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JPH08294113A - Image processor - Google Patents

Image processor

Info

Publication number
JPH08294113A
JPH08294113A JP8034813A JP3481396A JPH08294113A JP H08294113 A JPH08294113 A JP H08294113A JP 8034813 A JP8034813 A JP 8034813A JP 3481396 A JP3481396 A JP 3481396A JP H08294113 A JPH08294113 A JP H08294113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
signal
light source
pixel
image pickup
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8034813A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3724659B2 (en
Inventor
Ryuichi Onoda
隆一 小野田
Takashige Takagaki
孝成 高垣
Yutaka Muneoka
豊 宗岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP03481396A priority Critical patent/JP3724659B2/en
Publication of JPH08294113A publication Critical patent/JPH08294113A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3724659B2 publication Critical patent/JP3724659B2/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a visual check device in which an undesired signal resulting from a lighting condition is accurately eliminated without the use of complicated image processing and a large sized device. CONSTITUTION: Plural image frame signals a, b are obtained by conducting image pickup for each of plural times of lighting from different directions through the control of light sources 21-24. Then each picture element signal outputted from the same picture element in each of the image frame signals a, b (hereinafter called same picture element signal) is given to an AND circuit 33, in which ANDing is conducted to obtain an image frame signal (c) for discriminating the acceptance of a checked article. Thus, even when an undesired signal intrudes due to undesired reflection signal to signals of one frame image obtained by pickup with a lighting in a direction, since other frame image signal obtained by pickup with a lighting in other direction does not often increase the undesired signal, two or over of same picture element signals obtained sequentially from the same picture elements of both the image frame signals are subjected to logic arithmetic operation for each same picture element to simply eliminate the undesired signal in an excellent way.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばロボットハ
ンドに装着した撮像手段から出力される二次元画像信号
(画像フレーム信号)を処理して検査や対象認識や機器
の動作制御などを行うための画像信号を得る画像処理装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, for example, processes a two-dimensional image signal (image frame signal) output from an image pickup means attached to a robot hand to perform inspection, object recognition, operation control of equipment, and the like. The present invention relates to an image processing device that obtains an image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開昭61ー293657号公報は、単
一の照明条件下での一枚の画像フレーム信号ではどうし
ても避けることができない照明条件(正確には撮像領域
中の背景又は撮像対象の反射状態)に起因する不要信号
を軽減することを意図して、それぞれ異なる空間位置に
配設されて撮像対象を照明する複数の光源と、各光源を
個別に点灯制御する制御手段と、各光源の異なる点灯条
件下で撮像対象を順次撮像して得た複数の画像フレーム
信号を順次出力する撮像手段と、各画像フレーム信号を
それぞれ二値化処理する画像信号処理手段と、画像信号
処理手段から出力された複数枚の二値化画像信号に基づ
いて撮像対象の良否を判定する判定手段とを備える画像
処理装置(画像検査装置)を開示している。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-293657 discloses an illumination condition that cannot be avoided by a single image frame signal under a single illumination condition (to be exact, a background in an imaging region or an imaging target). In order to reduce unnecessary signals due to (reflection state), a plurality of light sources are provided at different spatial positions to illuminate an imaging target, control means for individually controlling lighting of each light source, and each light source. From the image signal processing means, an image pickup means for sequentially outputting a plurality of image frame signals obtained by sequentially picking up an image pickup object under different lighting conditions, an image signal processing means for binarizing each image frame signal, and an image signal processing means. Disclosed is an image processing apparatus (image inspection apparatus) including a determination unit that determines the quality of an imaging target based on a plurality of output binarized image signals.

【0003】上記公報が具体的に開示する複数枚の二値
化画像信号の処理方式は、以下の通りである。すなわ
ち、各二値画像フレーム信号中の白領域(又は黒領域)
の面積や周長や縦又は横の長さをそれぞれ計算し、それ
ぞれ所定のしきい値と比較する。
The processing method of a plurality of binarized image signals specifically disclosed in the above publication is as follows. That is, the white area (or black area) in each binary image frame signal
The area, the perimeter, and the vertical or horizontal length of each are calculated and compared with predetermined threshold values.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記公報の判別方式
は、上述したように照明方向を変えて撮像された複数枚
の画像フレーム信号をあくまでも別々に良否判定し、そ
れらの判定結果で最終判定する方法であるので、このよ
うな最終判定は、各画像フレーム信号個々の判定が全て
良である場合には最終的に良と判定するということにな
らざるを得ず、結局、照明光の照射方向を変えて複数回
検査するに過ぎない。
According to the discrimination method of the above publication, the quality of a plurality of image frame signals picked up by changing the illumination direction as described above is judged separately, and the final judgment is made based on those judgment results. Since this is a method, such final determination must be finally determined to be good when all the determinations of each image frame signal are all good, and in the end, the illumination light irradiation direction Change only and inspect multiple times.

【0005】しかしながら、このような単に照明光の照
射方向を変えて複数回検査するだけでは、照明光の照射
方向の関係で不要反射光や不要な影の関係で撮像対象の
画像(検査画像)や背景画像中にどうしても混入する不
要信号の除去は困難であり、これら不要信号の存在を前
提とした画像判定を行わざるを得ない。もちろん、不要
反射(特に平滑面での光源の反射)及び影の生成をさけ
るために面光源の採用などの工夫は可能であるが、撮像
対象の検査などでは斜め光など所定方向から光を撮像対
象に照射して輪郭強調したい場合や、生産現場における
レイアウト上、スポット光源を採用せざるを得ない場合
などがあり、このような場合において上述した不要反射
や影の生成が生じてしまう。
However, if the inspection is performed a plurality of times by simply changing the irradiation direction of the illumination light, the image of the object to be imaged (inspection image) due to the relationship between the irradiation direction of the illumination light and the unnecessary reflected light or unnecessary shadow. It is difficult to remove unnecessary signals that are mixed in with the background image, and it is unavoidable to perform image determination based on the existence of these unnecessary signals. Of course, in order to avoid unnecessary reflection (especially reflection of the light source on a smooth surface) and the generation of shadows, it is possible to devise a surface light source, etc., but for inspection of the imaging target etc., image the light from a predetermined direction such as oblique light. There are cases where it is desired to illuminate an object to enhance the contour, or where a spot light source has to be adopted due to the layout at the production site, and in such cases, the above-described unnecessary reflection and shadow are generated.

【0006】また、上記公報の多重検査方式には、画像
メモリなどの画像信号処理部の回路規模が大きくなり、
かつ、処理時間が長くなるという欠点がある。一例を挙
げて具体的に説明すると、例えばある斜め角度から撮像
対象周辺を照明する場合、撮像対象のある面又は撮像対
象が載置された支持台の表面にオイルが付着していたり
すると、本来散乱すべき照明光が全反射してTVカメラ
に入射し、本来は黒領域となるべき筈の領域が白領域と
なってしまうことがある。このような偽信号の除去処理
は面倒であり、複雑な画像処理を必要とする。
Further, in the multiple inspection method of the above publication, the circuit scale of the image signal processing unit such as the image memory is increased,
In addition, there is a drawback that the processing time becomes long. Explaining specifically with an example, for example, when illuminating the periphery of the imaging target from a certain oblique angle, if oil adheres to the surface of the imaging target or the surface of the support table on which the imaging target is placed, The illumination light to be scattered may be totally reflected and may enter the TV camera, and an area that should originally be a black area may become a white area. The process of removing such a false signal is troublesome and requires complicated image processing.

【0007】また、オイル面だけでなく、照明方向によ
っては撮像対象やそれを載置する載置台自体の不要反射
光が生じる場合があり、上記と同様の問題が生じる。更
に上述した不要反射や影の生成は、画像検査だけでなく
対象を撮像して画像認識する際にも同じように問題とな
っている。本発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、複雑な画像処理及び大規模な装置を用いることな
く、照明条件に起因する不所望な信号の除去を正確に除
去可能な画像処理装置を提供することを、その第1の目
的としている。
In addition to the oil surface, unnecessary reflected light from the object to be imaged or the mounting table itself on which it is mounted may occur depending on the illumination direction, and the same problem as described above occurs. Further, the above-described generation of unnecessary reflection and shadow poses a problem not only in image inspection but also in image recognition of an object and image recognition. The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image processing apparatus capable of accurately removing unwanted signal removal due to illumination conditions without using complicated image processing and a large-scale apparatus. That is the first purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成で
は、異なる方向から複数回照明を行う度に撮像を行って
複数の画像フレーム信号を得る。そして、各画像フレー
ム信号の内、同一画素から出力された各画素信号(以
下、同画素信号という)に所定の論理演算を行ってその
後の処理に好適な画像フレーム信号に変換する。このよ
うにすれば、ある方向からの照明により撮像して得た1
枚の画像フレーム信号すなわち1フレームの画像を構成
する信号に、不要反射により不要信号が混入したとして
も、別方向からの照明により撮像して得た他の1枚の画
像フレーム信号にはそれが含まれない場合が多いので、
両画像フレーム信号の同一画素から順次得た2個又はそ
れ以上の同画素信号を同一画素毎に論理演算することに
より、これらの不要信号を良好かつ簡単に除去すること
ができる。
In the first configuration of the present invention, a plurality of image frame signals are obtained by taking an image each time illumination is performed a plurality of times from different directions. Then, among the image frame signals, each pixel signal output from the same pixel (hereinafter referred to as the same pixel signal) is subjected to a predetermined logical operation to be converted into an image frame signal suitable for the subsequent processing. In this way, 1 obtained by imaging with illumination from a certain direction
Even if an unnecessary signal is mixed into a single image frame signal, that is, a signal forming an image of one frame due to unnecessary reflection, it is not included in the other one image frame signal obtained by illuminating from another direction. Often not included, so
These unnecessary signals can be satisfactorily and easily removed by logically calculating, for each same pixel, two or more same pixel signals sequentially obtained from the same pixel of both image frame signals.

【0009】すなわち、複雑な画像処理及び大規模な装
置を用いることなく、照明条件に起因する不所望な信号
の除去が可能となる。本発明の第2の構成では、異なる
複数の撮像位置から同一の撮像対象を撮像して得た複数
の画像を用いる。まず撮像位置の位置ずれに伴う各画像
中の各撮像対象の座標位置の変位を補正した後、変位補
正済の各画像フレーム信号の各画素信号の論理演算を同
一画素位置毎に順次実行する。
That is, it is possible to remove an undesired signal due to illumination conditions without using complicated image processing and a large-scale device. In the second configuration of the present invention, a plurality of images obtained by picking up the same image pickup target from a plurality of different image pickup positions are used. First, the displacement of the coordinate position of each imaging target in each image due to the displacement of the imaging position is corrected, and then the logical operation of each pixel signal of each displacement-corrected image frame signal is sequentially executed for each same pixel position.

【0010】このようにすれば、上記第1の構成と同様
に不要反射や影などの不要信号を除去することができ
る。本発明の第3の構成では、上記第2の構成において
更に、変位補正済の各画像フレーム信号の論理積演算を
行う。このようにすれば、立体の対象を異なる撮像位置
から撮像する場合に生じる画像の差異(以下、立体視差
による画像誤差という)を除去することができる。
By doing so, unnecessary signals such as unnecessary reflections and shadows can be removed as in the first configuration. In the third configuration of the present invention, a logical product operation of the displacement-corrected image frame signals is further performed in the second configuration. By doing so, it is possible to remove a difference in images (hereinafter referred to as an image error due to stereoscopic parallax) that occurs when a stereoscopic object is imaged from different imaging positions.

【0011】本発明の第4の構成では、上記第2の構成
において更に、TVカメラと、前記TVカメラを各撮像
位置間で移動させて、上記複数の画像フレーム信号を得
る。このようにすれば、簡単に第2の構成を実現するこ
とができる。本発明の第5の構成では、上記第2の構成
において更に、異なる複数の撮像位置に個別に配設され
た複数のTVカメラで各画像フレーム信号を得る。
In a fourth structure of the present invention, the TV camera and the TV camera are further moved between respective image pickup positions in the second structure to obtain the plurality of image frame signals. With this configuration, the second configuration can be easily realized. In the fifth configuration of the present invention, each image frame signal is further obtained by a plurality of TV cameras individually arranged at a plurality of different image pickup positions in the second configuration.

【0012】このようにすれば、高速に画像処理するこ
とができ、また、撮像手段と撮像対象とが相対運動して
いても画像処理することができる。本発明の第6の構成
では、上記第2の構成において更に、異なる複数の撮像
位置から導入された光を光学的光切り換えスイッチ手段
により切り換えて共通の撮像手段に順次入力する。この
ようにすればシステム構成が簡単となる。
With this configuration, image processing can be performed at high speed, and image processing can be performed even when the image pickup means and the image pickup target are relatively moving. In a sixth configuration of the present invention, in addition to the second configuration, the light introduced from a plurality of different image capturing positions is switched by the optical light changeover switch unit and sequentially input to the common image capturing unit. This makes the system configuration simple.

【0013】本発明の第7の構成では、上記第1又は第
2の構成において更に、論理演算手段を論理積回路又は
それと同等のソフトウエア手段で構成する。このように
すれば、不要反射により生じる不要な白領域を簡単に除
去できる。好適な態様において、本構成は、油膜が付着
する撮像対象に本装置が適用される。すなわち、本来、
黒領域と判断される面にオイルすなわち油膜が付着する
と、光源の全反射又は所定方向への集中反射が生じ易
い。したがって、油膜が付着した背景や撮像対象の外観
検査において本構成は大きな判定精度向上が実現する。
In a seventh structure of the present invention, the logical operation means is further composed of an AND circuit or software means equivalent thereto in the first or second structure. By doing so, it is possible to easily remove an unnecessary white area caused by unnecessary reflection. In a preferred aspect, this configuration applies the present apparatus to an imaging target to which an oil film is attached. That is, originally,
If oil, that is, an oil film, adheres to the surface that is determined to be the black region, total reflection of the light source or concentrated reflection in a predetermined direction is likely to occur. Therefore, in the appearance inspection of the background on which the oil film is adhered or the image pickup target, the present configuration can greatly improve the determination accuracy.

【0014】本発明の第8の構成では、上記第1又は第
2の構成において更に、同一画素から照明方向が変化す
る複数の照明条件下で照明条件変化毎に出力される複数
の画素信号の内、より低レベルの信号を選択する。この
ようにすれば、上記不要反射を除去できる。本発明の第
9の構成では、上記第1又は第2の構成において更に、
撮像手段の両側に少なくとも配設された一対の光源を同
時に点灯する。このようにすれば、撮像手段に入力する
影を容易に低減することができる。
According to an eighth structure of the present invention, in addition to the first or second structure, a plurality of pixel signals output for each lighting condition change under a plurality of lighting conditions in which the lighting direction changes from the same pixel. Select a lower level signal. By doing so, the unnecessary reflection can be removed. According to a ninth configuration of the present invention, in addition to the above-mentioned first or second configuration,
At least a pair of light sources arranged on both sides of the image pickup means are turned on at the same time. By doing so, it is possible to easily reduce the shadow input to the image pickup means.

【0015】本発明の第10の構成では、撮像手段の両
側に第1、第2の光源が配設され、それらと異なる位置
で撮像手段の両側に第3、第4の光源が配設される。第
1の撮像期間に第1、第2の光源を点灯し、第2の撮像
期間に第3、第4の光源を点灯して得た第1、第2の画
像フレーム信号を画素毎に二値化して、画素毎に論理積
演算する。このようにすれば、以下の作用効果を奏す
る。
In the tenth structure of the present invention, the first and second light sources are arranged on both sides of the image pickup means, and the third and fourth light sources are arranged on both sides of the image pickup means at different positions. It The first and second image frame signals obtained by turning on the first and second light sources in the first image pickup period and turning on the third and fourth light sources in the second image pickup period are supplied to each pixel. The value is converted into a logical product for each pixel. If it does in this way, the following effects will be produced.

【0016】ロボットハンドにカメラ(撮像手段)や光
源を配設することはハンドがカメラの視野や光源の照明
野に入らないなどの点で実用上極めて有利であるが、ハ
ンドの動作自由度の確保という観点からはカメラの付設
だけでもかなりの負担であり、一様照明光源又は大きな
面状光源をハンドに設けることは用いることは極めて困
難であり、ロボットハンドに配設する光源としては小型
スポットライトの如き点状光源が最も好適である。
The provision of a camera (imaging means) or a light source on the robot hand is extremely advantageous in practical use in that the hand does not enter the field of view of the camera or the illumination field of the light source, but the degree of freedom of movement of the hand is limited. From the viewpoint of securing, it is quite a burden to attach a camera alone, and it is extremely difficult to use a uniform illumination light source or a large planar light source on the hand. A point light source such as a light is most suitable.

【0017】しかし、このような点状光源(非一様照明
光源)からの放射光が研削面やその上の油面などの平滑
面で反射する場合、同一平面を撮像したとしても、その
ある領域(以下、てかり領域ともいう)ではこの反射光
の入射により明度が極めて高くなる(二値化信号として
本来黒くなる部分が白くなる)。照明光として光源(非
一様照明光源)光を用いる場合に特有なこの問題は、異
なる撮像期間の信号である二つの画像フレーム信号を画
素毎に二値化した後、それらの論理積を取ることにより
上述したように解決される。
However, when the radiated light from such a point light source (non-uniform illumination light source) is reflected by a smooth surface such as a grinding surface or an oil surface on the grinding surface, even if the same plane is imaged, there is a problem. In a region (hereinafter, also referred to as a shining region), the lightness becomes extremely high due to the incidence of this reflected light (a portion that is originally black as a binarized signal is white). This problem peculiar to using a light source (non-uniform illumination light source) as the illumination light is that two image frame signals which are signals of different imaging periods are binarized for each pixel and then the logical product of them is taken. This solves the problems described above.

【0018】けれども、点状光源をカメラの一側方に配
設すると、カメラを挟んで点状光源と反対側のワーク表
面からカメラに入射する反射光量が、カメラ側のワーク
表面からカメラに入射する反射光量より著しく減少して
しまう。また、ワークに凹凸や段差があると影が生じて
この影の部分における画素の信号は上記論理積により黒
となってしまい、正常なワーク画像が得られない。
However, when the point light source is arranged on one side of the camera, the amount of reflected light which enters the camera from the work surface on the side opposite to the point light source with the camera in between enters the camera from the work surface on the camera side. The amount of reflected light is significantly reduced. Further, if the work has irregularities or steps, a shadow is generated, and the signal of the pixel in this shadow part becomes black due to the above-mentioned logical product, and a normal work image cannot be obtained.

【0019】影を減らし、また、点状光源との位置関係
によるカメラへの反射光量のばらつきを減らすには、点
状光源をカメラの周囲に複数配設し、それらを同時に点
灯して撮像を行えばよい。しかし、このようにすると、
第1、第2画像フレーム信号中のてかり(高輝点)領域
の個数が増加するので、両画像フレーム信号のてかり領
域がオーバラップする可能性が増大してしまう。このオ
ーバラップが生じると、上記論理積処理ではてかり領域
を除去することができない。
In order to reduce the shadow and to reduce the variation in the amount of light reflected to the camera due to the positional relationship with the point light source, a plurality of point light sources are arranged around the camera and they are turned on at the same time for imaging. Just go. But if you do this
Since the number of shining areas (high bright spots) in the first and second image frame signals increases, the possibility that the shining areas of both image frame signals overlap will increase. If this overlap occurs, the shining area cannot be removed by the logical product processing.

【0020】すなわち、上記したロボットハンドに設け
た同時点灯光源の数が少ないと無用な影やワーク各部に
おける明度ばらつき(カメラから見た)が生じ、これら
同時点灯光源の数が増えると両画像フレーム信号のてか
り(高輝点)領域がオーバラップして論理積処理により
それを除去ができない。本構成はこの問題を改善するた
めになされたものであり、撮像手段の両側に同時点灯の
第1、第2の光源を配設し、それらと異なる位置(好ま
しくはそれらと直角配置位置)にて撮像手段の両側に同
時点灯の第3、第4の光源を配設する。このようにすれ
ば、両画像フレーム信号中の影を効果的に減らすことが
でき、更に両画像フレーム信号のてかり領域(高輝点領
域)のオーバラップを効果的に減らすことができ、高品
質のワーク画像を得ることができる。
That is, when the number of simultaneously lit light sources provided in the above-mentioned robot hand is small, unnecessary shadows and brightness variations (as seen from the camera) in each part of the work occur, and when the number of these simultaneously lit light sources increases, both image frames are displayed. The signal shining areas (high bright spots) overlap and cannot be removed by logical product processing. This configuration is made in order to improve this problem. First and second light sources that are simultaneously turned on are arranged on both sides of the image pickup means, and they are arranged at positions different from them (preferably at positions orthogonal to them). The third and fourth light sources that are turned on at the same time are arranged on both sides of the image pickup means. By doing so, it is possible to effectively reduce the shadows in both image frame signals, and also to effectively reduce the overlap of the shining areas (high bright spot areas) of both image frame signals. The work image of can be obtained.

【0021】更に、本構成では、論理積演算という二値
情報処理によりてかりを除去できるので、各画素信号の
記憶や処理が簡単となる。本発明の第11の構成によれ
ば、ロボットハンドの先端部において撮像手段の横側に
光源を設け、この光源を点灯して得た画像フレーム信号
を画素毎に二値化して二値化画像フレーム信号を得る。
特に本構成では、予め画素毎にしきい値レベルを個別に
記憶しておき、それを用いて画像フレーム信号を画素毎
に二値化する。このようにすれば、以下の作用効果を奏
する。
Further, in this configuration, since the scale can be removed by the binary information processing called the logical product operation, the storage and processing of each pixel signal becomes simple. According to the eleventh configuration of the present invention, a light source is provided on the side of the image pickup means at the tip of the robot hand, and the image frame signal obtained by turning on the light source is binarized for each pixel to obtain a binarized image. Get the frame signal.
Particularly, in this configuration, the threshold level is individually stored for each pixel in advance, and the image frame signal is binarized for each pixel using the threshold level. If it does in this way, the following effects will be produced.

【0022】ロボットハンドにカメラ(撮像手段)や光
源を配設することはハンドがカメラの視野や光源の照明
野に入らないなどの点で実用上極めて有利であるが、ハ
ンドの動作自由度の確保という観点からはカメラの付設
だけでもかなりの負担であり、一様照明光源や大きな面
状光源をハンドに設けることは用いることは極めて困難
であり、ロボットハンドに配設する光源としては小型ス
ポットライトの如き点状光源が最も好適である。
The provision of a camera (imaging means) or a light source in the robot hand is extremely advantageous in practical use in that the hand does not enter the field of view of the camera or the illumination field of the light source, but the degree of freedom of movement of the hand is limited. From the standpoint of securing, it is quite a burden to attach a camera alone, and it is extremely difficult to use a uniform illumination light source or a large planar light source on the hand. A point light source such as a light is most suitable.

【0023】しかし、このような点状光源(非一様照明
光源)から放射され、ワークや背景から反射してカメラ
に入射する反射光は、カメラと光源との中間点から反射
する場合に最も大きく、カメラの光軸から離れるにつれ
て急激に低下し、その結果としてカメラに入射する反射
光量がばらつくいてしまう。本構成は、ロボットハンド
に設けた光源場合におけるこの問題を解決するためにな
されたものであり、予め記憶するしきい値レベルにより
画素毎に二値化処理を行うので、上記した入射光量が画
素毎にばらつくという問題は解決される。
However, the reflected light emitted from such a point light source (non-uniform illumination light source), reflected from the work or the background, and incident on the camera is most effective when reflected from an intermediate point between the camera and the light source. It is large and sharply decreases with distance from the optical axis of the camera, and as a result, the amount of reflected light entering the camera varies. This configuration is made in order to solve this problem in the case of a light source provided in the robot hand. Since the binarization processing is performed for each pixel according to a threshold level stored in advance, the above-mentioned incident light amount is The problem of variation from time to time is solved.

【0024】本発明の第12の構成では、撮像手段の一
側に配設された第1の光源と撮像手段の他側(前記一側
と異なる側)に配設された第2の光源とを順次に点灯し
て第1、第2の画像フレーム信号を順次取り出し、これ
ら両画像フレーム信号を画素毎に二値化し、画素毎に論
理積演算して、上述したてかりを除去する。特に、本構
成では、両画像フレーム信号の同一画素の信号を異なる
しきい値レベルで個別に二値化するので、以下の作用効
果を奏する。
In the twelfth structure of the present invention, a first light source arranged on one side of the image pickup means and a second light source arranged on the other side of the image pickup means (a side different from the one side). Are sequentially turned on to sequentially take out the first and second image frame signals, the image frame signals are binarized for each pixel, and the logical product operation is performed for each pixel to remove the above-mentioned light. In particular, in this configuration, the signals of the same pixel of both image frame signals are individually binarized at different threshold levels, so that the following operational effects are achieved.

【0025】ロボットハンドにカメラ(撮像手段)や光
源を配設することはハンドがカメラの視野や光源の照明
野に入らないなどの点で実用上極めて有利であるが、ハ
ンドの動作自由度の確保という観点からはカメラの付設
だけでもかなりの負担であり、大きな面状光源をハンド
に設けることは用いることは極めて困難であり、ロボッ
トハンドに配設する光源としては小型スポットライトの
如き点状光源が最も好適である。
The provision of a camera (imaging means) or a light source on the robot hand is extremely advantageous in practical use in that the hand does not enter the field of view of the camera or the illumination field of the light source, but the degree of freedom of movement of the hand is limited. From the viewpoint of securing, it is quite a burden to attach a camera alone, and it is extremely difficult to use a large area light source on the hand. A light source is most suitable.

【0026】しかし、このような点状光源からの放射光
が研削面やその上の油面などの平滑面で反射する場合、
同一平面を撮像したとしても、そのある領域(以下、て
かり領域ともいう)ではこの反射光の入射により明度が
極めて高くなる(二値化信号として本来黒くなる部分が
白くなる)。照明光として点状光源(非一様光源)光を
用いる場合に特有なこの問題は、異なる撮像期間の信号
である二つの画像フレーム信号を画素毎に二値化した
後、それらの論理積を取ることにより上述したように解
決される。
However, when the radiated light from such a point light source is reflected on the ground surface or a smooth surface such as an oil surface on the ground surface,
Even if the same plane is imaged, in a certain area (hereinafter, also referred to as a “shining area”), the brightness becomes extremely high due to the incidence of the reflected light (a portion that is originally black as a binarized signal becomes white). This problem peculiar to using a point light source (non-uniform light source) as the illumination light is that two image frame signals, which are signals of different imaging periods, are binarized for each pixel, and their logical product is calculated. By taking it, it is solved as described above.

【0027】けれども第1光源と第2の光源との位置が
異なるために、これら光源から撮像領域中の所定地点で
反射してカメラ(撮像手段)に入射する反射光量が大き
く異なって、異なる二値レベルに変換されてしまう場合
があることがわかった。本構成はこの問題を解決するた
めになされたものであって、予め両画像フレーム信号の
同一画素に対して異なるしきい値レベルを記憶してお
き、これらしきい値レベルにより両画像フレーム信号を
別々に二値化して、上記問題を解決する。
However, since the positions of the first light source and the second light source are different, the amount of reflected light that is reflected from these light sources at a predetermined point in the image pickup area and is incident on the camera (image pickup means) is greatly different. It turns out that it may be converted to a value level. This configuration is made in order to solve this problem, and different threshold levels are stored in advance for the same pixel of both image frame signals, and both image frame signals are detected by these threshold levels. Binarization separately solves the above problem.

【0028】本発明の第13の構成では、撮像手段の一
側に配設された第1の光源と撮像手段の他側に配設され
た第2の光源とを順次に点灯して第1、第2の画像フレ
ーム信号を順次取り出し、これら両画像フレーム信号を
画素毎に二値化して、画素毎に論理積演算して、上述の
ごとくてかりを除去する。特に、本構成では画像フレー
ム信号全体の平均信号レベルに関連する状態量を抽出
し、二値化された画像フレーム信号中の白画素の数が所
定の基準数に接近する方向へ上記状態量に基づいて各画
素毎のしきい値レベルを同じだけシフトする。このよう
にすれば、以下の作用効果を奏する。
In the thirteenth structure of the present invention, the first light source arranged on one side of the image pickup means and the second light source arranged on the other side of the image pickup means are sequentially turned on to turn on the first light source. , The second image frame signal is sequentially taken out, both of these image frame signals are binarized for each pixel, and a logical product operation is performed for each pixel to remove the shine. In particular, in this configuration, the state quantity related to the average signal level of the entire image frame signal is extracted, and the state quantity is set in the direction in which the number of white pixels in the binarized image frame signal approaches the predetermined reference number. Based on this, the threshold level for each pixel is shifted by the same amount. If it does in this way, the following effects will be produced.

【0029】ロボットハンドにカメラ(撮像手段)や光
源を配設することはハンドがカメラの視野や光源の照明
野に入らないなどの点で実用上極めて有利であるが、ハ
ンドの動作自由度の確保という観点からはカメラの付設
だけでもかなりの負担であり、一様照明光源や大きな面
状光源をハンドに設けることは用いることは極めて困難
であり、ロボットハンドに配設する光源としては小型ス
ポットライトの如き点状光源が最も好適である。
The provision of a camera (imaging means) or a light source on the robot hand is extremely advantageous in practical use in that the hand does not enter the field of view of the camera or the illumination field of the light source, but the degree of freedom of movement of the hand is limited. From the standpoint of securing, it is quite a burden to attach a camera alone, and it is extremely difficult to use a uniform illumination light source or a large planar light source on the hand. A point light source such as a light is most suitable.

【0030】しかし、上述のようにロボットハンドに固
定したカメラ及び光源のセットによりワークを撮像する
場合、ワークの姿勢やハンドの姿勢が微妙に変化するこ
とに起因して点状光源から放射され、ワーク表面で反射
されてカメラ(撮像手段)の各画素に入射する反射光量
が一律に変化する場合がある。例えば互いに平行なカメ
ラ及び点状光源の光軸に対してワークの反射面が僅かに
傾くとその分、この反射面からカメラに入射する反射光
量は各画素毎に多少のばらつきは存在するものの大体一
律に変化する。
However, when the work is imaged by the set of the camera and the light source fixed to the robot hand as described above, the point light source emits light due to the subtle changes in the work posture and the hand posture. In some cases, the amount of reflected light reflected by the surface of the work and incident on each pixel of the camera (imaging unit) changes uniformly. For example, if the reflecting surface of the work is slightly tilted with respect to the optical axes of the camera and the point light source that are parallel to each other, the amount of reflected light that enters the camera from this reflecting surface will vary slightly from pixel to pixel, but this is generally the case. Change uniformly.

【0031】本構成はこの問題を解決するためになされ
たものであって、画像フレーム信号全体の平均信号レベ
ルの変化量を抽出し、それに応じて各画素毎のしきい値
レベルを同じだけシフトして、この平均信号レベルの変
化を相殺(補償)する。本発明の第14の構成では、上
記第13の構成において更に、二値化された画像フレー
ム信号中の白画素の数が所定の基準値となるようにしき
い値レベルを変化させるので、上記したようなカメラに
入射する反射光量の全体的な変化を簡単に一定化できる
とともに、上記てかりのように一部の画素から大きな反
射光量が入射する場合でもそれがこの反射光量の全体的
な変化を変動させるという問題を阻止することができ
る。
The present configuration is made in order to solve this problem, and extracts the change amount of the average signal level of the entire image frame signal, and accordingly shifts the threshold level of each pixel by the same amount. Then, the change in the average signal level is canceled (compensated). In the fourteenth configuration of the present invention, the threshold level is changed so that the number of white pixels in the binarized image frame signal becomes a predetermined reference value in the thirteenth configuration. Such an overall change in the amount of reflected light that enters the camera can be easily made constant, and even if a large amount of reflected light is incident from some pixels as in the above-mentioned scale, it is the overall change in the amount of reflected light. The problem of fluctuating can be prevented.

【0032】本発明の第15の構成では、上記第10〜
14の構成を具備するので、全体として優れたロボット
ハンド搭載型画像処理装置を実現することができる。
In the fifteenth aspect of the present invention, the tenth to tenth aspects described above are provided.
Since it has 14 configurations, an excellent robot hand-mounted image processing apparatus as a whole can be realized.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1) (構成説明)本発明の画像処理装置の一実施例を図1〜
図4を参照して説明する。図1はこの画像処理装置の要
部を示す側面図であり、図2はこの画像処理装置に用い
る光源装置10の平面配置を示す配置図であり、図3は
この画像処理装置のブロック回路図であり、図4はこの
画像処理装置の特徴である論理積処理を説明する説明図
である。
(Embodiment 1) (Structure Description) One embodiment of an image processing apparatus of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side view showing a main part of this image processing apparatus, FIG. 2 is a layout view showing a planar layout of a light source device 10 used in this image processing apparatus, and FIG. 3 is a block circuit diagram of this image processing apparatus. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the logical product processing that is a feature of this image processing apparatus.

【0034】この画像処理装置は、図3に示すように、
TVカメラ(撮像手段)1と、光源21〜24と、TV
カメラ1から出力された画像フレーム信号を信号処理し
て処理画像信号を出力する画像信号処理回路(画像信号
処理手段)3と、前記処理画像信号を信号処理して撮像
対象の良否を判定する画像信号プロセッサ4と、タイミ
ングコントローラ(点灯制御手段)5とを備えている。
This image processing apparatus, as shown in FIG.
TV camera (imaging means) 1, light sources 21 to 24, TV
An image signal processing circuit (image signal processing means) 3 for signal-processing an image frame signal output from the camera 1 to output a processed image signal, and an image for processing the processed image signal to determine whether the image pickup target is good or bad. A signal processor 4 and a timing controller (lighting control means) 5 are provided.

【0035】鉛直に垂下する光軸をもつTVカメラ1は
パレット6上の所定の立体形状のプレス打ち抜き品(撮
像対象)7を撮像しており、TVカメラ1の側方、前後
左右には光源21〜24が個別に配設されている。更に
説明すると、TVカメラ1は光源21〜24と一体に形
成されてパレット6上のプレス打ち抜き品7に対し前後
左右(水平方向に)相対移動可能となっている。また、
このパレット6の上面には油膜8が付着しており、プレ
ス打ち抜き品7の上面にも油膜80が付着しているもの
とする。
The TV camera 1 having an optical axis that hangs vertically picks up an image of a punched product (imaging target) 7 of a predetermined three-dimensional shape on a pallet 6, and the light source is provided on the side, front, back, left and right of the TV camera 1. 21 to 24 are individually arranged. More specifically, the TV camera 1 is formed integrally with the light sources 21 to 24 and is movable in the front-rear direction and the left-right direction (horizontal direction) relative to the press-punched product 7 on the pallet 6. Also,
An oil film 8 is attached to the upper surface of the pallet 6, and an oil film 80 is also attached to the upper surface of the stamped product 7.

【0036】画像信号処理回路3は、TVカメラ1から
出力された画像フレーム信号を画素毎に二値化して二値
化画像フレーム信号として出力するコンパレータ31
と、コンパレータ31から出力される二値化画像フレー
ム信号を1フレーム分だけ記憶するフレームメモリ32
と、フレームメモリ32からリードされた読出二値化画
像フレーム信号とコンパレータ31から出力された二値
化画像フレーム信号とを画素毎に論理積演算するアンド
回路33とからなる。
The image signal processing circuit 3 binarizes the image frame signal output from the TV camera 1 for each pixel and outputs it as a binarized image frame signal.
And a frame memory 32 for storing one frame of the binarized image frame signal output from the comparator 31.
And an AND circuit 33 which performs a logical product operation of the read binary image frame signal read from the frame memory 32 and the binary image frame signal output from the comparator 31 for each pixel.

【0037】画像信号プロセッサ4は、内蔵する画像処
理プログラム及び判定プログラムに基づいて入力信号か
ら所定の検査量を算出するものであるが、その判定ルー
チン自体は本実施例の要旨では無いのでこれ以上の詳細
説明は省略する。タイミングコントローラ5は、TVカ
メラ1、光源21〜24、フレームメモリ32をタイミ
ング制御する回路であるが、その具体的な回路説明は省
略する。
The image signal processor 4 calculates a predetermined inspection amount from an input signal on the basis of an image processing program and a judgment program incorporated therein. However, the judgment routine itself is not the gist of the present embodiment, and therefore no more. The detailed description of is omitted. The timing controller 5 is a circuit that controls the timing of the TV camera 1, the light sources 21 to 24, and the frame memory 32, but the specific circuit description thereof is omitted.

【0038】光源21〜24は、TVカメラ1の光軸を
中心としてそれと直角かつ互いに90度離れて配設さ
れ、タイミングコントローラ5に制御されて、第1の画
像フレーム信号を得る第1の撮像期間に光源21、23
が点灯され、第2の画像フレーム信号を得る第2の撮像
期間に光源22、24が点灯される。なお、本実施例で
は、光源21、23はTVカメラ1を挟んで対称配置さ
れるので、それらの点灯によりTVカメラ1の光軸直下
に存在するプレス打ち抜き品7の影が生じにくい。同様
に、光源22、24はTVカメラ1を挟んで対称配置さ
れるので、それらの点灯によりTVカメラ1の光軸直下
に存在するプレス打ち抜き品7の影が生じにくい。
The light sources 21 to 24 are arranged at right angles to the optical axis of the TV camera 1 and at 90 degrees from each other, and are controlled by the timing controller 5 to obtain a first image frame signal. Light sources 21, 23 during the period
Is turned on, and the light sources 22 and 24 are turned on during the second imaging period in which the second image frame signal is obtained. In this embodiment, since the light sources 21 and 23 are symmetrically arranged with the TV camera 1 interposed therebetween, the lighting of them makes it difficult for the press-punched product 7 existing immediately below the optical axis of the TV camera 1 to be shaded. Similarly, since the light sources 22 and 24 are symmetrically arranged with the TV camera 1 interposed therebetween, the lighting of them makes it difficult for the press-punched product 7 existing immediately below the optical axis of the TV camera 1 to be shaded.

【0039】(動作説明)TVカメラ1がパレット6の
直上に静止すると、外部のコントローラ(図示せず)か
らタイミングコントローラ5へスタート信号が出力さ
れ、タイミングコントローラ5はこのスタート信号に基
づいて、TVカメラ1の左右の光源21、23を点灯し
つつTVカメラ1にパレット6の上面及びパレット6に
載置されたプレス打ち抜き品7の撮像を指令し、TVカ
メラ1は1フレーム分の第1の画像フレーム信号Aをシ
リアルに出力する。この信号出力はタイミングコントロ
ーラ4からTVカメラ1への垂直、水平同期信号に同期
して実行され、第1の画像フレーム信号は所定のしきい
値を有するコンパレータ31で二値化されてフレームメ
モリ32に格納される。なお、この撮像期間中、タイミ
ングコントローラ4は点灯信号Wを出力し、点灯がなさ
れる。
(Explanation of Operation) When the TV camera 1 stands still right above the pallet 6, a start signal is output from an external controller (not shown) to the timing controller 5, and the timing controller 5 outputs a TV signal based on the start signal. While the left and right light sources 21 and 23 of the camera 1 are turned on, the TV camera 1 is instructed to image the upper surface of the pallet 6 and the punched product 7 placed on the pallet 6, and the TV camera 1 makes the first frame for one frame. The image frame signal A is serially output. This signal output is executed in synchronization with the vertical and horizontal synchronizing signals from the timing controller 4 to the TV camera 1, and the first image frame signal is binarized by the comparator 31 having a predetermined threshold value and the frame memory 32. Stored in. During this image pickup period, the timing controller 4 outputs the lighting signal W and the lighting is performed.

【0040】その後、上記した二値化画像フレーム信号
のフレームメモリ32への格納が終了すると、タイミン
グコントローラ4は、TVカメラ1の前後の光源22、
24を点灯しつつTVカメラ1に再び撮像を指令し、T
Vカメラ1は1フレーム分の第2の画像フレーム信号B
を上記と同様にシリアルに出力し、第2の画像フレーム
信号Bもコンパレータ31で二値化される。
After that, when the storage of the binarized image frame signal in the frame memory 32 is completed, the timing controller 4 causes the light sources 22 before and after the TV camera 1,
While turning on 24, the TV camera 1 is instructed to take an image again, and T
The V camera 1 uses the second image frame signal B for one frame.
In the same manner as above, and the second image frame signal B is also binarized by the comparator 31.

【0041】タイミングコントローラ4は、上記画像フ
レーム信号出力時にフレームメモリ32へリード信号R
及び上述の垂直、水平同期信号を出力し、これによりフ
レームメモリ32は第1二値化画像フレーム信号Aを、
コンパレータ31から出力される二値化画像フレーム信
号Bと同じ画素タイミングで読み出す。このようにして
同期が取られて出力される2枚の二値化画像フレーム信
号A、Bは、アンド回路33で画素毎に論理積演算さ
れ、その出力すなわち二値化画像フレーム信号の論理積
信号は画像信号プロセッサ4に出力されてその更なる処
理が行われる。
The timing controller 4 outputs a read signal R to the frame memory 32 when the image frame signal is output.
And the vertical and horizontal synchronization signals described above are output, whereby the frame memory 32 outputs the first binarized image frame signal A,
The binary image frame signal B output from the comparator 31 is read at the same pixel timing. In this way, the two binarized image frame signals A and B that are synchronized and output are logically ANDed for each pixel by the AND circuit 33, and the output, that is, the logical product of the binarized image frame signals is output. The signal is output to the image signal processor 4 for further processing.

【0042】次に、上記した論理積演算の作用効果を図
4を参照して説明する。図4中、(a)は第1二値化画
像フレーム信号が表す画像Aを示し、71、72はパレ
ット6の上面に付着した油膜8により集中反射した光源
21、23の像である。図4中、(b)は第2二値化画
像フレーム信号が表す画像Bを示し、73、74はパレ
ット6の上面に付着した油膜8により集中反射した光源
22、24の像である。
Next, the operation and effect of the above-described AND operation will be described with reference to FIG. In FIG. 4, (a) shows the image A represented by the first binarized image frame signal, and 71 and 72 are images of the light sources 21 and 23 concentratedly reflected by the oil film 8 attached to the upper surface of the pallet 6. In FIG. 4, (b) shows the image B represented by the second binarized image frame signal, and 73 and 74 are images of the light sources 22 and 24 concentratedly reflected by the oil film 8 attached to the upper surface of the pallet 6.

【0043】各光源21〜24は互いに離れて配置され
ているので、その像71〜74は油膜8上の異なる部位
に形成される。したがって、画像aと画像bとを同一画
素毎に論理積演算することにより、図4中、(c)に示
すように、油膜8による集中反射を極めて簡単に除去す
ることができる。 (変形態様)図5に各光源21〜24の異なる配置例を
示す。(a)は各光源21〜24をTVカメラ1を重心
とする長方形の各頂点に配置したものであり、(b)は
各光源21〜24をTVカメラ1の光軸Mと直角に交差
する水平線上に配設したものである。なお、順次点灯す
る光源の組合せは光軸Mを中心としてとして線対称であ
れば(すなわち、TVカメラ1を挟んでその両側に配設
されれば)、光源の個数、形状、配置パタンも自由であ
る。例えば各光源21〜24は、スポットライトのよう
な光源の他、蛍光灯のような線状光源やリング状光源で
もよい、また同軸状に配設されたリング状光源の採用も
可能である。 (実施例2)他の実施例を図3及び図6を参照して説明
する。
Since the light sources 21 to 24 are arranged apart from each other, the images 71 to 74 are formed at different portions on the oil film 8. Therefore, by performing the logical product operation of the image a and the image b for each same pixel, as shown in FIG. 4C, the concentrated reflection by the oil film 8 can be removed very easily. (Modification) FIG. 5 shows a different arrangement example of the light sources 21 to 24. (A) shows the light sources 21 to 24 arranged at respective vertices of a rectangle having the TV camera 1 as its center of gravity, and (b) shows the light sources 21 to 24 intersecting the optical axis M of the TV camera 1 at a right angle. It is arranged on the horizontal line. If the combination of the light sources that are sequentially turned on is line-symmetrical about the optical axis M (that is, if they are arranged on both sides of the TV camera 1 in between), the number, shape, and arrangement pattern of the light sources can be freely set. Is. For example, each of the light sources 21 to 24 may be a light source such as a spotlight, a linear light source such as a fluorescent lamp or a ring-shaped light source, or a ring-shaped light source arranged coaxially. (Embodiment 2) Another embodiment will be described with reference to FIGS.

【0044】本実施例では、光源21〜24は常時点灯
されてパレット6全体を照明する。TVカメラ1は例え
ばロボットハンドのような図示しないアクチエータによ
り水平方向の前後又は左右又はその両方に光源とは独立
に移動される。例えば、TVカメラ1を前進させて上記
画像aを求め、TVカメラ1を後退させて上記画像bを
求める。このようにすれば、光源21〜24の油膜8の
表面における反射位置が移動するので、上記論理積画像
cでは光源21〜24の反射画像を除去することができ
る。
In this embodiment, the light sources 21 to 24 are constantly turned on to illuminate the entire pallet 6. The TV camera 1 is moved to the front and back in the horizontal direction, left and right, or both independently of the light source by an actuator (not shown) such as a robot hand. For example, the TV camera 1 is moved forward to obtain the image a, and the TV camera 1 is moved backward to obtain the image b. By doing so, the reflection positions of the light sources 21 to 24 on the surface of the oil film 8 move, so that the reflection images of the light sources 21 to 24 can be removed from the logical product image c.

【0045】ただ、本実施例では、TVカメラ1の移動
により画像フレーム信号の座標位置が同方向又は反対方
向へ移動するので、その分を画面全体を逆方向へシフト
して、両画像フレーム信号が形成する一対の画像内の二
つの打ち抜きプレス品(撮像対象)の画像の画素座標位
置を一致させる。すなわち、両画像a,bの同一画素信
号が同一タイミングでアンド回路33に入力されるよう
に制御する。
However, in the present embodiment, the coordinate position of the image frame signal moves in the same direction or in the opposite direction due to the movement of the TV camera 1, so that the entire screen is shifted in the opposite direction, and both image frame signals are shifted. The pixel coordinate positions of the images of the two punching press products (imaging targets) in the pair of images formed by are matched. That is, the same pixel signals of both images a and b are controlled to be input to the AND circuit 33 at the same timing.

【0046】この画像シフトは、本実施例では、フレー
ムメモリ32からの記憶画像フレーム信号の読出しタイ
ミングを調節して行っている。すなわち、二つの撮像位
置におけるTVカメラ1の撮像面の垂直方向及び水平方
向及び向きがそれぞれ一致していれば、フレームメモリ
32からの記憶画像フレーム信号の読出しタイミングを
調節することにより、簡単にTVカメラ1の移動に伴う
撮像対象の仮想画像空間上の画素座標位置を一致させる
ことができる。
In this embodiment, this image shift is performed by adjusting the read timing of the stored image frame signal from the frame memory 32. That is, if the vertical direction, the horizontal direction, and the direction of the image pickup surface of the TV camera 1 at the two image pickup positions match, the TV can be easily read by adjusting the read timing of the stored image frame signal from the frame memory 32. It is possible to match the pixel coordinate positions in the virtual image space of the imaged target as the camera 1 moves.

【0047】更に本実施例によれば、上記両画像フレー
ム信号a,bの論理積を取る。このようにすれば、以下
の作用効果も奏する。すなわち、背景が黒(0)で、撮
像対象が白(1)となるように二値化する場合、TVカ
メラ1の撮像位置が異なると、撮像対象が立体の場合、
撮像対象の上面の形状は両画像フレーム信号で一致する
が、側面(壁面)の見え方が異なるために、撮像対象の
形状が両画像フレーム信号で異なることになる。しか
し、本実施例では、両画像フレーム信号の論理積をとる
ので、互いに異なる位置にて白領域となる撮像対象の側
面は論理積操作により黒(0)となり、除去することが
でき、いわゆる視差に伴う撮像対象の形状差を除去する
ことができる。
Further, according to the present embodiment, the logical product of both image frame signals a and b is calculated. If it does in this way, the following effects will also be produced. That is, when binarization is performed so that the background is black (0) and the imaging target is white (1), if the imaging position of the TV camera 1 is different, and the imaging target is a stereoscopic image,
The shape of the upper surface of the imaging target is the same for both image frame signals, but the shape of the imaging target is different for both image frame signals because the side surfaces (wall surfaces) look different. However, in the present embodiment, since the logical product of both image frame signals is obtained, the side surface of the imaging target that becomes a white region at different positions becomes black (0) by the logical product operation and can be removed, so-called parallax. It is possible to eliminate the difference in shape of the imaging target due to.

【0048】なお、本実施例においても、各撮像位置で
の撮像時の点灯光源を変更することもできる。すなわ
ち、TVカメラ1が第1の撮像位置で撮像する時に、第
1群のランプ群を点灯し、TVカメラ2が第2の撮像位
置で撮像する時に、第2群のランプ群を点灯する。もち
ろん、第1群のランプと第2群のランプとは異なる点灯
位置を有する。このようにして、両画像フレーム信号
a,bの論理積処理を画素毎に実行すれば、ある場合に
は更に良好にTVカメラへ入力する不要反射像を除去す
ることが可能となる。 (実施例3)他の実施例を図7を参照して説明する。
Also in the present embodiment, the lighting light source at the time of image pickup at each image pickup position can be changed. That is, when the TV camera 1 takes an image at the first imaging position, the lamp group of the first group is turned on, and when the TV camera 2 takes an image at the second imaging position, the lamp group of the second group is turned on. Of course, the first group of lamps and the second group of lamps have different lighting positions. In this way, if the logical product process of both image frame signals a and b is executed for each pixel, in some cases, the unnecessary reflection image input to the TV camera can be removed better. (Embodiment 3) Another embodiment will be described with reference to FIG.

【0049】本実施例では、図3のアンド回路33を、
コンパレータ334、アナログゲート回路335、33
6に変更するとともに、コンパレータ31の位置を変更
したものである。なお、フレームメモリ32は8ビット
(256階調)の画像メモリであって、その入力端には
A/Dコンバータ(図示せず)が、その出力端にはD/
Aコンバータ(図示せず)が設置されている。
In this embodiment, the AND circuit 33 of FIG.
Comparator 334, analog gate circuits 335, 33
6 and the position of the comparator 31 is changed. The frame memory 32 is an 8-bit (256 gradation) image memory, and an A / D converter (not shown) is provided at its input end and a D / D converter is provided at its output end.
An A converter (not shown) is installed.

【0050】以下、この回路の動作を説明する。実施例
1と同じ書き込み動作で8ビットの明暗情報を有する第
1の画像フレーム信号(画像)aがフレームメモリ32
に書き込まれた後、TVカメラ1からアナログ信号であ
る画像フレーム信号(画像)bが出力され、両画像a,
bは画素毎に順番にコンパレータ334で比較される。
そして、画像aの画素信号が大きい時(明るい時)、コ
ンパレータ334はハイレベルを出力してアナログゲー
ト335を導通させ、アナログゲート336を遮断す
る。この結果、暗い方の画素信号である画像bの画素信
号が選択される。
The operation of this circuit will be described below. In the same write operation as in the first embodiment, the first image frame signal (image) a having 8-bit brightness information is converted into the frame memory 32.
Then, the TV camera 1 outputs an image frame signal (image) b which is an analog signal, and both images a,
b is sequentially compared by the comparator 334 for each pixel.
When the pixel signal of the image a is large (when it is bright), the comparator 334 outputs a high level to make the analog gate 335 conductive and cut off the analog gate 336. As a result, the pixel signal of the image b, which is the darker pixel signal, is selected.

【0051】同様に、画像aの画素信号が小さい時(暗
い時)、コンパレータ334はローレベルを出力してア
ナログゲート335を遮断し、アナログゲート336を
導通させる。この結果、暗い方の画素信号である画像a
の画素信号が選択される。両アナログゲートの信号はコ
ンパレータ31で二値化されて回路4に出力される。こ
のようにすれば、実施例1と同じ作用効果を奏すること
ができる。 (実施例4)他の実施例を図8及び図9を参照して説明
する。
Similarly, when the pixel signal of the image a is small (when it is dark), the comparator 334 outputs a low level to cut off the analog gate 335 and make the analog gate 336 conductive. As a result, the image a which is the darker pixel signal
Pixel signal of is selected. The signals of both analog gates are binarized by the comparator 31 and output to the circuit 4. With this configuration, the same operational effect as that of the first embodiment can be obtained. (Embodiment 4) Another embodiment will be described with reference to FIGS.

【0052】この実施例は、実施例2の変形実施例であ
り、TVカメラ1を上記したようにロボットハンドなど
で移動する代わりに予め2つの撮像位置に各1個のTV
カメラ1a、1bを個別に配設するものである。このよ
うにすれば、実施例2と同様の効果を奏することができ
る。図9を参照してこの画像処理装置の動作を説明する
と、TVカメラ1a,1bから出力されたアナログ画像
フレーム信号はそれぞれ二値化回路31a、31bで個
別に二値化され、二値化画像フレーム信号aは遅延回路
32aで所定時間遅延された二値化画像フレーム信号b
と、アンド回路4で論理積処理される。
This embodiment is a modification of the second embodiment. Instead of moving the TV camera 1 with the robot hand as described above, one TV is provided at each of the two image pickup positions in advance.
The cameras 1a and 1b are individually arranged. With this configuration, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. The operation of the image processing apparatus will be described with reference to FIG. 9. The analog image frame signals output from the TV cameras 1a and 1b are individually binarized by the binarizing circuits 31a and 31b, respectively, and the binarized image is generated. The frame signal a is a binarized image frame signal b delayed by the delay circuit 32a for a predetermined time.
AND circuit 4 performs a logical product process.

【0053】この回路動作及び作用効果自体は実施例2
と同じであるので、これ以上の説明を省略する。なお、
本実施例において、遅延回路32aは可変遅延回路であ
って、TVカメラ1の撮像位置などの変更に伴って適
宜、遅延時間の可変が可能となっている。 (実施例5)他の実施例を図10〜12を参照して説明
する。
The operation of this circuit and the effect itself are the same as those of the second embodiment.
Since it is the same as the above, further description will be omitted. In addition,
In the present embodiment, the delay circuit 32a is a variable delay circuit, and the delay time can be appropriately changed according to the change of the image pickup position of the TV camera 1 or the like. (Embodiment 5) Another embodiment will be described with reference to FIGS.

【0054】この実施例は、実施例4の変形実施例であ
り、TVカメラ1を2個設ける代わりに、二重潜望鏡形
式のミラー装置(又はプリズム装置)9を用いて1個の
TVカメラ1の撮像面の左右に2つの撮像位置で撮像し
たと同様な信号光を入射させるようにしたものである。
ミラー装置9において、90は角筒状の鏡胴体であり、
91〜94はミラーである。
This embodiment is a modification of the fourth embodiment. Instead of providing two TV cameras 1, one TV camera 1 using a double periscope type mirror device (or prism device) 9. The same signal light as that captured at two image capturing positions is made incident on the left and right of the image capturing surface.
In the mirror device 9, 90 is a prism-shaped barrel.
Reference numerals 91 to 94 are mirrors.

【0055】図11に、TVカメラ1の撮像面100を
示す。撮像面100の左半分100Lには、ミラー91
から入射した信号光が入射し、撮像面100の右半分1
00Rには、ミラー93から入射した信号光が入射する
ようになっている。図12により、この画像処理装置の
動作を説明する。TVカメラ1から出力された画像フレ
ーム信号は二値化回路31で二値化された後、遅延回路
32で所定時間遅延された二値化画像フレーム信号b
と、遅延されない二値化画像フレーム信号aとに分けら
れ、これらの二値化画像フレーム信号a,bの論理積が
アンド回路4で取られる。
FIG. 11 shows the image pickup surface 100 of the TV camera 1. A mirror 91 is provided on the left half 100L of the imaging surface 100.
The signal light that is incident from is incident on the right half 1 of the imaging surface 100.
Signal light incident from the mirror 93 is incident on 00R. The operation of this image processing apparatus will be described with reference to FIG. The image frame signal output from the TV camera 1 is binarized by the binarization circuit 31 and then delayed by the delay circuit 32 for a predetermined time.
And the binary image frame signal a which is not delayed, and the AND circuit 4 takes the logical product of these binary image frame signals a and b.

【0056】この回路動作及び作用効果自体は実施例2
と同じであるので、これ以上の説明を省略する。 (実施例6)他の実施例を図13〜図17を参照して説
明する。本実施例は、TVカメラ(撮像手段)1と、そ
の周囲の4つの光源21〜24と、光源21〜24を駆
動制御するタイミングコントローラ5と、TVカメラ1
から出力された画像フレーム信号を画素毎にA/D変換
するA/Dコンバータ10と、A/Dコンバータ10か
ら出力されるデジタル画像フレーム信号をストアし、信
号処理して処理画像信号を出力するマイコン(画像信号
処理手段、しきい値レベル記憶手段、全体明度正規化手
段)30とからなる。タイミングコントローラ5はマイ
コン30によって制御され、TVカメラ1は水平同期信
号及び垂直同期信号をマイコン30に出力する。
The operation and effect of this circuit itself are the same as those of the second embodiment.
Since it is the same as the above, further description will be omitted. (Sixth Embodiment) Another embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a TV camera (imaging unit) 1, four light sources 21 to 24 around it, a timing controller 5 for driving and controlling the light sources 21 to 24, and the TV camera 1
The A / D converter 10 for A / D converting the image frame signal output from the A / D converter and the digital image frame signal output from the A / D converter 10 are stored, signal processed, and a processed image signal is output. It comprises a microcomputer (image signal processing means, threshold level storage means, overall brightness normalization means) 30. The timing controller 5 is controlled by the microcomputer 30, and the TV camera 1 outputs a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal to the microcomputer 30.

【0057】以下、マイコン30の動作を図14〜図1
7のフローチャートを参照して説明する。まず、電源オ
ンにより各部の初期設定動作を行い(100)、外部よ
りの撮像指令が入力されたかどうかを調べ(102)、
それが入力されるまで待機し、入力されればTVカメラ
1の両側に配設された第1、第2の光源21、22を点
灯させる(104)とともに、このステップ104の点
灯指令から照度が安定する所定時間後(105)、垂直
同期信号に同期してTVカメラ1から1フレームのデジ
タル画像信号である第1画像フレーム信号S1を読み込
んで第1フレームメモリにストアし(106)、第1、
第2の光源21、22を消灯させる(107)。
The operation of the microcomputer 30 will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the power is turned on, the initial setting operation of each unit is performed (100), and it is checked whether or not an image pickup command is input from the outside (102).
It waits until it is input, and if it is input, the first and second light sources 21, 22 arranged on both sides of the TV camera 1 are turned on (104), and the illuminance is changed from the turn-on command in step 104. After a predetermined period of stabilization (105), the first image frame signal S1 which is a digital image signal of one frame is read from the TV camera 1 in synchronization with the vertical sync signal and stored in the first frame memory (106), ,
The second light sources 21 and 22 are turned off (107).

【0058】次に、TVカメラ1の両側に配設された第
3、第4の光源23、24を点灯させる(108)とと
もに、このステップ108の点灯指令から照度が安定す
る所定時間後(109)、垂直同期信号に同期してTV
カメラ1から1フレームのデジタル画像信号である第2
画像フレーム信号S2を読み込んで第2フレームメモリ
にストアし(110)、第3、第4の光源23、24を
消灯させる(112)。なお、光源23、24はカメラ
光軸を中心として光源21、22に対して直角に配設さ
れている。
Next, the third and fourth light sources 23 and 24 arranged on both sides of the TV camera 1 are turned on (108), and a predetermined time after the illumination is stabilized from the turn-on command of this step 108 (109). ), TV in sync with the vertical sync signal
The second which is a digital image signal of one frame from the camera 1
The image frame signal S2 is read and stored in the second frame memory (110), and the third and fourth light sources 23 and 24 are turned off (112). The light sources 23 and 24 are arranged at right angles to the light sources 21 and 22 with the camera optical axis as the center.

【0059】ここで、マイコン30には第1しきい値メ
モリが内蔵されており、この第1のしきい値メモリは上
記した第1画像フレーム信号S1を画素毎に二値化する
ための第1しきい値信号VtS1をストアしているもの
とする。次に、第1画像フレーム信号S1のi番地の画
素信号S1PCiを第1フレームメモリから読み出し、
それと同期して第1しきい値信号VtS1のi番地の画
素信号VtS1iを第1しきい値メモリから読み出し、
両者の大小を比較する(200)。なお、iは最初は0
とされている。
Here, the microcomputer 30 has a built-in first threshold value memory, and this first threshold value memory is used for binarizing the above-mentioned first image frame signal S1 for each pixel. It is assumed that the 1 threshold signal VtS1 is stored. Next, the pixel signal S1PCi at the address i of the first image frame signal S1 is read from the first frame memory,
In synchronization with this, the pixel signal VtS1i at the address i of the first threshold signal VtS1 is read from the first threshold memory,
The size of both is compared (200). Note that i is initially 0
It has been.

【0060】もしS1PCiがVtS1iより大きけれ
ば、第1の二値画像メモリのi番地に1をストアし(2
02)、ステップ206に進む。ステップ200にてS
1PCiがVtS1iより大きくなければ、第1の二値
画像メモリのi番地に0をストアし(203)、ステッ
プ206に進む。ステップ206では番地数iに1を加
え、その後、iが撮像領域(第1の二値画像メモリ)の
最終番地かどうかを調べ(208)、そうでなければス
テップ200にリターンする。iが撮像領域の最終番地
であれば、iを0にリセットして(210)、ステップ
212に進む。
If S1PCi is larger than VtS1i, 1 is stored in the address i of the first binary image memory (2
02), and proceeds to step 206. S in step 200
If 1PCi is not larger than VtS1i, 0 is stored in the i-th address of the first binary image memory (203), and the routine proceeds to step 206. In step 206, 1 is added to the number of addresses i, and then it is checked whether i is the final address of the imaging region (first binary image memory) (208), and if not so, the process returns to step 200. If i is the final address of the imaging area, i is reset to 0 (210) and the process proceeds to step 212.

【0061】次に、第2画像フレーム信号S2のi番地
の画素信号S2PCiを第2フレームメモリから読み出
し、それと同期して第2しきい値信号VtS2のi番地
の画素信号VtS2iを第2しきい値メモリから読み出
し、両者の大小を比較する(212)。もしS2PCi
がVtS2iより大きければ、第2の二値画像メモリの
i番地に1をストアし(214)、ステップ218に進
む。ステップ212にてS2PCiがVtS2iより大
きくなければ、第2の二値画像メモリのi番地に0をス
トアし(215)、ステップ218に進む。
Next, the pixel signal S2PCi at the i-th address of the second image frame signal S2 is read from the second frame memory, and in synchronization with this, the pixel signal VtS2i at the i-th address of the second threshold value signal VtS2 is set to the second threshold. It is read from the value memory and the magnitudes of the both are compared (212). If S2PCi
Is larger than VtS2i, 1 is stored in the i-th address of the second binary image memory (214), and the routine proceeds to step 218. If S2PCi is not larger than VtS2i in step 212, 0 is stored in the address i of the second binary image memory (215), and the process proceeds to step 218.

【0062】ステップ218では番地数iに1を加え、
その後、iが撮像領域(第2の二値画像メモリ)の最終
番地かどうかを調べ(220)、そうでなければステッ
プ212にリターンする。iが撮像領域の最終番地であ
れば、iを0にリセットして(222)、ステップ40
0に進む。以下、第1の二値画像メモリに記憶された第
1二値化画像フレーム信号をS1’と呼び、そのi番地
の値をS1PCi’と呼び、第2の二値画像メモリに記
憶された第2二値化画像フレーム信号をS2’と呼び、
そのi番地の値をS2PCi’と呼ぶ。
At step 218, 1 is added to the address number i,
Then, it is checked whether i is the final address of the imaging area (second binary image memory) (220), and if not, the process returns to step 212. If i is the final address of the imaging area, i is reset to 0 (222), and step 40
Go to 0. Hereinafter, the first binarized image frame signal stored in the first binary image memory will be referred to as S1 ′, the value of the i address thereof will be referred to as S1PCi ′, and the first binary image frame signal stored in the second binary image memory will be referred to as S1 ′. The binary image frame signal is called S2 ',
The value of the i-th address is called S2PCi '.

【0063】ステップ400は、上記各ルーチンにより
好適な反射光量にて二値化されたi番地の第1二値化画
像フレーム信号S1PCi’とi番地の第2二値化画像
フレーム信号S2PCi’との論理積演算を行うステッ
プであって、S1PCi’とS2PCi’との両方が1
(白)であれば、第1の二値化画像メモリのi番地に1
をライトし(402)、内蔵する累積白番地数をカウン
トする白カウンタのカウント値Nに1を加えてステップ
406へ進み、S1PCi’とS2PCi’との両方が
1(白)でなければ第1の二値化画像メモリのi番地に
0をライトし(404)、iに1を加え(406)、i
が最終番地iendかどうかを調べ(408)、そうで
なければステップ400にリターンし、そうでなければ
ステップ300へ進む。
In step 400, the first binarized image frame signal S1PCi 'at the i-th address and the second binarized image frame signal S2PCi' at the i-th address which are binarized by the above-described routines with a suitable reflected light amount are used. Of S1PCi 'and S2PCi' are 1
If it is (white), 1 is assigned to the i-th address of the first binarized image memory.
Is written (402), 1 is added to the count value N of the built-in white counter for counting the number of accumulated white addresses, and the process proceeds to step 406. If both S1PCi 'and S2PCi' are 1 (white), the first 0 is written to the address i of the binarized image memory of (404), 1 is added to i (406), and i
Is checked to see if it is the final address iend (408). If not, the process returns to step 400, and if not, the process proceeds to step 300.

【0064】ステップ300では、累積白番地数Nが予
め記憶する好適範囲(Nmin<N<Nmax)の範囲
内かどうかを調べ、Nがその所定の最小値Nmin以下
であれば、しきい値が全体的に高く(反射光量が全体的
に少な過ぎ)、不適当と判定して、ステップ302に進
む。ステップ302〜308はしきい値記憶用のメモリ
にストアされている第1しきい値信号VtS1及び第2
しきい値信号VtS2の全番地の画素信号VtS1i、
VtS2i(i=0〜iend)をそれぞれ小さい一定
値ΔVtだけ減らすルーチンであって、まず、i番地の
二つの画素信号VtS1、iVtS2iからそれぞれΔ
Vtを減算し(302)、iに1を加え(304)、i
がiendに達したかどうかを調べ(306)、達して
いなければステップ302にリターンし、達していれば
iを0にリセットして(308)、ステップ200へリ
ターンする。
In step 300, it is checked whether or not the cumulative number of white addresses N is within a suitable range (Nmin <N <Nmax) stored in advance. If N is equal to or less than the predetermined minimum value Nmin, the threshold value is set. It is judged to be unsuitable because it is high overall (the amount of reflected light is too small overall), and the process proceeds to step 302. Steps 302 to 308 are the first threshold signal VtS1 and the second threshold signal VtS1 stored in the memory for storing the threshold value.
Pixel signals VtS1i of all addresses of the threshold signal VtS2,
This is a routine for reducing VtS2i (i = 0 to iend) by a small constant value ΔVt. First, two pixel signals VtS1 and iVtS2i at the address i are respectively Δ.
Vt is subtracted (302), 1 is added to i (304), i
Has reached iend (306). If it has not reached iend, the process returns to step 302. If it has reached iend, i is reset to 0 (308) and the process returns to step 200.

【0065】ステップ300にてNがその所定の最大値
Nmax以上であれば、しきい値が全体的に低く(反射
光量が全体的に多過ぎ)、不適当と判定してステップ3
12に進む。ステップ312〜318は上述したステッ
プ302〜308とルーチン構造は本質的に同じであ
り、第1しきい値信号VtS1及び第2しきい値信号V
tS2の全番地の画素信号VtS1i、VtS2i(i
=0〜iend)をそれぞれ小さい一定値ΔVtだけ増
やすルーチンであるので、これ以上の説明は省略する。
If N is greater than or equal to the predetermined maximum value Nmax in step 300, the threshold value is low overall (the amount of reflected light is too large overall), and it is determined to be inappropriate and step 3
Proceed to 12. The steps 312 to 318 have essentially the same routine structure as the steps 302 to 308 described above, and the first threshold signal VtS1 and the second threshold signal V
Pixel signals VtS1i and VtS2i (i of all addresses of tS2
= 0 to iend) is a routine for increasing each by a small constant value ΔVt, and therefore further description will be omitted.

【0066】更に、ステップ300にてNが上記範囲内
であれば、ルーチンを終了する。これにより第3の二値
化画像メモリには上記した画素毎に最適なしきい値によ
り二値化された明暗画像を用いててかりを除去するの
で、正確なワーク形状を得ることができる。
Further, if N is within the above range in step 300, the routine is ended. As a result, since the light and dark image binarized by the optimum threshold value for each pixel is used in the third binarized image memory to remove the scale, an accurate work shape can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の画像処理装置の要部を示す側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view illustrating a main part of an image processing apparatus according to a first exemplary embodiment.

【図2】図1の画像処理装置に用いる光源の配置図であ
る。
FIG. 2 is a layout diagram of light sources used in the image processing apparatus of FIG.

【図3】図1の画像処理装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the image processing apparatus in FIG.

【図4】実施例1の画像処理を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating image processing according to the first embodiment.

【図5】図2の光源配置の変形例を示す配置図である。5 is an arrangement diagram showing a modified example of the arrangement of light sources in FIG.

【図6】実施例2の画像処理装置の要部を示す斜視図で
ある。
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of an image processing apparatus according to a second embodiment.

【図7】実施例3の要部を示す論理回路図である。FIG. 7 is a logic circuit diagram showing a main part of the third embodiment.

【図8】実施例4の画像処理装置の要部を示す正面図で
ある。
FIG. 8 is a front view showing a main part of an image processing apparatus according to a fourth embodiment.

【図9】実施例4の要部を示すブロック回路図である。FIG. 9 is a block circuit diagram showing a main part of the fourth embodiment.

【図10】実施例5の画像処理装置の要部を示す一部破
断正面図である。
FIG. 10 is a partially cutaway front view showing a main part of an image processing apparatus according to a fifth embodiment.

【図11】実施例5のTVカメラ1の撮像面を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating an image pickup surface of a TV camera 1 according to a fifth embodiment.

【図12】実施例5の要部を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a main part of a fifth embodiment.

【図13】実施例6を示すブロック回路図である。FIG. 13 is a block circuit diagram showing a sixth embodiment.

【図14】図13の回路の動作を示すフローチャートで
ある。
14 is a flowchart showing the operation of the circuit of FIG.

【図15】図13の回路の動作を示すフローチャートで
ある。
15 is a flowchart showing the operation of the circuit of FIG.

【図16】図13の回路の動作を示すフローチャートで
ある。
16 is a flowchart showing the operation of the circuit of FIG.

【図17】図13の回路の動作を示すフローチャートで
ある。
17 is a flowchart showing the operation of the circuit of FIG.

【符号の説明】 1はTVカメラ(撮像手段)21〜24は光源、3は画
像信号処理回路(画像信号処理手段)、5はタイミング
コントローラ(制御手段)、7はプレス打ち抜き品(撮
像対象)である。
[Description of Reference Signs] 1 is a TV camera (imaging means) 21 to 24 is a light source, 3 is an image signal processing circuit (image signal processing means), 5 is a timing controller (control means), and 7 is a punched product (imaging target) Is.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに異なる方向から撮像対象を照明する
複数の光源と、前記各光源を個別に点灯制御する点灯制
御手段と、前記撮像対象を順次撮像して得た複数の画像
フレーム信号を順次出力する撮像手段と、前記各画像フ
レーム信号に所定の画像信号処理を加える画像信号処理
手段とを備える画像処理装置において、 前記撮像手段は、前記各光源の異なる点灯条件下で前記
撮像対象を順次撮像して前記各画像フレーム信号を出力
するものであり、 前記画像信号処理手段は、前記複数の画像フレーム信号
の各画素信号の論理演算を同一画素位置毎に順次実行す
る論理演算手段を備えることを特徴とする画像処理装
置。
1. A plurality of light sources for illuminating an imaging target from different directions, lighting control means for individually controlling lighting of each light source, and a plurality of image frame signals obtained by sequentially imaging the imaging target. In an image processing device comprising an image pickup means for outputting and an image signal processing means for applying a predetermined image signal processing to each of the image frame signals, the image pickup means sequentially picks up the image pickup target under different lighting conditions of the respective light sources. The image signal processing unit outputs an image of each of the image frame signals, and the image signal processing unit includes a logical operation unit that sequentially performs a logical operation of each pixel signal of the plurality of image frame signals for each same pixel position. An image processing device characterized by:
【請求項2】異なる複数の撮像位置から同一の撮像対象
を撮像して得た複数の画像をそれぞれ画像フレーム信号
として出力する撮像手段と、 前記撮像位置の位置ずれに伴う前記各画像間の各撮像対
象の座標位置の変位を補正する撮像対象位置合わせ手段
と、 前記変位補正済の前記各画像フレーム信号の各画素信号
の論理演算を同一画素位置毎に順次実行する論理演算手
段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. An image pickup means for outputting a plurality of images respectively obtained by picking up the same image pickup target from a plurality of different image pickup positions as image frame signals, and each of the images between the respective images due to the displacement of the image pickup positions. An image pickup target alignment unit that corrects a displacement of a coordinate position of the image pickup target, and a logical operation unit that sequentially executes a logical operation of each pixel signal of the displacement corrected image frame signals for each same pixel position. An image processing device characterized by the above.
【請求項3】前記論理演算手段は、前記変位補正済の前
記各画像フレーム信号の論理積演算を行う論理積回路を
有する請求項2記載の画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the logical operation means has a logical product circuit for performing a logical product operation of the displacement-corrected image frame signals.
【請求項4】前記撮像手段は、TVカメラと、前記TV
カメラを前記各撮像位置間で移動させる移動手段とを備
える請求項2記載の画像処理装置。
4. The image pickup means includes a TV camera and the TV.
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a moving unit that moves a camera between the image capturing positions.
【請求項5】前記撮像手段は、前記異なる複数の撮像位
置に個別に配設された複数のTVカメラを備える請求項
2記載の画像処理装置。
5. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image pickup means includes a plurality of TV cameras individually arranged at the plurality of different image pickup positions.
【請求項6】前記撮像手段は、所定位置に配設されたT
Vカメラと、前記異なる複数の撮像位置から導入された
光を前記TVカメラに順次入力する信号光切り換え手段
とを備える請求項2記載の画像処理装置。
6. The image pickup means is a T arranged at a predetermined position.
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising a V camera and a signal light switching unit that sequentially inputs light introduced from the plurality of different image pickup positions to the TV camera.
【請求項7】前記論理演算手段は、論理積回路を有する
請求項1又は2記載の画像処理装置。
7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the logical operation means includes an AND circuit.
【請求項8】前記論理演算手段は、前記撮像手段の同一
画素から異なる照明条件下で複数回出力される画素信号
の内、より低レベルの信号を選択する回路を有するもの
である請求項1又は2記載の画像処理装置。
8. The logical operation means has a circuit for selecting a signal at a lower level among pixel signals output a plurality of times from the same pixel of the image pickup means under different illumination conditions. Alternatively, the image processing device according to item 2.
【請求項9】前記点灯制御手段は、前記撮像手段の両側
に少なくとも配設された少なくとも一対の光源からなる
前記光源を同一の撮像フレーム期間に点灯させるもので
ある請求項1又は2記載の画像処理装置。
9. The image according to claim 1, wherein the lighting control means turns on the light sources, which are at least a pair of light sources arranged on both sides of the imaging means, in the same imaging frame period. Processing equipment.
【請求項10】ロボットハンドの先端部に固定されると
ともに、撮像対象を第1、第2の撮像期間にそれぞれ撮
像して得た第1、第2の画像フレーム信号を順次出力す
る撮像手段と、 前記撮像手段の両側に近接しつつ前記ロボットハンドの
先端部に固定されて前記撮像対象を照明する第1、第2
の光源と、 前記第1、第2の光源とは異なる部位にて前記撮像手段
の両側に近接しつつ前記ロボットハンドの先端部に固定
されて前記撮像対象を照明する第3、第4の光源と、 前記第1の撮像期間に前記第1、第2の光源を点灯して
前記第3、第4の光源を消灯し、前記第2の撮像期間に
前記第3、第4の光源を点灯して前記第1、第2の光源
を消灯する点灯制御手段と、 前記第1、第2の画像フレーム信号を画素毎に二値化し
た後、画素毎に論理積演算する画像信号処理手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
10. An image pickup means fixed to the tip of a robot hand and sequentially outputting first and second image frame signals obtained by picking up an image of an object to be imaged in first and second image pickup periods, respectively. First and second light sources that are fixed to the tip of the robot hand and illuminate the imaging target while being close to both sides of the imaging unit
Light source, and third and fourth light sources that are fixed to the tip of the robot hand and illuminate the imaging target while being close to both sides of the imaging means at different parts from the first and second light sources. And turning on the first and second light sources and turning off the third and fourth light sources during the first imaging period, and turning on the third and fourth light sources during the second imaging period And lighting control means for turning off the first and second light sources, and image signal processing means for binarizing the first and second image frame signals pixel by pixel and then performing a logical product operation for each pixel. An image processing apparatus comprising:
【請求項11】ロボットハンドの先端部に固定されて撮
像対象を順次撮像して得た画像フレーム信号を順次出力
する撮像手段と、前記撮像手段に近接しつつ前記ロボッ
トハンドの先端部に固定されて前記撮像対象を照明する
光源と、前記画像フレーム信号を所定のしきい値レベル
で画素毎に二値化する画像信号処理手段とを備える画像
処理装置において、 前記画像信号処理手段は、各画素毎に又は複数の画素か
らなる所定領域毎に前記しきい値レベルを個別に記憶す
るしきい値レベル記憶手段と、前記しきい値レベル記憶
手段から読み出された各前記しきい値レベルと前記画像
フレーム信号とを画素毎に比較する二値化手段とを備え
ることを特徴とする画像処理装置。
11. An image pickup means fixed to the tip of the robot hand to sequentially output image frame signals obtained by sequentially picking up images of an image pickup target, and fixed to the tip of the robot hand while being close to the image pickup means. In the image processing device, a light source for illuminating the imaging target and an image signal processing unit for binarizing the image frame signal at a predetermined threshold level for each pixel, wherein the image signal processing unit is Threshold value storage means for individually storing the threshold level for each or a predetermined area composed of a plurality of pixels, the threshold level read from the threshold level storage means, and An image processing apparatus comprising: a binarizing unit that compares an image frame signal with each pixel.
【請求項12】ロボットハンドの先端部に固定されると
ともに、撮像対象を第1、第2の撮像期間にそれぞれ撮
像して得た第1、第2の画像フレーム信号を順次出力す
る撮像手段と、 前記撮像手段に近接しつつ前記ロボットハンドの先端部
に固定されて前記撮像対象を照明する第1の光源と、 前記第1の光源とは異なる部位にて前記撮像手段に近接
しつつ前記ロボットハンドの先端部に固定されて前記撮
像対象を照明する第2の光源と、 前記第1の撮像期間に前記第1の光源を点灯して前記第
2の光源を消灯し、前記第2の撮像期間に前記第2の光
源を点灯して前記第1の光源を消灯する点灯制御手段
と、 前記第1、第2の画像フレーム信号を所定のしきい値レ
ベルで画素毎に二値化した後、画素毎に論理積演算する
画像信号処理手段とを備え、 前記画像信号処理手段は、前記両画像フレーム信号の同
一画素の信号を異なるしきい値レベルで二値化すること
を特徴とする画像処理装置。
12. An image pickup means fixed to the tip of a robot hand and sequentially outputting first and second image frame signals obtained by picking up an image of an image pickup target in first and second image pickup periods, respectively. A first light source that is fixed to a distal end of the robot hand and illuminates the imaging target while being close to the imaging unit; and the robot that is close to the imaging unit at a portion different from the first light source. A second light source that is fixed to the tip of the hand and illuminates the imaging target; a second light source that turns on the first light source and turns off the second light source during the first imaging period; Lighting control means for turning on the second light source and turning off the first light source during a period, and after binarizing the first and second image frame signals for each pixel at a predetermined threshold level , An image signal processing means for performing a logical product operation for each pixel The image processing device is characterized in that the image signal processing means binarizes signals of the same pixel of the both image frame signals at different threshold levels.
【請求項13】ロボットハンドの先端部に固定されると
ともに、撮像対象を第1、第2の撮像期間にそれぞれ撮
像して得た第1、第2の画像フレーム信号を順次出力す
る撮像手段と、 前記撮像手段に近接しつつ前記ロボットハンドの先端部
に固定されて前記撮像対象を照明する第1の光源と、 前記第1の光源とは異なる部位にて前記撮像手段に近接
しつつ前記ロボットハンドの先端部に固定されて前記撮
像対象を照明する第2の光源と、 前記第1の撮像期間に前記第1の光源を点灯して前記第
2の光源を消灯し、前記第2の撮像期間に前記第2の光
源を点灯して前記第1の光源を消灯する点灯制御手段
と、 前記第1、第2の画像フレーム信号を所定のしきい値レ
ベルで画素毎に二値化した後、画素毎に論理積演算する
画像信号処理手段とを備え、 前記画像信号処理手段は、前記画像フレーム信号全体の
平均信号レベルに関連する状態量を抽出し、二値化され
た前記画像フレーム信号中の白画素の数が所定の基準数
に接近する方向へ前記状態量に基づいて前記各画素毎の
しきい値レベルを同じだけシフトする全体明度調整手段
を備えることを特徴とする画像処理装置。
13. An image pickup means fixed to the tip of a robot hand and sequentially outputting first and second image frame signals obtained by picking up an image of an image pickup target in first and second image pickup periods, respectively. A first light source that is fixed to a distal end of the robot hand and illuminates the imaging target while being close to the imaging unit; and the robot that is close to the imaging unit at a portion different from the first light source. A second light source that is fixed to the tip of the hand and illuminates the imaging target; a second light source that turns on the first light source and turns off the second light source during the first imaging period; Lighting control means for turning on the second light source and turning off the first light source during a period, and after binarizing the first and second image frame signals for each pixel at a predetermined threshold level , An image signal processing means for performing a logical product operation for each pixel The image signal processing means extracts a state quantity related to an average signal level of the entire image frame signal, and the number of white pixels in the binarized image frame signal approaches a predetermined reference number. An image processing apparatus comprising: an overall brightness adjusting unit that shifts the threshold level of each pixel by the same amount in the direction based on the state quantity.
【請求項14】前記画像信号処理手段は、二値化された
前記画像フレーム信号中の白画素の数を前記状態量とし
て抽出し、前記白画素の数が所定の基準数に接近する方
向へ前記各画素毎のしきい値レベルを同じだけシフトす
る請求項13記載の画像処理装置。
14. The image signal processing means extracts the number of white pixels in the binarized image frame signal as the state quantity, and the number of white pixels approaches a predetermined reference number. 14. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the threshold level for each pixel is shifted by the same amount.
【請求項15】請求項10〜13の構成要素を全て有す
ることを特徴とする画像処理装置。
15. An image processing apparatus comprising all the constituent elements according to claims 10 to 13.
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