 １１−・−受光部、１２．１３−転送部、１４．１５・
−出力部、１７−差動増幅器、ＡＩ 、Ａ２、Ａ３ ・
・・Ａｋ ・・・ＡＮ−画素、ａ・−画素対の一方の
画素、ｂ・−画素対の他方の画素。 第 ２ 図 第３図 第 ４ 図
Claims (2)
- （１）複数の画素が線状に配列する一次元固体撮像装置
において、各画素が互いに隣接し電気的に絶縁された２
つの画素対からなり、各画素対の一方の画素の出力と他
方の画素の出力との差分が装置出力として利用されるこ
とを特徴とする一次元固体撮像装置。 - （２）画素対の一方の画素と他方の画素の受光面積が同
じであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
一次元固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304622A JPS63156472A (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 一次元固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61304622A JPS63156472A (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 一次元固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156472A true JPS63156472A (ja) | 1988-06-29 |
Family
ID=17935240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61304622A Pending JPS63156472A (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 一次元固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63156472A (ja) |
-
1986
- 1986-12-20 JP JP61304622A patent/JPS63156472A/ja active Pending
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