KR950005662B1 - 화소계측에 있어서 계측윈도우 발생 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화소계측에 있어서 계측윈도우 발생 방법

제1도는 화상처리장치의 시스템 구성도.

제2도는 본 발명의 계측윈도우와 모니터 화면의 좌표를 표시하는 모니터화면 표시도.

제3도는 계측윈도우의 설정을 위한 X축, Y축 좌표신호 발생 블록도.

제4도는 계측대상물의 실제 화소위치를 추출하기 위한 화소위치 어드레스 카운터 블록도.

제5도는 계측윈도우의 X축과 Y축의 영역신호를 발생시키기 위한 화소위치 비교신호 발생 블록도.

제6도는 계측윈도우의 X축과 Y축의 범위를 만들기 위한 계측 윈도우 영역신호발생 논리회로도.

제7도는 제5도와 제6도에서 발생된 X축과 Y축의 계측윈도우 영역신호를 바탕으로 계측윈도우신호와 CRT블랭킹신호를 만들기 위한 논리회로도.

제8도는 모니터화면상에 표시되는 계측윈도우의 형태도.

제9도는 제8도에서 만들어진 CRT블랭킹신호에 의한 비디오출력제어 블록도.

제10도는 제8도에서 만들어진 계측윈도우신호에 의한 화소카운터 제어 블록도.

제11도는 다수의 계측윈도우를 발생시키기 위한 제어 프로그램 흐름도.

제12도는 제11도에서 프로그램에 의한 제어결과 모니터화면상에 표시되는 다수의 계측윈도우 표시상태도.

본 발명은 화상처리시스템에 있어서 화소(Pixel)의 계측시 계측하고자 하는 영역내의 화소만을 계측하기 위한 장치 및 방법에 CCD(Charge Coupled Device) 카메라로 계측대상을 촬사하여 아나로그 신호인 복합 영상신호를 입력신호로 하여 증폭, 입력안정화, 동기분리, 디지털화등의 전처리 과정을 거쳐 계측윈도우를 만들어 원하는 영역에서의 화소를 계측하는 계측윈도우 발생 방법에 관한 것이다.

화상처리의 공장자동화에서의 응용기술은 콘베이어를 통하여 빠른 속도로 움직이는 계측대상물의 시작 검사공정에 많이 적용하여 왔지만 실시간처리라는 기술적인 어려움으로 실용화가 아직 미진한 분야이다. 그러나 현재 고속연산기능을 가진 화상처리 전용하드웨어 칩(LSI 프로세서)의 개발로 고기능의 장치나 시스템들이 속속 개발되고 있으나 기술적인 면이나 가격적인 면에서 아직 접근하기 어려운 실정이다.

공장자동화분야에 이 화상처리기술을 응용하기 위해서 기존의 화상처리 전용 소프트웨어로는 처리속도를 만족할 수 없기 때문에 전용의 하드웨어 보드나 장치가 필요하며, 화소계측시 화상의 한프레임(Frame) 전체를 계측하려면 불필요한 시간의 낭비가 많아지고 영상 잡음 등의 영향으로 고립점이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 계측하고자 하는 영역에 적은 계측윈도우를 발생시켜 고립점을 제거하고 처리속도 및 정밀도를 향상시킨 계측윈도우 발생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 화상처리 장치의 개략적인 구성도이다.

도면에 도시한 바와 같이 화상처리 장치는, 영상신호를 획득하기 위한 시각 센서로서의 CCD카메라(렌즈부착), 복합영상신호를 처리하고 제어하기 위한 화상처리보드, 표시용 모니터, 맨머신 인터페이스(Man Machine inteface)를 위한 키보드와 LCD표시기로 구성된다.

본 발명은 화상처리 장치에서의 화소계측 기능을 수행하는 계측윈도우 발생 방법에 관한 것이다.

제3도는 제2도에 나타낸 바와 같이 표시되는 화소의 위치인 X, Y좌표신호 발생 블록도로서, 모니터에 표시되는 계측윈도우의 크기와 위치를 키보드와 LCD표시기를 통하여 제어하기 위한 것이다. X1, X2, Y1, Y2의 값은 0에서 255까지의 범위이며, 모니터상 계측윈도우의 위치는(X1, Y1) 좌표로 윗쪽 꼭지점이 결정되고, 크기는 X2좌표값에서 X1좌표값을 빼면 X축의 크기가 결정되며, 같은 방법으로 Y2좌표값에서 Y1좌표값을 빼면 Y축의 크기가 결정된다. 즉, 제2도와 같이 사각형의 계측윈도우가 만들어지는 것이다.

계측윈도우의 설정은 키보드를 통하여 LCD표시기에 나타나는 메뉴에 따라 원하는 위치와 크기를 지정하면 마이크로프로세서가 자동적으로 계산하여 병렬입출력(PIO) 포트를 통하여 X1, X2, Y1, Y2좌표값이 8비트 단위로 출력된다 X1, X2, Y1, Y2좌표값은 한번 설정되면 설정된 값으로 항상 일정하게 유지된다.

제4도는 제1도에서 나타낸 바와 같이 CCD카메라로부터 입력되는 계측대상물의 복합영상신호로부터 동기 및 블랭킹신호를 추출하여 대상물의 실제 화소위치를 추출하기 위한 화소어드레스 카운터의 블록도로서, X방향의 위치는 복합블랭킹신호로 8비트 2진카운터를 리셋시키면서 샘플링클럭을 카운트하여 얻고, Y방향의 위치는 수직블랭킹신호로 8비트 2진카운터를 리셋시키면서 복합 동기신호를 카운트하여 얻는다. X와 Y값은 샘플링클럭, 복합블랭킹신호, 복합동기신호, 수직블랭킹신호에 따라 항상 그 값이 변한다. X와 Y방향 위치는 8비트 카운터를 사용했기 때문에 0에서 255의 값을 갖는다. 즉, 화상의 분해능을 256×256으로 한 것이다.

제5도는 제3도에서 원하는 위치에서의 계측윈도우 설정과 제4도에서 실제위치와 일치하는 신호를 발생하기 위한 화소위치비교 신호발생 블록도로서, X와 Y값이 변해감에 따라 이미 설정된 X1, X2, Y1, Y2값과 그 크기가 비교되어 8비트 디지털비교기의 P=Q와 P＞Q포트를 통하여 출력된다. X신호가 8비트 디지털 비교기의 P입력으로 들어오면 Q입력으로 설정된 X1, X2값과 비교하면 X와 X1 및 X2의 값이 같으면 P=Q 포트를 통하여 X=X1과 X=X2신호를 출력하고, X값이 X1 및 X2값 보다 크면 P＞Q포트를 통하여 X＞X1 및 X＞X2신호를 출력한다. X=X1, X=X2 X＞X1, X＞X2신호는 액티브 로우신호로 논리조건이 만족되면 논리 제로 레벨이 된다. Y신호도 X신호와 마찬가지로 8비트 디지털비교기를 통하여 Y=Y1, Y2, Y＞Y1, Y＞Y2신호를 출력한다.

제6도는 제5도에서 발생된 신호를 바탕으로 계측윈도우의 영역을 만들어 주기 위한 계측윈도우 영역신호 발생 논리회로도로서, 제5도에서 발생된 X＞X2과 X＞X2신호의 부논리적(NAND)을 취하여 X＜X2신호를 만들고, X＜X2와, X＜X1의 논리화(OR)로 X1＜X＜X2의 X축 방향 영역신호를 만든다. Y축 방향 영역신호 X1＜Y＜Y2도 X축 방향 영역신호와 마찬가지 방법으로 만든다.

제7도는 제5도의 X=X1, X=X2, Y=Y1, Y=Y2신호와 제6도의 X1＜X＜X2, Y1＜Y＜Y2신호를 바탕으로 본 발명의 최종 목적인 계측윈도우신호와 CRT블랭킹신호를 만들기 위한 계측윈도우신호 및 CRT블랭킹신호 발생 논리회로도로서, X1＜X＜X2신호와 Y1＜Y＜Y2신호의 논리화(OR)로 제8도에 나타낸 바와 같이 A로 표시되는 모니터상의 라인을 구성하고, X=X2신호와 Y1＜Y＜2신호의 논리화(OR)로써 계측윈도우신호를 만들고, X=X1신호와 Y1＜Y＜Y2신호의 논리화(OR)로 제8도에 나타낸 바와 같이 B로 표시되는 라인을 구성한다. 같은 방법으로 Y=Y1신호와 X1＜X＜X2, Y=Y2신호와 X1＜X＜X2신호와의 논리화(OR)로 제8도의 C와 D의 라인을 구성하게 된다. A, B, C, D신호들의 논리적(AND)으로 CRT블랭킹신호가 발생되며, 이 신호를 모니터의 비디오블랭킹 제어신호에 입력하면 제8도와 같은 사각형의 외각선이 모니터상에 표시된다. 이것을 계측윈도우라 하고 이 윈도우 내부에 있는 화소만을 계측하면 된다. CRT블랭킹신호는 모니터상에 사각형의 계측윈도우를 나타내 주기 위한 신호이고, 계측윈도우신호는 계측윈도우 내부의 화소 계측을 위한 게이팅신호로서 사용된다.

제9도는 제1도에서 나타낸 바와 같이 화상처리보드에서 디지털적으로 처리한 화상을 아나로그 복합 영상신호로 재생하기 위한 비디오출력제어 블록도로서, 제7도에서 발생된 CRT블랭킹신호와 제1도의 화상처리보드에서 복합영상 신호로부터 분리한 복합블랭킹 신호의 논리적 (AND)출력신호로 D/A콘버터의 블랭킹 단자를 제어하여 모니터의 제8도와 같은 모양의 계측윈도우를 만들어 준다.

제10도는 화소계측에 있어서 제7도에서 발생된 계측윈도우 신호를 이용하여 계측윈도우 내부에 있는 화소만을 계측하기 위한 화소카운터 블록도로서, 제1도의 화상처리보드에서 디지털화된 화소신호를 제7도의 계측윈도우신호로 게이팅하여 계측대상물의 실제 화소위치가 계측윈도우 내부에 존재할 때만 16비트 2진카운터를 온(ON)시켜 샘플링클럭에 동기하여 화소를 카운트한다. 이렇게 함으로써 한 프레임 분의 화상에서 전체 영역을 측정함으로 인한 처리속도의 지연과 불필요한 영역에서의 시간지연을 없애고, 영상 잡음으로 인한 고립점을 제거하여 화소계측의 처리속도와 정밀도 향상을 기할 수 있다.

제11도에 제8도에 나타낸 바와 같이 계측윈도우를 모니터상에 하나만 표시하였는데 실제로 화소계측을 할 때 다수의 계측윈도우가 필요하며, 측정대상물의 특징을 추출하는데 있어 다수의 계측윈도우에 의한 계측윈도우간 상관관계를 해석하기 위하여 제3도의 마이크로프로세서 하드웨어를 프로그램으로 제어하여 외부 또는 자체 트리거(Trigger)신호에 따라 인터럽트 처리하여 다수의 계측윈도우를 만들기 위한 다수의 계측윈도우 발생 제어프로그램 흐름도이다.

키보드를 통하여 LCD 표시기의 메뉴에 따라 계측윈도우의 크기, 위치, 개수를 입력하면 순서에 따라 메모리에 기억시킨다. 입력이 끝난후 화소계측 시작명령신호를 수동으로 키보드의 조작이나 외부로부터 트리거신호를 자동적으로 받으면 병렬입출력포트(PIO)를 통하여 마이크로프로세서의 하드웨어 인터럽트포트로 인터럽트 요구신호가 전달된다. 마이크로프로세서는 인터럽트 요구를 받으면 메모리에 저장되어 있는 계측윈도우의 크기와 위치를 입력되어 있는 순서대로 PIO포트로 출력하면 다수의 계측윈도우가 이미 설정된 계측윈도우의 개수 만큼 모니터 화면상에 제12도와 같이 표시된다.

따라서, 상기와 같이 구성하여 동작하는 본 발명은 간단한 구성에 의하여 실시간 화상처리를 수행하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 화상처리 장치에 적용되는 계측윈도우 발생방법에 있어서, 키보드를 통하여 LCD표시기의 메뉴에 따라 계측윈도우의 크기, 위치, 개수를 입력하면 입력한 순서에 따라 메모리에 기억시키는 제1단계와, 상기 제1단계 수행후, 화소계측 시작 명령신호를 수동으로 키보드의 조작이나 외부로부터 트리거 신호를 자동적으로 받으면 병렬 입출력 포트를 통하여 마이크로 프로세서의 하드웨어 인터럽트 포트로 인터럽트 요구 신호를 전달하는 제2단계와, 상기 제2단계 수행후, 마이크로 프로세서가 인터럽트 요구를 받으면 메모리에 저장되어 있는 계측윈도우의 크기와 위치를 입력되어 있는 순서대로 출력포트로 출력하는 제3단계와, 상기 제3단계 수행후, 다수의 계측윈도우가 이미설정된 계측윈도우의 개수 만큼 모니터 화면상에 표시하고 종료하는 제4단계를 구비하여 수행되는 것을 특징으로 하는 계측윈도우 발생 방법.