JPH036982A - 走行体の静止画像位置決め方法および装置 - 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］ 本発明は走行体の静止画像位置決め方法および装置に係
わり、特にラインセンサを用いて周期的に表れる絵柄等
を擢いた移動物体の絵柄等を静止画像として表示する方
法および装置に関する。

〔従来の技術］ 高速で移動する帯状物体の表面に描かれた絵柄を品質管
理、検査、あるいは計測または絵柄各部分の色調の整合
などの目的のためにラインセンサカメラを用いて画像メ
モリに取り込み画像表示する場合、画像メモリへ絵柄を
取り込む開始のタイミングを絵柄の位置に合わせて行わ
ないと画像メモリ上の目的のアドレスに絵柄が取り込ま
れない。従来は絵柄を画像メモリに取り込む際の取り込
み開始のタイミングを帯状物体の余白に印刷されたマー
クを読み取ることによって行ってきた。あるいは、印刷
されたマークを使わずに帯状物体の移動するライン上の
フィードロールに設けられたパルス発生器の発生するパ
ルス数をカウントして、これを絵柄の周期に相当するパ
ルス数と比較することにより画像読み取りの大まかなタ
イミングをとって取り込まれた絵柄の画像をアフィン変
換の手段によって画像メモリ上の絵柄の位置を移動させ
て目的の位置に合わせていた。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、近年省資源及びコストの低減等の目的のため帯
状物体の余白面積は減少する傾向にあり、マークを用い
ない方式の開発が望まれている。

又画像メモリに取り込まれた絵柄をアフィン変換等の手
段で補正する方式は処理に時間がかかりオンラインでの
目的には、適用が困難であった。

本発明の目的は、これらの欠点を除き、高速で移動する
帯状物体からリアルタイムに絵柄を目的とする画像メモ
リの位置に取り込む方法および装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、周期的に表れる特徴体の計
画周期と実測周期とが一致していれば静止画像となるこ
とから、表示画面上での画像の位置と移動量に応じた修
正を行い所望の位置に静止画像を得るようにすればよく
、本発明の走行体の静止画像位置決め方法は、所定速度
で移動する帯状物体の表面に一定の周期で表される同一
特徴体をラインセンサカメラで撮像し画像メモリに取り
込んだ後画像表示装置に静止画像として表示する走行体
の静止画像の位置決め方法において、前記一定の周期の
計画値と実測値とを比較し、一致した時前記画像メモリ
の画像の上記帯状物体の移動方向を表示する垂直方向の
アドレスを開始アドレスにセットし、所定の値を前記計
画値に加減算するようにしたことを特徴とするものであ
る。また、前記画像表示装置に走査線に平行な基準線を
有するウィンドウを設定し、該ウィンドウ内の前記特徴
体の所定画像部と前記基準線との垂直方向の差値を求め
、前記ウィンドウの設定位置を移動することより前記差
値を前記所定の値にするようにしてもよい、また、前記
所定画像部を２値画像とするとよい、また、本発明の走
行体の静止画像位置決め装置は、所定速度で移動する帯
状物体の表面に表れる同一特徴体の周期の計画値を設定
する計画周期設定器と、該計画周期設定器の出力に他の
入力を加減算する加減算器と、前記同一特徴体の表れる
周期の実測値を計測しパルスとして出力するパルス発生
器と、該パルス発生器の出力するパルスを計数するカウ
ンタと、該カウンタの出力と前記加′＠算器の出力とを
比較し一致信号を出力する比較器と、該一致信号により
リセットし前記パルス発生器のパルスを計数する画像の
垂直アドレスカウンタと、前記同一特徴体を撮像して画
像信号を出力するとともに水平走査パルスを出力する画
像人力手段と、該水平走査パルスを計数する水平アドレ
スカウンタと、前記垂直アドレスカウンタと前記水平ア
ドレスカウンタの示すアドレスに前記画像入力手段の画
像信号を格納する画像メモリと、該画像メモリの出力を
表示する画像表示手段と、該画像表示手段に前記画像メ
モリの所望の内容を表示するための表示用アドレスを発
生するＣＲＴ制御手段と、該表示用アドレスを用いてウ
ィンドウを作成し前記画像メモリの表示画像と重ねて表
示すると共に走査線に平行な基準線をウィンドウに設定
するウィンドウ発生手段と、前記ウィンドウ内の前記特
徴体の所定画像部と前記基準線との垂直方向の差値を検
出し、前記加減算器に出力するウィンドウ内差値検出手
段とを備えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記構成により、同一特徴体が一定の周期で表れる計画
値と実測値が一致した時画像メモリの垂直方向のアドレ
スを開始アドレスにセットするようにすると、計画値と
実測値が等しい時は静止画像として所定の位置に描画さ
れるが、等しくないとその差に応じて画像は上下方向に
移動する。そこで所定の値を計画値に加減算して計画値
と実測値を等しくすれば画像を所望の位置に静止させる
ことができる。

この所定の値を決める方法として、画像表示装置に走査
線に平行な基準線を存するウィンドウを設定し、このウ
ィンドウ内の特徴体の所定画像部と前記基準線との垂直
方向の差値を求め、ウィンドウの設定位置を移動するこ
とにより、この差値の大きさを変えて、所定の値とすれ
ばよい、またこのとき特徴体の所定画像部を２値画像と
することにより差値を容易に求めることができる。

次に走行体の静止画像位置の装置を第１図を用いて説明
する。第１図は本装置の基本構成を示す図である。帯状
物体の表面に表れる同一特徴体の周期の計画値を計画周
期設定器１０に設定して加減算器２０を介して比較器５
０に入力する。一方パルス発生器３０が走行体と連動す
る部品３１、例えばロール等に取り付けられており同一
特徴体の表れる実測値をパルスとして出力するとカウン
タ４０で計数され比較器５０に人力される。比較器５０
では計画値と実測値とを比較して一致した時一致信号を
出力する。走行方向を表示する垂直アドレスカウンタ６
０でパルス発生器３０よりのパルスを計数するが一致信
号が入力するとリセットする０画像入力手段７０は人力
した画像信号を出力するとともに水平走査用パルスを出
力し、走行方向と直角な方向を表示する水平アドレスカ
ウンタ８０はこの出力を人力して計数する０画像メモリ
９０は画像信号を入力し垂直アドレスカウンタ６０およ
び水平アドレスカウンタ８０の出力の示すアドレスに格
納する０画像表示手段１００は画像メモリ９０に格納さ
れた画像信号を画像表示する。

ＣＲＴ＠＠手段１）０は画像メモリ９Ｇの所望の内容を
表示する表示用アドレスを発生し、ウィンドウ発生手段
１２０はこの表示用アドレスを用いてウィンドウを作成
し、画像メモリ９０の表示画像と重ねて表示するととも
に、走査線に平行な基準線をウィンドウに設定する。ウ
ィンドウ内差値検出手段１３０はウィンドウ内の特徴体
の所定画像部と前記基準線との差値を検出し、これを加
減算器２０に入力する。そして、ｃＲＴ＠御手段１）０
により、ウィンドウの位置を移動することにより前記差
値をコントロールすることができるので加減算器２０の
値とカウンタ４０の値を一致させることができるので静
止画像を得ることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例は第２図〜第４図を用いて説明
する。

第２図は本実施例の構成を示すブロック図である。第１
図と同一記号は同一内容を表している。

第２図において、１０は帯状物体に同一周期で描かれた
絵柄の周期に相当するパルス数を設定する計画周期設定
器、２０は計画周期設定器１０の出力と他の出力との加
ｆｉ算を行う加減算器、３０は帯状物体の移動するライ
ン上のフィードローラに取り付けられ移動速度に比例し
たパルス数を発生するパルス発生器、４０はパルス発生
器３０のパルス数を計数するカウンタ、５０は加減算器
２０とカウンタ４０との値を比較し一致すると一致信号
としてリセット信号を発生する比較器、６０はパルス発
生器３０のパルス数を計算し、比較器５０からのリセッ
ト信号で計数値をリセットする垂直アドレスカウンタ、
７１はラインセンサカメラでビデオ信号を出力するとと
もに水平走査用クロック信号とリセット信号を出力する
。７２はＡ／Ｄ変換器でビデオ信号のアナログ値をデジ
タル値に変換する。８０はラインセンサカメラ７１のク
ロック信号を計数し、リセット信号により計数値をリセ
ットする水平アドレスカウンタ、９０は垂直アドレスカ
ウンタ６０と水平アドレスカウンタ８０の示すアドレス
にＡ／Ｄ変換器７２よりのビデオ信号を格納する画像メ
モリ、１０１は画像メモリ９０に格納したビデオ信号を
画像表示するＣＲＴデイスプレィ、１０２は画像メモリ
９０の画像信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、１）１
はＣＲＴデイスプレィ１０１に画像メモリ９０の内容を
表示するための表示用アドレスを発生するＣＲＴコント
ローラ、１）２はクロックである。１２１はＣＲＴコン
トローラ１）１の発生する表示用アドレスを用いてウィ
ンドウの位置を設定するウィンドウ位置設定器、１２２
はウィンドウ位置設定器の指示によりウィンドウを発生
するウィンドウ発生器、１２３はウィンドウ発生器１２
２により発生したウィンドウ内の画像を２値化する２値
化回路、１２４はウィンドウの高さ方向の中心位置にあ
る基準線を検出する中心検出器、１３１は、画像メモリ
９０の垂直アドレスに対応して出力が決まる、垂直走査
周期を周期とする三角波を発生する三角波発生器、１３
２はウィンドウの２値値化した特徴体の所定画像部をホ
ールドするサンプルホールド、１３３はウィンドウの基
準線をホールドするサンプルホールド、１３４はサンプ
ルホールド１３２．１３３の差をとる差動増幅器、１３
５はＡ／Ｄ変換器、１３６は切換スイッチである。

次に動作について説明する。

まず、切換スイッチ１３６を初期状ＩＡ側に切換える。

ライン上を移動する帯状物体に描かれた絵柄の表れる周
期に相当するパルス発生器３０の発生するパルス数を計
画周期設定器１０に設定する。このとき加減算器２０の
出力に絵柄の１周期間に相当する数値が表れる。

第４図に示すようにライン上のフィードロール３２に取
り付けられたパルス発生器３０が発生するライン速度に
比例した単位時間当たりのパルス列をカウンタ４０で計
数する。カウンタ４０の出力が加減算器２０の出力に一
致すると比較器５０から一致信号が出力される。ライン
センサカメラ７１のビデオ信号はＡＤ変換器７２で変換
され垂直、水平アドレスカウンタ６０．８０の内容が示
す画像メモリ９０上のアドレスに記憶される。水平アド
レスカウンタ８０の内容はラインセンサカメラ７１の内
部の発振回路により発生するリセット、クロック信号に
よってリセット又はカウントアツプされる。垂直アドレ
スカウンタ６０の内容は比較器５０からの一致信号によ
りリセットされ、パルス発生器３０のパルスによってカ
ウントアツプされる。垂直アドレスカウンタ６０がリセ
ットされると画像メモリ９０の書込みアドレスはＣＲＴ
デイスプレィ１０１上の左上端に相当する位置に移りそ
れ以後に発生するパルス発生器３０のクロックがカウン
トされるたびに上から下へ移動してゆく。

したがって比較器５０の一致信号の発生する周期が帯状
物体に描かれた絵柄の周期よりも長ければＣＲＴデイス
プレィ１０１に現れる画像は上方へ移動し逆に短かけれ
ば下方へ移動し周期が等しければその位置に静止する。

ＣＲＴコントローラ１）１　はＣＲＴデイスプレィ１０
１に画像メモリの内容を表示するためにＣＲＴデイスプ
レィ装置の仕様に合わせた表示用アドレスを発生する９
表示用アドレスを用いてＣＲＴデイスプレィ１０１上の
任意位置に移動可能なウィンドウを作り画像メモリ９０
の表示画像と重ねてＣＲＴデイスプレィ１０１に表示す
る０画像メモリ９０の出力をＤ／Ａ変換器１０２でＤ／
Ａ変換したあとに２値化回路１２３により２値化してウ
ィンドウ信号との論理積をとることによりウィンドウで
囲まれた領域内の２値画像信号をＣＲＴデイスプレィ１
０１に表示する０表示アドレスのうちの垂直アドレスか
ら垂直期間を周期とする三角波を三角波発生器１３１で
発生する。

ウィンドウ内の２値画像のうち最も上方にある２値画像
信号の走査線の位置で三角波をサンプルホールド１３２
でサンプルホールドする。ウィンドウの高さの中心位置
にあたる走査線位置で三角波をサンプルホールド１３３
でサンプルホールドする、２つのサンプルホールド１３
２．１３３の出力は、差動増幅器１３４により差分電圧
として求められる。

差分電圧は、ウィンドウの高さの中心線とウィンドウ内
の最も上方にある２値画像の位置との距離の差に比例し
極性は２値画像の最も上方の位置が窩さの中心線の下に
あれば＋、上にあれば−となるように選ぶ。

差分電圧をＡ／Ｄ変換器１３５でＡ／Ｄ変換する。

次に切換スイッチ１３６を制御状ＢＢ側に切り換える。

加減算器２０で、差分電圧に応じたデジタル値が絵柄の
１周期長さの設定値に加減算され、比較器５０にて一致
信号の周期の増減となって、画像メモリ９０に書き込ま
れる帯状物体の絵柄位置を移動させ、ウィンドウ内の２
値画像の最も上方の位置がウィンドウの高さの中心位置
に一致したところで絵柄の移動が停止することになる。

ウィンドウ位置設定器１２１によりＣＲＴデイスプレィ
１０１上のウィンドウの表示位置を上下に移動させるこ
とにより、絵柄の表示位置もそれに追従して移動させる
ことができる。

以上述べた実施例の変形として差動増幅器１３４とＡ／
Ｄ変換器１３５０間に積分器を入れ、比例十積分動作に
より定常偏差を凍らして追従精度をあげることもできる
。

又、サンプルホールド１３２，１３３　、差動増幅器１
３４、Ａ／Ｄ変換器１３５等のアナグロ処理による手法
に替えてデジタル的に差分値を求めることも簡単にでき
る。

本実施例の効果は次の通りである。

■　高速で移動する帯状物体の表面に描かれた絵柄をＣ
ＲＴデイスプレィにリアルタイムで静止させて観察でき
る。

■　ＣＲＴデイスプレィに表示した画像を任意の高さ方
向の位置に移動させることができる。

■　従来の余白マーク式に比べ本実施例ではラインに設
けられたフィードロール上にパルス発生器を設定するだ
けで済むためコストが安く適用範囲が広い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、走行する帯状物体に、周期的に表れる
特徴体の計画周期値に所定の値を加減算して実測周期と
一致させることにより静止画像を得られ、さらに上下方
向任意の位置に画像を静止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、第２図は本発明の
一実施例の構成を示すブロック図、第３図はタイムチャ
ート、第４図はパルス発生器の配置を示す図である。 １０−ｍ−計画周期設定器　２０−ｍ−加減算器３０−
−−パルス発生器 ３１−ｍ−走行体と連動回転する部品 ３２−ｍ−フイードロール　４０−一一力つンタ５Ｏ−
−−Ｊ［Ｈ６０−−一垂直アドレスカウンタ７０−−−
画像人力手段　７１−　ラインセンサカメラ７２−Ａ／
Ｄ変換３８〇−水平アドレスカウンタ９０−ｍ−画像メ
モＩＪ　　１００−　　画像表示手段１０１−−−　Ｃ
ＲＴデイスプレィ １０２−−−Ｄ／Ａ変換器　１）０−−−ＣＲＴｌ！制
御手段１）１−−−ＣＲＴコントローラ　１）２−−−
クロック１２０−−−ウィンドウ発生手段 １２１−ｍ−ウイントウ位置設定器 １２２−−−ウイントウ発生器　１２３−−−２値化回
路１２４−ｍ−中心検出器 １３０−ｍ−つイントウ内差値検出手段１３１−ｍ−三
角波発生器 １３２、１３３−ｍ−サンプルホールド１３４−−−差
動増幅器　１．３５−−−　Ａ　／　Ｄ変換器１３６−
−−切換スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定速度で移動する帯状物体の表面に一定の周期
   で表される同一特徴体をラインセンサカメラで撮像し画
   像メモリに取り込んだ後画像表示装置に静止画像として
   表示する静止画像の位置決め方法において、前記一定の
   周期の計画値と実測値とを比較し、一致した時前記画像
   メモリの画像の上記帯状物体の移動方向を表示する垂直
   方向のアドレスを開始アドレスにセットし、所定の値を
   前記計画値に加減算するようにしたことを特徴とする走
   行体の静止画像の位置決め方法。
2. （２）前記画像表示装置に走査線に平行な基準線を有す
   るウインドウを設定し、該ウィンドウ内の前記特徴体の
   所定画像部と前記基準線との垂直方向の差値を求め、前
   記ウィンドウの設定位置を移動することより前記差値を
   前記所定の値にすることを特徴とする請求項１記載の走
   行体の静止画像の位置決め方法。
3. （３）前記所定画像部を２値画像としたことを特徴とす
   る請求項２記載の静止画像の位置決め方法。
4. （４）所定速度で移動する帯状物体の表面に表れる同一
   特徴体の周期の計画値を設定する計画周期設定器と、該
   計画周期設定器の出力に他の入力を加減算する加減算器
   と、前記同一特徴体の表れる周期の実測値を計測しパル
   スとして出力するパルス発生器と、該パルス発生器の出
   力するパルスを計数するカウンタと、該カウンタの出力
   と前記加減算器の出力とを比較し一致信号を出力する比
   較器と、該一致信号によりリセットし前記パルス発生器
   のパルスを計数する画像の垂直アドレスカウンタと、前
   記同一特徴体を撮像して画像信号を出力するとともに水
   平走査パルスを出力する画像入力手段と、該水平走査パ
   ルスを計数する水平アドレスカウンタと、前記垂直アド
   レスカウンタと前記水平アドレスカウンタの示すアドレ
   スに前記画像入力手段の画像信号を格納する画像メモリ
   と、該画像メモリの出力を表示する画像表示手段と、該
   画像表示手段に前記画像メモリの所望の内容を表示する
   ための表示用アドレスを発生するＣＲＴ制御手段と、該
   表示用アドレスを用いてウィンドウを作成し前記画像メ
   モリの表示画像と重ねて表示すると共に走査線に平行な
   基準線をウィンドウに設定するウィンドウ発生手段と、
   前記ウィンドウ内の前記特徴体の所定画像部と前記基準
   線との垂直方向の差値を検出し、前記加減算器に出力す
   るウィンドウ内差値検出手段とを備えたことを特徴とす
   る走行体の静止画像の位置決め装置。