JPH0344526A - 撮像装置 - 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】 〔産業の利用分野〕 本発明は、被写体画像を光電変換し、電気信号に変換す
ることにより被写体を撮像する撮像装置に関する。

〔従来の技術〕

画像工学、オプトエレクトロニクス、マイクロエレクト
ロニクス等の発達により識別対象め物体の色を識別する
画像処理装置の製品化や開発が進展している。

第２図に従来から一般によく用いられている撮像装置の
構成を示す。第２図において、駆動回路３により駆動さ
れる白色光源２から白色光が投光される。この白色光は
光源レンズ４により集光された後、投光ファイバ５を通
過し、投光レンズ６を介して識別の対象物ｌに投光され
る。

対象物１ｉこより反射された反射光は受光レンズ７１こ
より受光ファイバ８に導びかれる。受光ファイバ８は３
チヤンネルの信号系統に分かれている。

赤（Ｒ）系統に予め割り当てた受光ファイバ８を通光し
た光は集光レンズ９により集光され、Ｒフィルタ１３を
介して、固体撮像素子（ＣＯＤ）等を用いた受光デバイ
ス１３において受光される。受光デバイス１３で受光し
た光が電気信号（画像信号やイメ−ジ信号と呼ばれる）
に変換され、プリアンプ１４で増幅される。ついでアナ
ログ／デジタル（ＭＤ　）コンバータ１５により上記電
気信号の電圧レベルがデジタル値で表わすデジタル信号
に変換され、このデジタル信号が対象物の赤成分を示す
色情報としてメモリ１２に格納される。

縁（Ｇ）系統、ｆ（Ｂ）系統に割り当てた受光ファイバ
８を通過した光も、上述の赤系統の光と同様の信号処理
が行なわれ、それぞれの色成分を示すデジタル値がメモ
リ１６に格納される。

メモＩＩ　１６に格納されたこれら色情報は画像処理装
置として動作するマイクロコンピュータ１７による色度
の演算に用いられる。

なお、色度は（Ｒ／（Ｒ十Ｇ＋Ｂ）　、　Ｇ／（ｉ（＋
Ｇ＋Ｂ）Ｂ／（Ｒ十Ｇ＋Ｂ））　）こより算出される。

ここで、Ｒ。

Ｇ、Ｂは上記メモリ１２に格納された各色と対応するデ
ジタル値である。

前述したような従来のこの種の撮像装置に対してユーザ
から次のような要求が多くなってきた。

すなわち、 （１）撮像装置が撮像可能な領域がスポット（旬的なの
で、撮像可能な領域を広くしたい。

（２）色の識別成分が、たとえば赤、緑、１？３原色に
固定され、黄色、シアン、マセンタのような補色を、識
別成分として用いることができないので、色成分を変え
られるようにしたい。

（３）移動している物体の色識別の性能を高めたい。

Ｈ）コンベア上の物体の移動スピードに追随可能である
。

（ロ）対象物を所定間隔で整列させるなどの対象物の設
置に制約を受けにくいこと。

等の要求が撮像装置の使用者から製造者に寄せられてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の撮像装置は、第２図１こ示したよ
うに、被写体をスポット的に撮像するので、移動物体を
撮影すると撮影画像がぶれるという不具合があり、上述
の使用者からの要求を満足しているとはいえなかった。

そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑みて、移動物体
の撮像結果の画質を向上し、カラー識別性能を画像処理
装置側に合わせ可変とすること力；できる撮像装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するため番こ、本発明は、電子シ
ャッタの作動により受光した被写体の反射光を光電変換
することにより前記被写体を撮像するイメージセンサと
、所定の党スペクトル特性を有し、少なくとも前記イメ
ージセンサの受光面と同じ広さを有する複数の光学フィ
ルタと、前記複数の光学フィルタのいずれか一つを選択
指定する信号に応じて当該指定されたフィルタを前記イ
メージセンサの受光面の前面ｌこ移動するフィルタ移動
機構と、該フィルタ移動ｍ１１Ｉｔこより移動されたフ
ィルタが前記イメージセンサの受光面の前面に位置した
ときＥこ前記イメージセンサに対して前記電子シャッタ
の作動を指示するＷｆｉＪｌｉ１１回路を具えたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明では電子シャッタの作動により被写体を撮像する
ので被写体が移動してもその被写体を静止画像として撮
像する。また、フィルタ機構ｌこよリフィルタを選択駆
動することができるので、予め複数のフィルタにＲ，Ｇ
、Ｈの混色フィルタや単色フィルタ、その他補色フィル
タ等を設けることにより所望のカラー識別性能を選択す
ることができる。

〔実施例〕 以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例の回路構成を示す。第１図におい
て、第２図に示す従来例と同様の箇所には同一の符号を
付しその詳細は説明を省略する。

第１図において、コンベア１８などの搬送機構ｌこより
移動される識別対象物１が撮１Ｍ装［１００により描像
され、撮像結果がデジタルの画像信号でマイクロコンピ
ュータ１７に送信される。

撮像装置１００において、イメージセンサオド識別対象
物１の撮像位置の間にフィルタ機構１１０が設けられて
いる。フィルタ機構１１０は支持板汐。

リニアモータの走行子２４および固定子ろから主に構成
される。支持板坐には、イメージセンサ※の受光面と同
じ大きさをそれぞれ有する第１フィルタ加、第２フィル
タ２１．第３フイルタ２１′が等間隔に配置され、例え
ばネジなどで上記フィルタが固定され、取外し可能とな
っている。支持板※は、リニアモータの走行子側に取付
けられ、図中矢印入方向に移動する。リニアモータは、
基本パルス発生回路ガにより発生される同期信号に同期
して駆動回路房−こより駆動される。イメージセンサ乙
とフィルタ機構１０の間には集光レンズ７が設けられて
おり、識別対象からの反射光は第１フイルタ加〜第３フ
イルタ２１′のいずれかのフィルタを通過した後、集光
レンズ７によりイメージセンサおに集光される。

イメージセンサおにはモノクロ（白黒）型、電子シャッ
タ機能付のイメージセンサを使用する。

イメージセンサおは、制御回路としての基本パルス発生
回路ガで発生される同期信号番こ同期して駆動回路幼に
より駆動される。すなわち、基本パルス発生回路ガは、
撮像指示信号および撮像に用いるフィルタの指示信号を
受信すると、イメージセンサ駆動回路圏、リニアモータ
駆動回路部にそれぞれ後述のタイミングで同期信号を送
信する。上記同期信号の発生タイミングは、第１フイル
タ加〜第３フイルタ２１′のいずれか一つが撮像位置に
位置したときに、イメージセンナ２３側でシャッタを作
動させるように予め定められる。

イメージセンサおにより撮像された後、イメージセンサ
幻から出力されるアナログの画像信号は、促米例と同様
に、プリアンプ１４−Ａ／１）コンバータ１５によりデ
ジタル形態の画像信号に変換された後、メモリ１６に格
納される。

次に第１図に示す回路の動作説明を行う。

手動スイッチ（不図示）やマイクロコンピュータ１７８
により第１フイルタ加が選択され、撮像の指示がなされ
ると、基本パルス発生回路ｎから駆動回路２６．２３に
起動を指示する同期信号が送出される。この結果、支持
板ながホームボジシ冒ン位置から撮像位置に向って、Ａ
方向に沿って移動する。第１フイルタ加が撮像位置に到
達したときｌこ、イメージセンサ詔のシャッタが作釉し
、イメージセンサおにおいて、識別対象物１の撮像が行
なわれる。電子シャッタ機能付イメージセンサは、周知
のように”／１ｏｏｏ秒のシャッタ速囃での撮像が可能
なので、識別対象物１が高速に移動していてもその撮像
結果は静止画はとほぼ同等の画質を得ることができる。

また、移動物体を静止画像として撮像することが可能と
なるので、撮像タイミングが多少ずれても移動物体がイ
メージセンサおの撮像領域内に位置している限り、その
移動物体の画像情報が得られる。このため、識別対象物
ｌがコンベア１８上に不規則に配置されていても撮像す
ることが可能となり、従来のスポット型の撮像装置のよ
うに識別対象物の位置決め、配列の精度が要求されるこ
とはない。ざらに、識別対象物１を搬送する搬送機構の
ｇ＆送速度も一定である必要がなくなり、システム全体
の設備費を低減することができるというメリクトも本発
明は備えている。

また、支持板※に配置するフィルタは取外し可能である
ので、単色、混色のフィルタを任意に選択することがで
きる。この結果、従来のようにフィルタの種類と対応さ
せて複数の信号処理系を設ける必要もなくなる。

以上説明した実施例の他に次の実施例を挙げることがで
きる。

１）本実施例のイメージセンサおのシャ、り速度は固定
であるが、コンベア１８の搬送速度と対応させて可変設
定してもよい。この場合は外部装置から上記搬送速度を
示す信号を受信した後、この信号に応じてイメージ七ン
サ駆動回路銘によりイメージセンサ沼のシャッタ速度を
可変とする。シャッタ速度を可変とするにはたとえばイ
メージセンサ内の光電変換素子を駆動する信号の周期を
可変設定すればよい。

２）本実施例では、フィルタの切り換えをＩＪ　ニアモ
ータで行っているが、ステクビングモータなど位置決め
制御に用いる他のモータを使用可能なことは言うまでも
ない。

３）本実施例ではフィルタをライン状ｌこ配置している
が、フィルタを円形状に配列してもよく、配列形状は装
置の形状や大きさにより好適なものを使用するとよい。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によれは、カラー識別性能
がプログラマブル（可変設定可能）であるので、フィル
タを使い分けることによって対象物の色差検知ｇ度を高
めたり、赤外成分を検知することが可能となる。この結
果、画像処理ｆｃｆｊＬで行う、撮影画像の中から識別
対象を抽出する処理を簡素化し、より正確に行うことが
できる。また、シャフタ機能により１画面分の撮影ｍｗ
が瞬時に得られるので、スポット型の撮［装ｆｆに比べ
ると搬送機構により移動する複数の被写的を連続的に撮
像する場合、被写体の配置間隔、搬送速度をこ高ａ度と
する必要がない。この結果、＃１揮装置の撮像に関わる
上記搬送機構等の周辺設隋を簡素化。

低コスト化できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

ｆ４１図は本発明実施例の装置構成を示すブロック図、
第２図は従来例の装置構成を示すブロクク図である。 ］・・・識別対象物、１４・・・ブ１１アンプ、１５・
・・ルΦコンバータ、１６・・・メモリ、沼・・・イメ
ージセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電子シャッタの作動により受光した被写体の反射光
   を光電変換することにより前記被写体を撮像するイメー
   ジセンサと、所定の光スペクトル特性を有し、少なくと
   も前記イメージセンサの受光面と同じ広さを有する複数
   の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタのいずれか
   一つを選択指定する信号に応じて当該指定されたフィル
   タを前記イメージセンサの受光面の前面に移動するフィ
   ルタ移動機構と、該フィルタ移動機構により移動された
   フィルタが前記イメージセンサの受光面の前面に位置し
   たときに、前記イメージセンサに対して、前記電子シャ
   ッタの作動を指示する制御回路とを具えたことを特徴と
   する撮像装置。