JPH02139678A - 移動物体の画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は移動動作中の物体の二次元画像を画像センサで
読取る移動物体の画像読取装置に関する。

［従来の技術］ 例えば工場の仕分はラインにおいては、搬入コンベアに
て搬入されてくる種別の異なる種々の製品を例えば製品
に付されたラベルを二次元画像センサで読取って、読取
られたラベルの画像データをデータ処理することによっ
て、ラベルに表記された種別を判断して、各製品を各種
別に対応したラインへ振分けるようにしている。

このような仕分はラインに組込まれた移動物体の画像読
取装置は例えば第５図に示すように構成されている。搬
入コンベア１で一定速度Ｖで搬入されてくる物体２をフ
ォトセンサ等で構成された検出器３で検出する。そして
、この検出器３から距離Ｂだけ離れた位置に配設されて
いる例えばＣＯＤカメラ等からなる画像センサ４で、こ
の画像センサ４の読取範囲内に搬入された前記物体２を
撮像する。一般に、この読取範囲内の二次元画像データ
を読取る画像センサ４は第６図に示すような規定周期Ｔ
ｏを有する読取パルスａが入力される度に、各受光素子
の受光データを収集してシリアル信号として出力する。

すなわち、読取パルスａが入力される毎に読取範囲の一
つの二次元画像データが得られる。

そして、検出器３から出力される物体２が通過したこと
を示す検出信号すの出力時刻から距離Ｂと速度Ｖとで定
まる規定時間Ｔｓ経過後に最初に入力される読取パルス
ａにて読取られた二次元画像データは第７図（ａ）に示
すようになる。すなわち、矩形の読取範囲５のほぼ中央
位置に物体２が位置する。

そして、読取られた物体２に貼付られた例えばラベルを
検出して、そのラベルに表記された文字。

図形を判読するために、第７図（ａ）に示すように所定
面積を有した矩形状のウィンド（読取領域）６を設定し
て、そのウィンド６で囲まれた前記物体ζを含む画像デ
ータを抽出して、抽出された画像データに対してデータ
処理を実行することによって、前記文字１図形の判読処
理の処理能率を向上できる。

しかし、画像センサ４が読取範囲の二次元画像を読取る
読取パルスａの出力タイミングと、検出器３における検
出信号すの出力タイミンクとは全く非同期であるので、
第６図の検出信号ｂ１に示すように規定時間Ｔｓが経過
した時点で読取りパルスａが入力されれば、第７図（ａ
）に示すように物体２が読取範囲５のほぼ中央位置に位
置するので、物体２カ（ウィンド６の範囲内に存在し、
ウィンド６の位置補正を実行するする必要がない。

しかし、検出信号の出力タイミングが第６図の検出信号
すで示すタイミングになると、規定時間Ｔｓ経過後、直
ちに読取りパルスａが入力されずに、一定時間経過に入
力される。その結果、物体２が画像センサ４の中心位置
を通過してから読取られるので、読取られた画像データ
においては、第７図（ｂ）に示すように、物体２がウィ
ンド６の範囲を外れることになる。また、第６図の検出
信号ｂ２に示すように逆方向にずれると、第７図（Ｃ）
に示すように、物体２がウィンド６の範囲に対して逆方
向に外れることになる。

特に、物体２の移動速度Ｖが早くなり、例えば１／６０
秒等に固定されている読取パルスａの規定周期Ｔｏに対
して無視できない値になると、第７図（ｂ）（ｃ）のよ
うに物体２がウィンド６を外れる事態が多発する。

従来、このように物体２がウィンド６の範囲を外れた場
合には、第８図に示すように、ウィンド６の設定位置を
移動するようにしている。この場合、読取範囲５の中心
位置に設定されたウィンド６からの位置補正距離ｇは、
読取範囲５内の全画像データを２値化して、物体２を特
定して、その後、特定された物体２の重心位置（Ｘｌ＊
　Ｙｔ　）を算出して、読取範囲５の中心（Ｘｏ、Ｙｏ
）との間の距離から求めるようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、読取範囲５内の全画像データを２値化して、物
体２を特定して、その後、特定された物体２の重心位置
（ＸＩ　、ｙｌ）を算出するデータ処理には多大の時間
が必要となる。たとえば画像センサ４の読取範囲５を７
００　Ｘ５００　ドツトとし、ウィンド６を２５０　Ｘ
２５０　ドツトとすると、物体２の大きさにも影響され
るが、重心位置を算出するのに最低１８．６ｍｓの時間
が必要となる。したがって、その時間だけ本来のウィン
ド６内の画像データの処理開始時間が遅れ、画像読取装
置全体の読取速度が低下する問題がある。

また、読取られた物体２の画像データが雑音等にて質が
低下している場合は、重心位置が正確に算出されない懸
念もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
検出器からの検出信号と読取りパルスの各出力タイミン
グの差の時間を検出して、その差時間からウィンド位置
を補正することにより、ウィンド位置補正に要する時間
を大幅に短縮でき、装置全体の読取速度を向上できる移
動物体の画像読取装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解消するために本発明は、−力方向に一定速
度で移動する物体の移動路に沿って、物体の通過を検出
する検出器と、規定周期を有する読取りパルス入力に応
動して、移動路の一部を含む予め定められた読取範囲に
入る二次元画像を読取る画像センサとを配列し、検出器
の物体検出時刻から、検出器から画像センサまでの距離
と物体の移動速度とで求まる、物体が読取範囲内に達す
るまでに要する規定時間経過後に画像センサにて読取ら
れた読取範囲内に存在する物体を一定面積を有したウィ
ンドで囲み、このウィンドで囲まれた範囲の画像データ
を抽出する移動物体の画像読取装置において、 規定時間経過時刻から読取パルスが入力されるまでの補
正時間を検出する補正時間検出手段と、この検出された
補正時間を用いて読取られた読取範囲内におけるウィン
ドの位置を補正するウィンド位置補正手段とを備えたも
のである。

［作用］ 二のように構成された移動物体の画像読取装置において
は、物体が検出器で検出されると、その検出時刻から規
定時間の計時が開始され、規定時間が経過した時刻から
読取りパルスが入力されるまでの補正時間が検出される
。この補正時間が０の場合は、物体が読取範囲のほぼ中
央位置に到達した時点で読取りパルスが入力したので、
ウィンド位置を移動させる必要がない。

一方、補正時間が０でなければ、物体が読取範囲の中心
位置から外れた位置で読取られたことになる。そして、
その中心位置からのずれ量、すなわちウィンド位置の補
正量は前記補正時間に比例するので、その補正時間から
補正量が簡単に求まる。よって、ウィンド位置補正に要
する時間が短縮される。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の移動物体の画像読取装置を示す概略構
成図である。なお、第５図と同一部分には同一符号が付
しである。

すなわち、物体２を一定の速度Ｖで搬送する搬入コンベ
ア１の搬送路に沿って、移動中の物体２を検出する検出
器３と、この検出器３から距離Ｂだけ離れた位置に画像
センサ４とが配設されている。そして、検出器３の検出
信号すおよび画像センサ４からのシリアルの画像データ
信号Ｃはマイクロコンピュータ等からなる画像処理袋７
１７へ入力される。また、画像処理装置７から画像セン
サ４へ第２図に示すように規定周期Ｔｏを有する読取り
パルスａが印加される。なお、この読取りパルスａは例
えば画像センサ４の垂直駆動パルスで固定である。

また、画像センサ４の物体２の移動方向の読取範囲の長
さはしてあり、この長さＬの読取範囲内に入る二次元画
像データを前記読取りパルスａが入力する度に読取って
、画像処理装置７ヘシリアルの画像データ信号Ｃに変換
して送出する。

そして、画像処理装置７内には、画像センサ４から周期
Ｔｏ毎に入力される読取範囲分の二次元画像データを一
時記憶する画像バッファが形成されており、その画像バ
ッファに第３図に示す読取範囲５内の画像データが格納
される。そして、この読取範囲５は実際の読取幅りに対
してＡドツト（画素）の分解能を有している。さらに、
この読取範囲５内に一定面積を有したウィンド６が読取
られた物体２を囲むように設定される。

例えば物体２が読取範囲５の中心位置を通過した時刻か
ら時刻Ｔｃだけ経過した時点で読取りパルスａ１が入力
して読取範囲５内の二次元画像を読取った結果、第３図
に示すように、物体２の中心位置が読取範囲５の幅方向
中心位置からｐだけずれたとすると、物体の移動速度Ｖ
からそのずれｆｆ１ｊ２は１−Ｖ−Ｔｃとなる。前述し
たように幅方向のドツト数はＡであるので、ずれｍｌに
対応するドツト数ΔＡは（１）式で求まる。

ΔＡ　＝　Ａ　Ｖ　Ｔ　ｃ　　／　Ｌ　　　　　　　　
　　　　　　　−（１）したがって、ウィンド６も中心
位置からΔＡドツト分だけ物体２の移動方向と同一方向
へ移動すればよい。しかして、このずれ量ΔＡがウィン
ド６の位置補正量となる。

また、物体２が検出器３で検出されてから、画像センサ
４の中心位置に達するまでに要する規定時間ＴｓはＴｓ
　−Ｂ／Ｖで定まる。

しかして、前記画像処理装置７内に組込まれたマイクロ
コンピュータは第４図の流れ図に従って、物体２に対す
る画像読取処理を実行するようにプログラム構成されて
いる。

流れ図が開始され、Ｓ（ステップ）１にて検出器２から
検出信号すが入力すると、前述した規定時間ＴＳが経過
するのを待つ。Ｓ２にて規定時間Ｔｓが経過すると、物
体２は画像センサ４の幅りの読取範囲の中央位置に達し
たので、図示しないタイマを起動して時間Ｔの計時を開
始する。そして、Ｓ３にて時間Ｔが規定周期Ｔ。の半分
の時間（Ｔ、／２）に達しないうちに、Ｓ４にて、次の
読取りパルスａ１が入力されると、検出信号が第２図に
示す検出信号すのタイミングで入力したので、Ｓ５にて
、前記タイマにて計時されている時間Ｔを補正時間Ｔｃ
とする（Ｔｃ−Ｔ）。

そして、Ｓ６にて求められた補正時間ＴＣを用いて（１
）式で示すウィンド６の位置補正量ΔＡを算出する。位
置補正量ΔＡが算出されると、Ｓ７にてその位置補正量
ΔＡだけウィンド６を移動して、移動後のウィンド６の
範囲を決定する。

ウィンド６の範囲が決定すると、その範囲内に存在する
画像データを抽出し、Ｓ８にて抽出された中央に物体２
を含む画像データに対するデータ処理を実行する。すな
わち、物体２に貼付られたラベルの文字１図形を読取っ
て該当物体２の種別を判読する。その後、画像センサ４
に対する読取データの入力禁止が設定されていれば、そ
の禁止を解除してＳｌへ戻り検出器３から次の検出信号
すが入力されるのを待つ。

また、Ｓ３にてタイマの時間Ｔが（Ｔｏ／２）を越える
と、検出信号が第２図に示す検出信号ｂ３のタイミング
で入力したので、画像センサ４からの新たな画像データ
入力を禁止したのち、新たな読取りパルスａ２の入力待
ちとなる。そして、Ｓ９にて、新たな読取りパルスａ２
が入力されると、Ｓ１０にて、一つ前の読取りパルスａ
１に対する（２）式で示す補正時間Ｔｃを算出する。

Ｔｅ　−−（Ｔ、−Ｔ）　　　　　　　　　・（２）そ
して、Ｓ６へ進み、算出された補正時間Ｔｃを用いてウ
ィンド位置補正量ΔＡを算出する。

このように構成された移動物体の画像読取装置において
、検出器３から出力されれる検出信号が第２図に示す検
出信号すのタイミングで出力された場合は、（十）の補
正時間Ｔｃ経過後に読取りパルスａ１が入力されるので
、読取りパルスａ１にて得られた読取範囲５内の物体２
は第３図に示すように右側に移動する。そして、ウィン
ド６も右側へ移動する。

また、検出器３から出力されれる検出信号が第２図に示
す検出信号ｂ３のタイミングで出力された場合は、読取
りパルスａｌが入力された後から規定時間Ｔ５が経過す
るので、読取りパルスａ１に対する補正時間Ｔｃは（−
）の値となる。そして、読取りパルスａ１にて得られた
読取範囲５内の物体２は例えば第７図（ｃ）に示すよう
に左側に移動する。そして、ウィンド６も左側へ移動す
る。

このように、画像センサ４で読取られた物体２が読取範
囲５内で左右に移動すると、その移動量に合せてウィン
ド６の位置が自動的に補正される。

なお、前記補正時間Ｔｃは読取りパルスａの周期Ｔの１
／２値より大きくなることはない。

このように、補正時間Ｔｃを測定することによって、こ
の補正時間Ｔｃからウィンド６の位置補正量ΔＡを簡単
な（１）式を用いて算出しているので、第８図に示した
物体２の重心位置を算出したのちに補正量を算出する場
合に比較して、ウィンド位置補正に要する処理時間を大
幅に短縮できる。

また、ウィンド６の位置補正量を読取られた画像データ
を用いて算出するのではなく、補正時間Ｔｃを用いて算
出しているので、たとえ読取られた画像データに雑音成
分等が混入していたとしても補正量ΔＡは正確に求まる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の移動物体の画像読取装置
においては、検出器の検出信号出力から規定時間経過し
たタイミングと読取りパルスの出力タイミングとの差の
補正時間を検出して、その補正時間からウィンド位置を
補正するようにしている。したがって。ウィンド位置補
正に要する時間を従来装置に比較して大幅に短縮でき、
装置全体の読取速度を向上できる。

また、読取った画像データを用い°ずにウィンド補正量
を算出しているので、ウィンドの位置補正が精度よ〈実
施されるので、装置全体の読取精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係わる移動物体
の画像読取装置を示すものであり、第１図は全体を示す
概略構成図、第２図は動作を示すタイムチャート、第３
図は読取範囲を示す図、第４図は動作を示す流れ図であ
り、第５図乃至第８図は従来の画像読取装置を示すもの
であり、第５図は概略構成図、第６図は動作を示すタイ
ムチャート、第７図および第８図は読取範囲およびウィ
ンドを示す図である。 １・・・搬入コンベア、２・・・物体、３・・・検出器
、４・・・画像センサ、５・・・読取範囲、６・・・ウ
ィンド、７・・・画像処理装置、ａ・・・読取りパルス
、ｂ・・・検出信号、Ｔｃ・・・補正時間、Ｔｏ・・・
規定周期、Ｔｓ・・・規定時間。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 業　２　図 第　１　図 （ΔＡ） 莫３図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第 図 ら

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方方向に一定速度で移動する物体（２）の移動路（１
   ）に沿って、前記物体の通過を検出する検出器（３）と
   、規定周期を有する読取りパルス入力に応動して、前記
   移動路の一部を含む予め定められた読取範囲（５）に入
   る二次元画像を読取る画像センサ（４）とを配列し、前
   記検出器の物体検出時刻から、前記検出器から前記画像
   センサまでの距離と前記物体の移動速度とで求まる、前
   記物体が前記読取範囲内に達するまでに要する規定時間
   経過後に前記画像センサにて読取られた前記読取範囲内
   に存在する物体を一定面積を有したウインド（６）で囲
   み、このウインドで囲まれた範囲の画像データを抽出す
   る移動物体の画像読取装置において、 前記規定時間経過時刻から前記読取パルスが入力される
   までの補正時間を検出する補正時間検出手段（Ｓ５，Ｓ
   １０）と、この検出された補正時間を用いて前記読取ら
   れた読取範囲内におけるウインドの位置を補正するウイ
   ンド位置補正手段（Ｓ６，Ｓ７）とを備えたことを特徴
   とする移動物体の画像読取装置。