JPH02253105A - Image measuring device - Google Patents
Image measuring deviceInfo
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- JPH02253105A JPH02253105A JP7619389A JP7619389A JPH02253105A JP H02253105 A JPH02253105 A JP H02253105A JP 7619389 A JP7619389 A JP 7619389A JP 7619389 A JP7619389 A JP 7619389A JP H02253105 A JPH02253105 A JP H02253105A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、テレビカメラから得られた画像信号を使用し
て、測定対象物の位置や形状を計測する画像計測装置に
関し、更に詳しくは、テレビカメラからのビデオ信号を
用いることの制約を越えて分解能・精度を向上できるよ
うにした画像計測装置に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an image measuring device that measures the position and shape of an object to be measured using an image signal obtained from a television camera. The present invention relates to an image measurement device that can improve resolution and accuracy beyond the limitations of using video signals from a television camera.
(従来の技術〉
第7図は、本発明が対象とする画像計測装置の構成概念
図である。図において、OBは測定対象物、TCはこの
測定対象物OBを捕らえるテレビカメラ、IPはテレビ
カメラTCからのビデオ信号Vsを入力する画像処理部
で、所定の画像処理を行って、測定対象物の位置や形状
を計測し、その計測データを出力する。(Prior Art) Fig. 7 is a conceptual diagram of the configuration of an image measuring device to which the present invention is applied. An image processing unit that receives the video signal Vs from the camera TC performs predetermined image processing, measures the position and shape of the object to be measured, and outputs the measurement data.
この計測データは、例えば部品の組み立てや検査を行な
うシステムに送られ利用される。This measurement data is sent and used, for example, to a system that assembles and inspects parts.
テレビカメラTCから得られるビデオ信号は、放送規格
に定められており、2次元情報である物体画像を複数の
走査線で構成し、時系列信号となっている。The video signal obtained from the television camera TC is defined by broadcasting standards, and consists of a plurality of scanning lines for an object image, which is two-dimensional information, and is a time-series signal.
〈発明が解決しようとする課題〉
このように、放送規格で定められたビデオ信号を出力す
るテレビカメラを用い、画像計測を行なう場合、その分
解能は走査線の数(画素の数)で決まる。通常放送用の
ビデオ信号では、走査線の数は525木、このうち有効
な画素情報を含んでいる走査線の本数は約480本で、
この制約を越えて分解能・精度を向上させることは困難
であった。なお、最近ハイビジョンと称する走査線の数
ヲ1.1.25本にした高品位テレビが出現しているが
、これに用いられるテレビカメラは、非常に高価である
。<Problems to be Solved by the Invention> As described above, when performing image measurement using a television camera that outputs video signals defined by broadcasting standards, the resolution is determined by the number of scanning lines (number of pixels). A video signal for normal broadcasting has 525 scanning lines, of which approximately 480 contain valid pixel information.
It has been difficult to improve resolution and accuracy beyond this restriction. Recently, high-definition televisions with 1.1.25 scanning lines, called high-definition televisions, have appeared, but the television cameras used in these televisions are extremely expensive.
本発明は、これらの状況に鑑みてなされたもので、現在
放送規格で定められた通常のビデオ信号を出力するテレ
ビカメラを用い、安価で高分解能の画像計測が行なえる
画像計測装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these circumstances, and provides an image measuring device that can perform inexpensive, high-resolution image measurements using a television camera that outputs normal video signals defined by current broadcasting standards. The purpose is to
〈課題を解決するための手段〉
前記した課題を解決する本発明は、
測定対象物を捕らえるビデオカメラと、このビデオカメ
ラから出力される放送規格で定められたビデオ信号を画
素信号とするA/D変換器と、
このA/D変換器からの画素信号を入力し、その画素自
身と当該画素の上下及びまたは左右方向に相隣り合う画
素との平均の濃度を演算して内挿データをつくる内挿デ
ータ演算部と
を備えて構成される。<Means for Solving the Problems> The present invention for solving the above-mentioned problems consists of a video camera that captures an object to be measured, and an A/C system that uses a video signal specified by the broadcasting standard output from the video camera as a pixel signal. Pixel signals from a D converter and this A/D converter are input, and interpolation data is created by calculating the average density of the pixel itself and pixels adjacent to the pixel in the vertical and/or horizontal directions. and an interpolation data calculation section.
〈作用〉
ビデオ信号をA/D変換することにより、各画素につい
て数ビットの明るさ(濃度値)データとし、その画素を
中心としてその周辺の濃度値を内挿演算部が演算して求
め、求まった内挿データによって画素の数を見掛上増大
させる。<Operation> By A/D converting the video signal, several bits of brightness (density value) data are obtained for each pixel, and the interpolation calculation unit calculates and calculates the density value around the pixel, The number of pixels is apparently increased using the obtained interpolation data.
これによって高い精度で位置や形状の北側を行なうこと
が可能となる。This makes it possible to determine the north side of the position and shape with high accuracy.
〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、TCは測定対象物OBを捕らえるビデ
オカメラ、ADはこのビデオカメラTCから出力される
放送規格で定められたビデオ信号Vsを画素信号とする
A/D変換器である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, TC is a video camera that captures the object to be measured OB, and AD is an A/D converter that uses a video signal Vs defined by the broadcasting standard output from the video camera TC as a pixel signal.
NCはA/D変換器ADからの画素信号(例えば640
X480の画素からなる)VDを入力し、その画素自身
と当該画素の上下及びまたは左右方向に相隣り合う画素
との平均の濃度を演算して内挿データをつくる内挿デー
タ演算部で、水平方向内挿器EHと、垂直方向内挿器E
Vを含んで構成されている。NC is a pixel signal from the A/D converter AD (for example, 640
This is an interpolation data calculation unit that inputs a VD (consisting of 480 pixels) and calculates the average density of the pixel itself and pixels adjacent to the pixel in the vertical and/or horizontal directions to create interpolation data. Directional interpolator EH and vertical interpolator E
It is composed of V.
MUは画素のデータと内挿データ演算部NCでつくられ
た内挿データとが順次書き込まれる画像メモリで、ここ
では偶数、奇数の各走査線信号を出力するために2枚の
画像メモリM1..M2が用いられている。MU is an image memory in which pixel data and interpolation data created by the interpolation data calculation unit NC are sequentially written.Here, two image memories M1.MU are used to output even and odd scanning line signals. .. M2 is used.
このように構成した装置の動作を説明すれば以下の通り
である。The operation of the apparatus configured as described above will be explained as follows.
はじめに、本発明において、内挿データ演算部での動作
概念を説明する。First, the concept of operation in the interpolation data calculation section in the present invention will be explained.
A/D変換器ADからの画像は、2次元の濃度分布と考
えられるので、これをψ(x、y)で表す。Since the image from the A/D converter AD is considered to be a two-dimensional density distribution, this is expressed as ψ(x, y).
画素に分割された画像は、ψ(x、y)の離散点でのザ
ンプル集合、即ち、
ψ (l ・ΔX、 J ・Δy)
ただし、i、j;整数
ΔX、Δy;サンプル間隔
と考えてよい。An image divided into pixels is a sample set at discrete points of ψ (x, y), that is, ψ (l ・ΔX, J ・Δy), where i, j: integers ΔX, Δy: considering the sample interval. good.
第2図は、サンプルした画素の2次元の濃度分布を示す
概念図である。この図において○の部分がザンプル画素
の位置を表し、○で囲まれた数字はその画素の濃度を表
しているものとする。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a two-dimensional density distribution of sampled pixels. In this figure, the circled part represents the position of a sample pixel, and the number surrounded by the circle represents the density of that pixel.
ここで画素数をX方向、y方向とも2倍にするものとす
れば、サンプルした画素のそれぞれ中間位置(+印で示
す)の濃度値を求めることに相当する。If the number of pixels is doubled in both the X direction and the y direction, this corresponds to finding the density value at the intermediate position (indicated by a + mark) of each sampled pixel.
ψ(x、 y)を(i・ΔX、j・Δy)周辺で展開
すると、概略次式で表わすことができる。When ψ(x, y) is expanded around (i·ΔX, j·Δy), it can be roughly expressed by the following equation.
ψ(x、y)
一ψ (1・ΔX、 j ・△y)
y=j ・Δy
十〇
(δX2
δy2)
ただし x−i・Δχ十δX
y−j ・Δy+δy
となるので、
δx=0またはΔx / 2
δy−oまたはΔy/2
の各組み合わせ(δX−δy=Oの組み合わせを除く)
について、(1)式の値を演算すればよい。ψ (x, y) - ψ (1・ΔX, j ・△y) y=j ・Δy 10 (δX2 δy2) However, x−i・Δχ10δX y−j ・Δy+δy, so δx=0 or Each combination of Δx/2 δy-o or Δy/2 (excluding the combination of δX-δy=O)
The value of equation (1) may be calculated for .
内挿データ演算部は、(1)式に従って画像を内挿する
為の演算を行なうものである。The interpolation data calculation section performs calculations for interpolating images according to equation (1).
以下の説明では、画像ψ(x、y)を2次元配列F (
1,J)で表すものとする。In the following explanation, the image ψ(x, y) is defined as a two-dimensional array F (
1, J).
2倍に内挿された画像もF (I、J)で表す。The image interpolated twice is also represented by F (I, J).
ただし、l<I<Imax、1<J<Jmaxで、I、
Jはいずれも整数
この場合、内挿する前の画像は、
F (I、J)のうち、I、 Jとも奇数の値が分か
っていることと同じである。However, l<I<Imax, 1<J<Jmax, I,
Both J are integers. In this case, the image before interpolation is F (I, J), which is equivalent to knowing the odd values of both I and J.
第3図において、二重枠で囲んだ符号rAJが、内挿前
の画像であるとすれば、α、β1 γの3個の画素の値
を演算すればよいことになる。In FIG. 3, if the symbol rAJ surrounded by a double frame is the image before interpolation, it is sufficient to calculate the values of three pixels α, β1 and γ.
く1〉αの値の演算 であるから、 ψ (A) +ψ (B) 故に、 ψ(α) −F (1(偶数)、J) となる。1〉Calculation of the value of α Because it is, ψ (A) + ψ (B) Therefore, ψ(α) −F (1 (even number), J) becomes.
く2〉βの値の演算 〈1〉と同様にして求められるもので ψ(β)−F(1,J(偶数)) く3〉γの値の演算 となる。2〉Calculation of the value of β It can be found in the same way as <1>. ψ (β) − F (1, J (even number)) 3. Calculating the value of γ becomes.
この値として、 (ψ(A)+ψ(D) l /2を使
っても良く、次の式によるほうが、良く近似できる。As this value, (ψ(A)+ψ(D) l/2) may be used, but the following equation can be better approximated.
=F (1(偶数)、J(偶数)) となる。=F (1 (even number), J (even number)) becomes.
内挿データ演算部NCは、前記く1〉の内挿演算、次に
<2>、<3>の内挿演算をそれぞれ行なうことで、各
内挿位置の濃度値を求めることができる。The interpolation data calculation unit NC can obtain the density value at each interpolation position by performing the interpolation calculation in <1> and then the interpolation calculations in <2> and <3>.
第4図は、内挿データ演算部NC内の水平方向内挿器E
Hの一例を示すブロック図、第5図はその動作を示すタ
イムチャートである。FIG. 4 shows the horizontal interpolator E in the interpolation data calculation section NC.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of H, and a time chart showing its operation.
ラッチ回路11は、A/D変換器ADからの第5図(a
)に示す入力データVDを、(b)に示すクロックのタ
イミングでラッチし保存する。加算器12は入力データ
とVDと、ラッチ回路11からの]クロック前の画像デ
ータとを加算し、次式に示すΣ(i)を(C)に示すよ
うに出力する。The latch circuit 11 receives data from the A/D converter AD as shown in FIG.
) is latched and stored at the clock timing shown in (b). The adder 12 adds the input data, VD, and the image data before the clock from the latch circuit 11, and outputs Σ(i) shown in the following equation as shown in (C).
Σ(i) −(1/2)f VD(i)+VD(+−1
)1マルチプレクサ13は、(d)に示すように、加算
器コ2からの加算結果Σ(i)と、ラッチ回路1−1か
らのデータV D (+−1)を交互に選択して出力す
る。逓倍器14はクロックを2倍してクロック2を得て
いる。マルチプレクサ13からの出力データVEH及び
クロック2により、水平方向の画素信号か2倍にできる
。Σ(i) −(1/2)f VD(i)+VD(+-1
)1 multiplexer 13 alternately selects and outputs the addition result Σ(i) from the adder 2 and the data V D (+-1) from the latch circuit 1-1, as shown in (d). do. The multiplier 14 doubles the clock to obtain clock 2. The pixel signal in the horizontal direction can be doubled by the output data VEH from the multiplexer 13 and the clock 2.
第6図は、内挿データ演算部NC内の垂直方向内挿器E
Vの一例を示すブロック図である。FIG. 6 shows the vertical interpolator E in the interpolation data calculation unit NC.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of V.
加算器22は、水平方向内挿器EHからの画像データV
、、と、この画像データを1−ライン遅延器2]を介し
て印加される1本前の走査線の画像データとを加算し、
2本の走査線の平均(内挿)の画像データVBIIVを
得る。The adder 22 receives the image data V from the horizontal interpolator EH.
, , and this image data is added to the image data of the previous scanning line applied via the 1-line delay device 2],
Obtain image data VBIIV that is the average (interpolation) of two scanning lines.
ここで、遅延器21−からのデータvgnvは偶数ライ
ンに、加算器22からのデータVEHVは奇数ラインと
することで、垂直方向に内挿した画像データになる。Here, by setting the data vgnv from the delay device 21- to the even line and the data VEHV from the adder 22 to the odd line, the image data is vertically interpolated.
この垂直方向内挿器EVからの偶数、奇数の各ラインの
画像データは、それぞれ画像メモリMUのメモリM1.
.M2に同時に書き込まれる。The image data of each even-numbered line and odd-numbered line from this vertical interpolator EV are stored in the memory M1. of the image memory MU.
.. It is written to M2 at the same time.
1画面の画像データの書き込みが終了後、これらのメモ
リMl、M2から交互にあるいは並列的にデータを読み
出せば、高い分解能の画像を得ることかでき、高精度の
画像計測ができる。After writing of image data for one screen is completed, if data is read out alternately or in parallel from these memories M1 and M2, a high resolution image can be obtained and highly accurate image measurement can be performed.
尚、上記の説明では水平方向内挿器を設けたものについ
て説明したが、これは必ずしも必要でない。また、内挿
データ演算部はここで示した以外の構成としてもよい。Note that although the above description has been made with a horizontal interpolator provided, this is not necessarily necessary. Furthermore, the interpolation data calculation unit may have a configuration other than that shown here.
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば、現在放送
規格で定められた通常のビデオ信号を1η力するテレビ
カメラを用いながらも、安価で高分解能の画像計測か行
なえる画像W1測装置を提供できる。<Effects of the Invention> As explained in detail above, according to the present invention, it is possible to perform low-cost, high-resolution image measurement while using a television camera that outputs 1η of normal video signals specified by current broadcasting standards. It is possible to provide an image W1 measuring device.
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図はサンプルした画素の2次元の濃度分布を示す概念図
、第3図は内挿演算の原理を説明するための説明図、第
4図は内挿データ演算部内の水平方向内挿器の一例を示
すブロック図、第5図はその動作を示すタイムチャート
、第6図は内挿データ演算部内の垂直方向内挿器の一例
を示すブロック図、第7図は本発明が対象とする画像計
測装置の構成概念図である。
OB・・・測定対象物 TC・・・ビデオカメラA
D・・・A/D変換器 NC・・・内挿データ演算部
EH・・・水平方向内挿器 EV・・垂直方向内挿器M
U・・・画像メモリ
] 4
角何2
図
■÷■・■十■十〇
↑◎+■・■ヰO−[相]
−>X
第3
図
ロロ月国
囲田
角ζ4
図
角等6
図
2]
第5
四ど
す
(CI)HD ]
(b)クロック−丁−L丁]二[1丁]−「−第7
図FIG. 1 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a conceptual diagram showing the two-dimensional density distribution of sampled pixels, Figure 3 is an explanatory diagram to explain the principle of interpolation operation, and Figure 4 is an example of a horizontal interpolator in the interpolation data calculation section. 5 is a time chart showing its operation, FIG. 6 is a block diagram showing an example of a vertical interpolator in the interpolation data calculation section, and FIG. 7 is an image measurement target of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram of the configuration of the device. OB...Measurement object TC...Video camera A
D...A/D converter NC...Interpolated data calculation unit EH...Horizontal interpolator EV...Vertical interpolator M
U...Image memory] 4 Angle 2 Fig.■÷■・■1■10↑◎+■・■ヰO− [phase] ->X Fig. 3 Rorozuki country Iida angle ζ4 Fig. angle etc. 6 Fig. 2] 5th 4th (CI) HD] (b) Clock - Ding - L Ding] 2 [1 Ding] - "-Fig.
Claims (1)
ビデオ信号を画素信号とするA/D変換器と、 このA/D変換器からの画素信号を入力し、その画素自
身と当該画素の上下及びまたは左右方向に相隣り合う画
素との平均の濃度を演算して内挿データをつくる内挿デ
ータ演算部と を備えた画像計測装置。[Claims] A video camera that captures an object to be measured, an A/D converter that uses a video signal specified by a broadcasting standard output from this video camera as a pixel signal, and An image measurement device that receives a pixel signal and includes an interpolation data calculation unit that calculates the average density of the pixel itself and pixels adjacent to the pixel in the vertical and/or horizontal directions to generate interpolation data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7619389A JPH02253105A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Image measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7619389A JPH02253105A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Image measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02253105A true JPH02253105A (en) | 1990-10-11 |
Family
ID=13598304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7619389A Pending JPH02253105A (en) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Image measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02253105A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333639A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | Inspection device |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP7619389A patent/JPH02253105A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007333639A (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | Inspection device |
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