JP3661375B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元撮像装置により対象物を撮像して、該撮像画像を処理する画像処理装置に関し、更に詳しくは、高速で到来する対象物を複数のランダムシャッタカメラで多方向から撮像し、その撮像した複数の静止画像をＡ／Ｄ変換して多値濃淡画像として処理する画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製造業の生産工程や検査工程において、撮像管やＣＣＤ撮像素子を用いたカメラ等の複数の２次元撮像装置を用いて、前記した工程を流れるワーク等の対象物の複数画像を入力し、その得られた画像を基に対象物に欠陥がないかを検出して良否判定等を行うための画像処理装置が知られている。
【０００３】
その画像処理装置の一例としては、高速に前記工程を移動する同一のワーク等の対象物を多方向から撮像するために、２次元撮像装置としてランダムなシャッタタイミングで高速に画像の取込が可能なランダムシャッタカメラが工程に複数台接続されて、タイミングをずらしながら、シリアルに該各ランダムシャッタカメラからの出力画像を切り替え、この各ランダムシャッタカメラからの複数の出力画像が順次入力されるような、複数のランダムシャッタカメラにより撮像された画像が入力される画像処理装置が知られている。
【０００４】
他の画像処理装置の例としては、２次元撮像装置としてシャッタの無いカメラを工程に複数接続し、カメラ毎に用意したストロボ照明を同一タイミングで点灯して、対象物を同時に撮像した画像を画像メモリに入力して画像処理する画像処理装置が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の複数のランダムシャッタカメラからの画像入力方式の画像処理装置では、シリアルにカメラを切り替えてカメラからの画像を入力する必要があるため、対象物が流れる工程上の複数箇所にカメラを設置しなければならず、その分だけ工程を長くとらなければならない。
【０００６】
また、単純に工程上の１箇所に複数のカメラを設置して多方向から撮像しようとすると次の問題が発生する。
対象物の到来を検知すると、その到来の検知信号（以後、到来検知信号と記述）を受けた直後の垂直走査同期信号に同期して画像を読み出すが、ランダムシャッタカメラは到来検知信号（又はシャッタトリガ信号）が該垂直走査同期信号前端のエッジの前に来たかどうかで画像がどの垂直走査同期信号に同期して出力されるか決まるため、垂直走査同期信号に接近して到来検知信号を受けた場合、ランダムシャッタカメラの個体差により複数のランダムシャッタカメラが同じ垂直走査同期信号に同期して画像を出力しない可能性があり、複数のランダムシャッタカメラの画像を同時に画像処理装置に入力することができないことがある。
【０００７】
その場合の例を図４のタイミングチャートを用いて説明する。
図４（ａ）は、ランダムシャッタカメラの垂直走査同期信号を示しており、垂直走査同期信号２０の入力毎にランダムシャッタカメラでは垂直走査が行われる。同図（ａ）では、その垂直走査同期信号２０の１周期がＶで示されており、この１周期でランダムシャッタカメラにおいて１回の垂直走査が行われる。
【０００８】
図４（ｂ）は、工程等で到来した対象物を検知した場合の検知信号出力であるタイミングセンサ出力２１であり、本来は任意のタイミングで発生するが、発明が解決しようとする課題がこの出力の発生するタイミングに関係することから、その説明のため、上記（ａ）の垂直走査同期信号２０の前端と同時またはその直前のタイミングに検知信号が来た場合を示している。
【０００９】
図４（ｃ）は、上記の同図（ｂ）のタイミングセンサ出力２１（検知信号）に同期して発生されるランダムシャッタカメラのシャッタを切るためのトリガ信号２３であり、このシャッタトリガ信号２３が各ランダムシャッタカメラに送られて、該各ランダムシャッタカメラで受け付けられたら、その受付後の最初の同図（ａ）の垂直同期信号２０に同期して該各ランダムシャッタカメラから撮像された画像が出力される（画像出力）。
【００１０】
図４（ｇ）は、上記（ｃ）のシャッタトリガ信号２３が第１の垂直走査同期信号２０−１の前端より前に受け付けられた第１のランダムシャッタカメラ１−１からの画像出力２７−１であり、第１の垂直走査同期信号２０−１より前にシャッタトリガ信号２３が第１のランダムシャッタカメラ１−１では受け付けられたので、該シャッタトリガ信号２３の出力直後の第１の垂直走査同期信号２０−１に同期してランダムシャッタカメラ１−１から画像出力２７−１が行われる。
【００１１】
図４（ｈ）は、第２のランダムシャッタカメラ１−２の個体差により、上記同図（ｃ）のシャッタトリガ信号２３が、上記同図（ｇ）とは異なって第１の垂直走査同期信号２０−１の前端の後に受け付けられたランダムシャッタカメラ１−２からの画像出力２７−２である。この場合にはシャッタトリガ信号２３が上記した同図（ａ）の第１の垂直走査同期信号２０−１の前端の後に第２のランダムシャッタカメラ１−２で受け付けられたため、その次の垂直走査同期信号である第２の垂直走査同期信号２０−２に同期してランダムシャッタカメラ１−２から画像出力２７−２が行われる。
【００１２】
この図４に示されたように、垂直走査同期信号２０の前端とほぼ同時にシャッタトリガ信号２３が発生する場合には各ランダムシャッタカメラの個体差によりシャッタトリガ信号２３の受付のタイミングが異なり、その結果、各ランダムシャッタカメラにおいて画像が出力されるタイミングが第１の垂直走査同期信号２０−１に同期するものと第２の垂直走査同期信号２０−２に同期するものに分かれてしまい、各ランダムシャッタカメラの画像出力を同時に取り込むことができない。
【００１３】
また、シャッタなしカメラの場合には、同時に取り込むことは可能になるものの高額なストロボ照明を必要とし、また、外乱光の影響を受け易いため、カメラの周辺を遮光しなければならないので、装置が大型化しコストアップになる。
【００１４】
そこで本発明では、工程の工程長を伸ばすことなく複数のランダムシャッタカメラを設置し、工程で高速に到来する検査対象物（ワーク）がどのようなタイミングで到来しても、複数のランダムシャッタカメラからの画像出力を同時に入力して処理できる画像処理装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部からのシャッタトリガ信号に同期して切れるシャッタ手段を備え、対象物を静止画像として撮像し、その静止画像を定周期の垂直走査同期信号により始まるラスタ走査を行って映像信号として出力するランダムシャッタカメラを、所定位置に到来した対象物を多方向から撮像できるように複数台設置し、高速に移動する対象物の所定位置への到来を検出して検知信号を出力する到来検知手段と、到来検知手段からの検知信号入力により全ランダムシャッタカメラのシャッタ手段を同時に切らせるためのシャッタトリガ信号を発生するシャッタトリガ発生手段と、複数のランダムシャッタカメラから出力される映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して多値の濃淡画像信号として出力する、複数の各ランダムシャッタカメラと個々に接続された複数のＡ／Ｄ変換手段と、多値濃淡画像信号を基に画像処理する演算処理手段と、複数の各ランダムシャッタカメラと個々に接続された複数のＡ／Ｄ変換手段の内、第１のＡ／Ｄ変換手段を除いた第２以降の残り全てのＡ／Ｄ変換手段に接続され、複数のランダムシャッタカメラの内、第１のランダムシャッタカメラ以外の残りのランダムシャッタカメラからの多値濃淡画像信号を記憶する画像メモリと、複数のランダムシャッタカメラの垂直走査同期信号を全て同期させ、検知信号の出力により、シャッタトリガ発生手段から全ランダムシャッタカメラへ同一タイミングでシャッタトリガ信号を発生させ、シャッタトリガ信号発生後の最初の垂直走査同期信号に同期させて第１のＡ／Ｄ変換手段からの第１の多値濃淡画像信号を演算処理手段に入力させると共に第２以降の残り全てのＡ／Ｄ変換手段からの第２以降の多値濃淡画像信号を一旦画像メモリへ記憶させ、第１のＡ／Ｄ変換手段からの第１の多値濃淡画像信号の演算処理手段における処理の終了後の最初の垂直走査同期信号に同期して、画像メモリから第２以降の多値濃淡画像信号を読み出して演算処理手段へ順次入力させる制御手段を備え、制御手段は、到来検知手段の検知信号出力と垂直走査同期信号出力の時間間隔が所定期間内である場合に、垂直走査同期信号前端の受付後に、シャッタトリガ発生手段からシャッタトリガ信号を発生させ、次の垂直走査同期信号に同期させて、全てのランダムシャッタカメラからそれぞれに対応するＡ／Ｄ変換手段へ同時に映像信号を出力させることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成とすることで、全てのランダムシャッタカメラから同時に映像信号を出力させ、一つの演算処理手段により、各ランダムシャッタカメラにより撮像された画像を順次処理できる。
【００１７】
さらに、制御手段は、到来検知手段の検知信号出力と垂直走査同期信号の時間間隔が所定期間内である場合に、垂直走査同期信号前端の前後の所定期間にシャッタトリガ信号の発生を禁止させる禁止帯信号をシャッタトリガ発生手段に出力する禁止帯発生手段を備え、シャッタトリガ手段は、禁止帯信号の終了後にシャッタトリガ信号を発生させることを特徴とする。
【００１８】
又、前記所定期間が、各ランダムシャッタカメラの個体差によるシャッタトリガ信号の受付時間の偏差をカバーするに充分な期間であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態につき図を用いて詳細に説明を行う。
図１は、本発明の一実施形態である画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
ランダムシャッタカメラ１は、製造業の生産工程や検査工程等の工程上や各装置内等の１撮像位置の対象物を多方向から撮像できるように複数台数設置されて、工程上を高速で移動する対象物の状態を、外部からのシャッタトリガ信号に同期して切られるシャッタにより静止画像として撮像し、その静止画像を定周期の垂直走査同期信号の入力によりラスタ走査を行って映像信号として出力する。ランダムシャッタカメラ１−１，１−２・・・は、その複数のランダムシャッタカメラの各々を示す。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部２（２−１、２−２、…）は、各ランダムシャッタカメラ１の個々に対応して設けられ、対応するランダムシャッタカメラ１から入力されるアナログの映像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルの多値の濃淡画像信号に変換するＡ／Ｄコンバータである。
【００２２】
画像メモリ３は、例えば、後述する演算処理部４における１個のランダムシャッタカメラ１−１からの多値濃淡画像信号の画像処理中に、同時に別のランダムシャッタカメラ１−２、…からＡ／Ｄ変換部２−２、…を経て入力される多値農淡画像信号を記憶するメモリである。
【００２３】
演算処理部４は、ランダムシャッタカメラ１−１からＡ／Ｄ変換部２−１を経て入力される多値濃淡画像信号を直接、又は、画像メモリ３に記憶された多値濃淡画像信号を入力して２値化面積算出等の画像処理を行う。
【００２４】
画像メモリ制御部５は、後述するＣＰＵ７の指示により、画像メモリ３に対する多値濃淡画像信号の記憶と読み出しを制御する。
画像メモリアドレス発生部６は、Ａ／Ｄ変換部２−２、…から入力される多値濃淡画像信号の画像メモリ３内の格納アドレスを発生する。
【００２５】
ＣＰＵ７は、バスＢＵＳを介し後述の割込み制御部８からの割込み信号を受付けると共に、画像メモリ３、演算処理部４、メモリ制御部５、後述のシャッタトリガ発生部１０を制御しつつ、ランダムシャッタカメラ１の垂直走査同期信号に同期して演算処理部４等の処理を起動して、図示されないＲＯＭ等に納められたプログラムを実行して検査対象物（ワーク）の良否判定等の処理を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）である。
【００２６】
タイミングセンサ９は、ワークが各ランダムシャッタカメラ１の全てに共通の撮像位置に到着したタイミングを検出し、その検出したことを示す信号をタイミングセンサ出力２１として後述する割込み制御部８へ出力するセンサであり、光学検出素子等からなる。
【００２７】
割込み制御部８は、タイミングセンサ９からのタイミングセンサ出力２１を入力し、該タイミングセンサ出力２１の入力時にＣＰＵ７に割込みをかける。
シャッタトリガ発生部１０は、ワーク到来時にＣＰＵ７からの制御を受けて、シャッタトリガ信号２３を各ランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…に対して発生する。
【００２８】
禁止帯発生回路１１は、ランダムシャッタカメラ１の垂直走査同期信号の直前に一定の幅でシャッタトリガ信号２３の発生を禁止させる禁止帯信号２８を発生して、シャッタトリガ発生部１０によるシャッタトリガ信号２３の発生を該禁止帯信号２８の終了まで遅らせて、各ランダムシャッタカメラ１の個体差により、該各ランダムシャッタカメラ１からの静止画像の映像信号の出力タイミングがばらつくのを防ぐ。
【００２９】
この禁止帯信号２８は、外部からの所定周期の垂直走査同期信号が禁止帯発生回路１１に入力されると、次の垂直走査同期信号が所定周期で立ち上がる予測時刻に対して所定の時間幅の信号であり、例えば、禁止帯発生回路１１に垂直走査同期信号が入力されたらタイマ等で次の垂直走査同期信号が入力されると予測される時刻よりランダムシャッタカメラの映像出力のタイミングのばらつきの分だけ早めた時刻に禁止帯信号２８をシャッタトリガ発生部１０に入力開始し、予測される垂直走査同期信号の時刻後までタイマ等で前記ばらつきに相当する分だけその禁止帯信号２８を維持するようにし、その禁止帯信号２８の維持期間中にＣＰＵ７からシャッタトリガ発生部１０にシャッタトリガ信号２３を発生させる指示が来た場合であっても、禁止帯信号２８の間だけシャッタトリガ信号２３の発生を遅延させる。
【００３０】
上記の構成により、ランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…の垂直走査同期信号の前端と同じか少し前のタイミングでタイミングセンサ９からタイミングセンサ出力２１が出力された場合でも、複数のランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…からの画像を同時に入力し、それぞれのランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…の画像を入力処理をすることができる画像処理装置を実現することができる。
【００３１】
尚、本実施形態では、禁止帯発生回路１１は、禁止帯信号２８をシャッタトリガ発生部１０に直接出力するように構成しているが、例えば、禁止帯発生回路１１が禁止帯信号２８をＣＰＵ７へ出力して、これに基づいてＣＰＵ７が禁止帯信号２８の出力が終了するまで、シャッタトリガ発生部１０へシャッタトリガ信号２３を出力させるための指示を送るのを遅らせて、禁止帯信号２８の出力が終了した後にその指示を送るように構成しても良い。
【００３２】
図２は、図１の構成の画像処理装置における要部の動作を示すタイミングチャートである。図３は、図２のタイミングチャートにおいて、ワーク到来、すなわちタイミングセンサ出力２１の発生がカメラ垂直走査同期信号２０の前端に接近した場合の動作を示すタイミングチャートである。
【００３３】
尚、図２、図３において、（ａ）に示す垂直走査同期信号２０は、複数のランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…に共通の垂直走査同期信号で、第１の垂直走査同期信号を２０−１、第２の垂直走査同期信号を２０−２で示す。すなわち、第ｉの垂直走査同期信号を２０−ｉ（ｉ＝１、２、３、…）で示す。また、この垂直走査同期信号２０の１周期（つまりランダムシャッタカメラ１における１垂直走査期間）をＶで示す。
【００３４】
図２（ｂ）と図３（ｂ）に示すタイミングセンサ出力２１は、ワークが到来した場合にタイミングセンサ９から出力されるワーク検知信号である。図２（ｂ）においては、１個目のワークが到来した場合に発生するタイミングセンサ出力を２１−１で示し、２個目のワークが到来した場合に発生するタイミングセンサ出力を２１−２で示している。
【００３５】
図２（ｃ）と図３（ｃ）に示すシャッタトリガ信号２３は、タイミングセンサ出力２１により、割込制御部８とＣＰＵ７を介してシャッタトリガ発生部１０から発生される信号であり、ランダムシャッタカメラ１のシャッタを切らせるための信号である。
【００３６】
図２（ｄ）に示す演算処理部の処理は、演算処理部４における、前記Ａ／Ｄ変換部２−１からのカメラ画像入力２５や、画像メモリ３からの画像メモリ画像読出し２６の処理期間等を示している。カメラ画像入力２５は、第１のランダムシャタカメラ１−１からＡ／Ｄ変換部２−１を介しての多値濃淡画像信号の演算処理部４への直接入力である。画像メモリ画像読出２６は、例えば、第２のランダムシャッタカメラ１−２からＡ／Ｄ変換部２−２を介して一旦画像メモリ３−１に記憶された多値濃淡画像信号の演算処理部４への画像メモリ３からの入力であり、第３以降のランダムシャッタカメラ１が存在する場合には、それに対応する画像メモリ３から演算処理部４へ入力される多値濃淡画像信号の入力も示している。又、図２（ｄ）には、カメラ画像入力２５や画像メモリ画像読出２６を示す斜線部とそれにより入力された画像信号の演算処理期間を示す非斜線部から成る演算処理部４の処理期間Ｐ１、Ｐ２が示されている。
【００３７】
図２（ｅ）に示す画像メモリ入力は、第２のランダムシャッタカメラ１−２以降からの一旦画像メモリ３に記憶されてから演算処理部４に画像メモリ画像読出２６として出力される多値濃淡画像信号の画像メモリ３への入力タイミングを示している。画像メモリ入力２４は、例えば、ランダムシャッタカメラ１−２からＡ／Ｄ変換部２−２を介して画像メモリ３−１ヘ入力される多値濃淡画像信号の入力期間を示している。又、図２（ｅ）では、第２のランダムシャッタカメラ１−２からの多値濃淡画像信号の入力を示しているが、第３以降のランダムシャッタカメラ１が存在する場合にも、それに対応するランダムシャッタカメラ１からＡ／Ｄ変換部２を介して出力される多値濃淡画像信号も図２（ｅ）と全く同様なタイミングで画像メモリ３に入力される。
【００３８】
図３（ｆ）に示す禁止帯信号２８は、全てのランダムシャッタカメラ１で同期させられている垂直走査同期信号２０の前端の直前に一定の幅で禁止帯発生回路１１からシャッタトリガ発生部１０に発生される。禁止帯信号２８は、シャッタトリガ発生部１０によるランダムシャッタカメラ１のシャッタトリガ信号２３の発生を、その発生期間の終了まで遅らせて、各ランダムシャッタカメラ１の個体差により、該各ランダムシャッタカメラ１からの静止画像の映像信号の出力のタイミングがばらつくのを防ぐために、シャッタトリガ発生部１０からのシャッタトリガ信号２３の発生を禁止するための時間幅ｔ１を持つ信号である。
【００３９】
図３（ｇ）に示すカメラ１−１の画像出力２７−１は、第１のランダムシャッタカメラ１−１からの、静止画像の映像信号の出力期間を示す。第１のランダムシャッタカメラ１−１からの画像出力２７−１は、図３（ａ）の垂直走査同期信号２０−２に同期して出力される。この場合、第１のランダムシャッタカメラ１−１はシャッタトリガ信号２３を垂直走査同期信号２０の前端受付の直前で受け付けている。
【００４０】
図３（ｈ）に示すカメラ１−２の画像出力２７−２は、第２のランダムシャッタカメラ１−２からの、静止画像の映像信号の出力期間を示す。第２のランダムシャッタカメラ１−２からの画像出力２７−２は、図３（ａ）の垂直走査同期信号２０−２に同期して出力される。この場合、第２のランダムシャッタカメラ１−２はシャッタトリガ信号２３を垂直走査同期信号の前端受付の直後で受け付けている。尚、第３以降のランダムシャッタカメラ１が存在する場合も、それらの静止画像の映像信号の出力のタイミングは上記のランダムシャッタカメラ１−１及び１−２と同じであるので、第３以降のランダムシャッタカメラ１が存在する場合も、全てのランダムシャッタカメラ１から同じタイミングで静止画像の映像信号が出力される。
【００４１】
ここで、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）のタイミングの関係について説明する。
図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０は、全ランダムシャッタカメラ１で共通のタイミングで定周期で発生している同期信号である。
【００４２】
図２（ｂ）のタイミングセンサ出力２１は、検査工程でワークが来たら発生する信号であるので、工程の工程スピードとワークの置かれる間隔が一定であれば、一定の間隔で出力されるが、図２（ａ）のカメラ垂直走査信号２０の発生に対してどのタイミングで発生するかの相関関係はなく、図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の出力タイミングに対しては任意のタイミングで出力される。
【００４３】
図２（ｃ）のシャッタトリガ信号２３は、図２（ｂ）のタイミングセンサ出力２１の出力の前端に同期して発生される信号であるので、図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の発生タイミングとは相関関係はなく、従って、図２（ｂ）と同様に、図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の出力タイミングに対しては任意のタイミングで出力される。
【００４４】
図２（ｄ）のカメラ画像入力２５は、図２（ｃ）のシャッタトリガ信号２３が第１のランダムシャッタカメラ１−１で受け付けられた後の図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０−２の前端に同期して演算処理部４に入力されるランダムシャッタカメラ１−１により撮像された静止画像の多値濃淡画像信号であり、画像メモリ画像読出２６は、前記カメラ画像入力２５が出力された後の図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０−５の前端に同期して演算処理部４に入力されるランダムシャッタカメラ１−２により撮像された静止画像の多値濃淡画像信号である。
【００４５】
図２（ｅ）の画像メモリ入力２４は、図２（ｄ）のカメラ画像入力２５と同時に画像メモリ３に入力されるランダムシャッタカメラ１−２により撮像された静止画像の多値濃淡画像信号である。
【００４６】
従って、カメラ画像入力２５、画像メモリ画像読出し２６及び画像メモリ入力２４は、図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の前端に同期したタイミングで発生するが、タイミングセンサ出力２１とシャッタトリガ信号２３は、図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の前端のタイミングとの相関関係は無く任意のタイミングで発生される。
【００４７】
次に、図３の各（ａ）、（ｂ）、（ｆ）、（ｃ）、（ｇ）及び（ｈ）のタイミングの関係について説明する。
図３（ａ）、図３（ｂ）と図３（ｃ）についての信号発生タイミングは、概略としては図２で説明したとおりであるが、図３では、図３（ｂ）のタイミングセンサ出力２１が図３（ａ）の垂直走査同期信号２０に対して接近して発生している。このタイミングは従来技術の図４の場合と同様である。従来技術の図４では、図４（ｇ）の第１のランダムシャッタカメラ１−１の画像出力２７−１と図４（ｈ）の第２のランダムシャッタカメラ１−２の画像出力２７−２の開始が、各々の個体差に起因する垂直走査同期信号２０の前端の受付に対するシャッタトリガ信号２３の受付タイミングのばらつきのために、図４（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０の１周期分だけずれている。（それぞれ、カメラ垂直走査同期信号２０−１、垂直走査同期信号２０−２に同期して行われている）図３では、図３（ｆ）の禁止帯２８が、禁止帯発生回路１１からシャッタトリガ発生部１０に対し発生されるため、図４と同じタイミングでタイミングセンサ出力２１が発生した場合でも、シャッタトリガ発生部１０はシャッタトリガ信号２３を図３（ｆ）の禁止帯２８の発生期間分だけ遅らせて発生させるために、シャッタトリガ信号２３が図３（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０−１の前端より先にランダムシャッタカメラ１で受け付けられることは無くなり、図３（ｇ）の第１のランダムシャッタカメラ１−１の画像出力２７−１も図３（ｈ）の第２のランダムシャッタカメラ１−２の画像出力２７−２も、共に、同じ図３（ａ）の第２のカメラ垂直走査同期信号２０−２の前端に同期して同じタイミングで開始される。
【００４８】
次に、図２を参照して図１の動作を説明する。図２（ａ）、図２（ｄ）及び図２（ｅ）から理解されるように、ランダムシャッタカメラ１から出力されてＡ／Ｄ変換部２でＡ／Ｄ変換されたカメラ画像入力２５や画像メモリ入力２４等の多値濃淡画像信号は（正確には、ランダムシャッタカメラ１の撮像した静止画像の映像信号は）、必ず図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０に同期して出力されてくる。
【００４９】
又、前記したように、１台のランダムシャッタカメラ１における１画面の走査が行われる期間はカメラ垂直走査同期信号２０の周期Ｖに対応しており、ランダムシャッタカメラ１としては走査方式がインターレース（飛び越し走査）であるかノンインターレース（非飛び越し走査）であるかにより、カメラ垂直走査同期信号２０の周期Ｖで２周期分（２Ｖ期間，２フィールド期間）を１画面として飛び越し走査出力されるか、１周期分（１Ｖ期間，１フィールド期間）を１画面として走査出力されるかになる。
【００５０】
図２は、ランダムシャッタカメラ１の画像出力期間がカメラ垂直走査同期信号２０の１周期分である１Ｖ期間、すなわち、ランダムシャッタカメラ１の走査方式がノンインターレースの場合に対応している。
【００５１】
検査工程で対象物であるワークがタイミングセンサ９の検出範囲に到来して、タイミングセンサ９からタイミングセンサ出力２１が発生し、そのタイミングセンサ出力２１により、割込制御部８で発生した割り込み信号がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７からシャッタトリガ発生部１０、演算処理部４、画像メモリ３及び画像メモリ制御部５等に指令（制御信号）が出力される。
【００５２】
そのＣＰＵ７からの指令により、図２（ｃ）のシャッタトリガ信号２３がシャッタトリガ発生部１０から出力され、各ランダムシャッタカメラ１から出力されてＡ／Ｄ変換部２でＡ／Ｄ変換されて出力されるカメラ画像入力２５や画像メモリ入力２４は、図２（ｄ）に示されるタイミングで第１のランダムシャッタカメラ１−１のカメラ画像入力２５が演算処理郡４に入力されて処理されると同時に、図２（ｅ）に示されるタイミングのように第２のランダムシャッタカメラ１−２，それ以上のカメラ台数が有る場合のランダムシャッタカメラ１−３‥等のランダムシャッタカメラから出力される静止画像の映像信号が、Ａ／Ｄ変換部２−２、２−３を介して、画像メモリ入力２４として画像メモリ３−１，３−２‥等へ入力記憶される。
【００５３】
第１のランダムシャッタカメラ１−１のカメラ画像入力２５の演算処理部４における演算処理終了後の図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０−５に同期して、図２（ｅ）のランダムシャッタカメラ１−２の画像メモリ入力２４（ランダムシャッタカメラ１−１のカメラ画像入力２５と同じタイミングで画像メモリ３―１に記憶されたランダムシャッタカメラ１−２の多値濃淡画像信号）を、画像メモリ画像読出２６として演算処理部４に転送し、演算処理部４でその多値濃淡画像信号に対し演算処理を行う。画像メモリ３−２、…も同様に、演算処理部４での前の画像メモリ３に記憶されていた多値濃淡画像信号の処理が終了すると、その直後の図２（ａ）のカメラ垂直走査同期信号２０に同期して、読み出されて順次処理される。
【００５４】
図３は、前記したように検査工程におけるワークの到来によるタイミングセンサ出力２１がランダムシャッタカメラ１の第１の垂直走査同期信号２０−１に接近した場合の本実施形態の動作を示すタイミングチャートである。タイミングセンサ出力２１の前端が垂直走査同期信号２０−１の前端と同時又は直前に来た場合、シャッタトリガ信号２３は、図３（ａ）の垂直走査同期信号２０−１の前端を幅ｔ１でまたぐように設定された図３（ｆ）の禁止帯信号２８により、図３（ｃ）に示されたように出力が禁止帯信号２８の終了後、すなわち、垂直走査同期信号２０−１の前端より充分に後ろにずらされ、この結果、ランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…からの画像出力２７−１，２７−２‥が全て、第２の垂直走査同期信号２０−２に同期してＡ／Ｄ変換部２に同時に入力される。
【００５５】
この場合の禁止帯信号２８の幅ｔ１は、各ランダムシャッタカメラ１におけるシャッタトリガ信号２３の受付が各ランダムシャッタカメラ１の個体差により、カメラ垂直走査同期信号２０の前端の前後にばらつくのを吸収するのに充分な値に設定される。
【００５６】
上記の構成により、工程上でのワークの各ランダムシャッタカメラ１の撮像位置への到来検出を示すタイミングセンサ出力２１の発生がカメラ垂直走査同期信号２０の信号の前端に接近した場合でも、複数ランダムシャッタカメラ１−１、１−２、…から、該ワークの静止画像の映像信号を同じカメラ垂直同期信号２０に同期させてＡ／Ｄ変換部２−１、２−２、…に入力させて、Ａ／Ｄ変換部２−１、２−２、…から出力される該映像信号の多値濃淡画像信号を、それぞれ、演算処理部４、画像メモリ３−１、…に読み込ませ、演算処理部４で各ランダムシャッタカメラ１の映像信号の多値濃淡画像信号を順次演算処理できるようになる。
【００５７】
又、インターレース（飛び越し走査）のランダムシャッタカメラ１の場合には、カメラ画像入力２５あるいは画像メモリ入力２４が２フィールドに増えるだけであり、その他のタイミングは上記に説明した内容と同様である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、ランダムシャッタカメラの垂直走査同期信号に対して高速に到来する対象物がどのようなタイミングで到来した場合にも、同一対象物を、工程における同一位置で工程長を伸ばすことなく多方向から複数のランダムシャッタカメラにて同時に撮像し、該撮像した複数のカメラ画像を、順次一つの演算処理部にて処理させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の図形処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施形態の主要部の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】上記実施形態においてワーク到来検知とランダムシャッタカメラにおける垂直走査同期信号の発生タイミングが接近する場合の動作を示すタイミングチャートある。
【図４】従来の図形処理装置においてワーク到来検知とランダムシャッタカメラにおける垂直走査同期信号の発生タイミングが接近する場合の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１（１−１、１−２、…） ランダムシャッタカメラ
２（２−１、２−２、…） Ａ／Ｄ変換部
３（３−１、…） 画像メモリ
４ 演算処理部
５ 画像メモリ制御部
６ 画像メモリアドレス発生部
７ ＣＰＵ
８ 割込制御部
９ タイミングセンサ
１０ シャッタトリガ発生部
１１ 禁止帯発生回路

Claims (4)

1. 外部からのシャッタトリガ信号に同期して切れるシャッタ手段を備え、対象物を静止画像として撮像し、該静止画像を定周期の垂直走査同期信号により始まるラスタ走査を行って映像信号として出力するランダムシャッタカメラを、所定位置に到来した対象物を多方向から撮像できるように複数台設置し、
   該対象物の該所定位置への到来を検出して検知信号を出力する到来検知手段と、
   該到来検知手段からの該検知信号入力により前記全ランダムシャッタカメラのシャッタ手段を同時に切らせるためのシャッタトリガ信号を発生するシャッタトリガ発生手段と、
   前記複数のランダムシャッタカメラから出力される映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して多値の濃淡画像信号として出力する、前記複数の各ランダムシャッタカメラと個々に接続された複数のＡ／Ｄ変換手段と、
   前記多値濃淡画像信号を基に画像処理する演算処理手段と、
   前記複数の各ランダムシャッタカメラと個々に接続された前記複数のＡ／Ｄ変換手段の内、第１のＡ／Ｄ変換手段を除いた第２以降の残り全てのＡ／Ｄ変換手段に接続され、前記複数のランダムシャッタカメラの内、第１のランダムシャッタカメラ以外の残りのランダムシャッタカメラからの前記多値濃淡画像信号を記憶する画像メモリと、
   前記複数のランダムシャッタカメラの垂直走査同期信号を全て同期させ、前記検知信号の出力により、前記シャッタトリガ発生手段から前記全ランダムシャッタカメラへ同一タイミングでシャッタトリガ信号を発生させ、該シャッタトリガ信号発生後の最初の前記垂直走査同期信号に同期させて前記第１のＡ／Ｄ変換手段からの第１の多値濃淡画像信号を前記演算処理手段に入力させると共に前記第２以降の残り全てのＡ／Ｄ変換手段からの第２以降の多値濃淡画像信号を一旦前記画像メモリへ記憶させ、前記第１のＡ／Ｄ変換手段からの前記第１の多値濃淡画像信号の演算処理手段における処理の終了後の最初の前記垂直走査同期信号に同期して、前記画像メモリから前記第２以降の多値濃淡画像信号を読み出して前記演算処理手段へ順次入力させる制御手段を備え、
   該制御手段は、前記到来検知手段の検知信号出力と前記垂直走査同期信号出力の時間間隔が所定期間内である場合に、該垂直走査同期信号前端の受付後に、前記シャッタトリガ発生手段からシャッタトリガ信号を発生させ、次の前記垂直走査同期信号に同期させて、前記全てのランダムシャッタカメラからそれぞれに対応するＡ／Ｄ変換手段へ同時に映像信号を出力させる
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記制御手段は、前記到来検知手段の検知信号出力と前記垂直走査同期信号の時間間隔が所定期間内である場合に、該垂直走査同期信号前端の前後の所定期間に前記シャッタトリガ信号の発生を禁止させる禁止帯信号を前記シャッタトリガ発生手段に出力する禁止帯発生手段を備え、
   前記シャッタトリガ手段は、該禁止帯信号の終了後にシャッタトリガ信号を発生させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記所定期間が、各ランダムシャッタカメラの個体差によるシャッタトリガ信号の受付時間の偏差をカバーするに充分な期間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 所定の移動経路に沿って移動する対象物を複数のランダムシャッタカメラで多方向から撮像して得られる各画像を取り込んで処理する画像処理装置において、
   前記対象物が前記移動経路中の所定の撮像位置へ到来したのを検知して検知信号を出力する到来検知手段と、
   前記検知信号の出力があると、前記複数のランダムシャッタカメラに共通の垂直走査同期信号に同期して、前記複数のランダムシャッタカメラの全てにシャッタトリガ信号を出力するシャッタトリガ発生手段と、
   前記垂直走査同期信号に対して、前記複数のランダムシャッタカメラの個体差による前記シャッタトリガ信号の受付時間の偏差をカバーするに十分な期間を禁止帯として設定し、該禁止帯の期間中に前記検知信号が出力された場合には前記シャッタトリガ発生手段によるシャッタトリガ信号の出力を禁止し、該禁止帯の終了後にシャッタトリガ信号を出力させる禁止帯発生手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。

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