JPH0429047B2 - - Google Patents
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- JPH0429047B2 JPH0429047B2 JP57164505A JP16450582A JPH0429047B2 JP H0429047 B2 JPH0429047 B2 JP H0429047B2 JP 57164505 A JP57164505 A JP 57164505A JP 16450582 A JP16450582 A JP 16450582A JP H0429047 B2 JPH0429047 B2 JP H0429047B2
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- gate
- flip
- flop
- circuit
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被検出領域を光学的に検出するにあ
たり、結像面に自動的に焦点を調節して結像する
自動焦点調節装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic focusing device that automatically adjusts the focus and forms an image on an imaging plane when optically detecting a detection area.
このような自動焦点調節装置は、物流仕分けな
どにおいて物品に設けられた被検出領域を工業用
テレビカメラなどを用いて読み取り、その物品を
自動仕分けするために必要となる。すなわち物品
に設けられた被検出領域がいわゆるバーコードな
どのように仕分け先を表わすためにコード化され
た複数の線状部分から成る場合には、その被検出
領域を正確に読み取らなければ、仕分け情報を得
ることができず、自動仕分けが困難になる。 Such an automatic focus adjustment device is necessary for reading a detection area provided on an article using an industrial television camera or the like in logistics sorting, etc., and automatically sorting the article. In other words, if the detection area provided on the article consists of multiple linear parts coded to indicate the sorting destination, such as a so-called bar code, if the detection area is not accurately read, the sorting will not be possible. Unable to obtain information and automatic sorting becomes difficult.
本発明の目的は、被検出領域の像を、自動的に
焦点を調節することによつて、正確に読み取る自
動焦点調節装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an automatic focus adjustment device that accurately reads an image of a detection area by automatically adjusting the focus.
本発明は、物品1の表面に、予め定める方向に
沿つて帯状の一対の標識6a,6bが間隔dをあ
けて配置され、これらの標識6a,6bとその背
景とは明確なコントラストを有して被検出領域2
が形成されており、
光電変換手段に、物体の被検出領域2の像を、
焦点距離を調節可能な結像手段5によつて結像
し、前記予め定める方向は、水平走査線の方向に
定められているテレビカメラ3と、
結像手段5を、その結像手段5と光電変換手段
との距離が変化して焦点が合わせられるように一
方向に移動させる駆動装置23と、
テレビカメラ3の光電変換手段からの1つの水
平走査線の映像信号を2値化する2値化回路8
と、
パルスを発生する発振器9と、
2値化回路8とパルス発振器9との出力に応答
してパルス発振器9からのパルスを導出する第
1ANDゲート10と、
2値化回路8の出力を反転する第1反転回路1
1と、
テレビカメラ3からの水平同期信号によつてリ
セツトされ、このリセツトされた後に、第1反転
回路11の出力に応答してその第1反転回路11
の出力の立上りまたは立下りの予め定めるいずれ
か一方の波形が受信され、次にいずれか他方の波
形が受信されることによつてセツトされる第1フ
リツプフロツプ12と、
2値化回路8の出力と第1フリツプフロツプ1
2の出力とが与えられる第2ANDゲート13と、
テレビカメラ3からの水平同期信号によつてリ
セツトされ、このリセツトされた後に、第2AND
ゲート13の出力に応答してその第2ANDゲート
13の出力の立上りまたは立下りの予め定めるい
ずれか一方の波形が受信され、次にいずれか他方
の波形が受信されることによつてセツトされる第
2フリツプフロツプ14と、
第2フリツプフロツプ14の出力を反転する第
2反転回路15と、
第1ANDゲート10の出力と、第1フリツプフ
ロツプ12の出力と、第2反転回路15の出力と
が与えられ、前記間隔dの期間におけるパルス発
振器9からの第1ANDゲート10を介するパルス
出力を導出する第3ANDゲート16と、
第2ANDゲート16からのパルスを計数するカ
ウンタ17と、
テレビカメラ3からの垂直同期信号に応答し
て、一画面前のカウンタ17からの計数値をスト
アするレジスタ19と、
カウンタ17とレジスタ19との出力に応答し
て、現在の計数値と、一画面前の前記1つの水平
走査線による計数値との差の絶対値|Δd|を減
算して求める減算器20と、
予め定める定数ΔdSを設定する定数設定器22
と、
減算器20からの前記絶対値|Δd|の出力が、
定数設定器22で設定された前記定数ΔdS未満で
あるとき、駆動装置23を停止させる比較器21
とを含むことを特徴とする自動焦点調節装置であ
る。 In the present invention, a pair of belt-shaped labels 6a and 6b are arranged on the surface of an article 1 along a predetermined direction with an interval d, and there is a clear contrast between these labels 6a and 6b and their background. detection area 2
is formed, and an image of the detection area 2 of the object is transmitted to the photoelectric conversion means.
An image is formed by an image forming means 5 whose focal length is adjustable, and the predetermined direction is set in the direction of a horizontal scanning line; A drive device 23 that moves in one direction so that the distance to the photoelectric conversion means is changed and the focus is adjusted, and a binary drive device that binarizes the video signal of one horizontal scanning line from the photoelectric conversion means of the television camera 3. conversion circuit 8
, an oscillator 9 that generates pulses, and a oscillator 9 that derives pulses from the pulse oscillator 9 in response to the outputs of the binarization circuit 8 and the pulse oscillator 9.
1AND gate 10 and a first inverting circuit 1 that inverts the output of the binarization circuit 8
1, and is reset by a horizontal synchronizing signal from the television camera 3, and after being reset, the first inverting circuit 11 is reset in response to the output of the first inverting circuit 11.
The output of the first flip-flop 12 is set by receiving one of the predetermined rising or falling waveforms of the output, and then receiving the other waveform, and the output of the binarization circuit 8. and the first flip-flop 1
The output of the second AND gate 13 is reset by the horizontal synchronizing signal from the television camera 3, and after being reset, the second AND gate
In response to the output of the gate 13, one of the predetermined rising or falling waveforms of the output of the second AND gate 13 is received, and then either of the other waveforms is received, thereby setting the second AND gate 13. A second flip-flop 14, a second inversion circuit 15 for inverting the output of the second flip-flop 14, an output of the first AND gate 10, an output of the first flip-flop 12, and an output of the second inversion circuit 15 are provided, A third AND gate 16 that derives the pulse output from the pulse oscillator 9 via the first AND gate 10 during the interval d, a counter 17 that counts the pulses from the second AND gate 16, and a vertical synchronization signal from the television camera 3. in response to a register 19 that stores the counted value from the counter 17 of the previous screen; and in response to the outputs of the counter 17 and the register 19, the current counted value and the one horizontal scan of the previous screen. A subtracter 20 that subtracts the absolute value |Δd| of the difference from the counted value by the line, and a constant setter 22 that sets a predetermined constant ΔdS.
And the output of the absolute value |Δd| from the subtractor 20 is
a comparator 21 that stops the drive device 23 when the constant ΔdS set by the constant setter 22 is less than the constant ΔdS;
An automatic focus adjustment device comprising:
第1図は、本発明の一実施例の斜視図である。
物品1に設けられた被検出領域2は、工業用テレ
ビカメラ3によつて読み取られる。この物品1
は、工業用テレビカメラ3の正面を経てコンベア
などによつて搬送方向4に搬送される。工業用テ
レビカメラ3は、凸レンズなどを含む結像手段5
と、その結像手段5によつて被検出領域2の像を
電気的映像信号に変換するビジコンなどの光電変
換手段とを備える。 FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention.
A detection area 2 provided on the article 1 is read by an industrial television camera 3. This item 1
is conveyed in the conveyance direction 4 by a conveyor or the like through the front of the industrial television camera 3. The industrial television camera 3 includes an imaging means 5 including a convex lens, etc.
and a photoelectric conversion means such as a vidicon which uses the imaging means 5 to convert the image of the detection area 2 into an electrical video signal.
第2図は、被検出領域2の正面図である。この
被検出領域2は、物品1の表面に予め定められた
方向(すなわちこの実施例では水平方向)に沿つ
て帯状(バー)の一対の標識6a,6b(総括的
に参照符6で示すことがある)が斜線で示される
ように配列されており、このうち定められた標識
6aと標識6bとの間隔が一定距離dになるよう
に考慮されている。標識6と、その背景となる物
品1の表面とは、明確なコントラストをもつよう
に予め色分けされている。本実施例では、説明の
簡単化のため、標識6を黒とし、背景1を白と想
定する。 FIG. 2 is a front view of the detection area 2. FIG. This detection area 2 consists of a pair of strip-shaped (bar) marks 6a and 6b (generally indicated by reference numeral 6) along a predetermined direction (that is, horizontal direction in this embodiment) on the surface of the article 1. ) are arranged as indicated by diagonal lines, and it is considered that the distance between the designated markers 6a and 6b is a constant distance d. The sign 6 and the surface of the article 1 serving as its background are color-coded in advance to provide a clear contrast. In this embodiment, for simplicity of explanation, it is assumed that the sign 6 is black and the background 1 is white.
第3図は、工業用テレビカメラ3によつて得ら
れる画像を示す。第3図1のように工業用テレビ
カメラ3の焦点が合つていない場合には、標識6
a,6bの像6a1,6b1の境界は不鮮明であ
る。これに対して、第3図2のようにテレビカメ
ラ4の焦点が合つている場合には、被検出部分6
a,6bの像6a2,6b2の境界は鮮明となり
両者の間隔dも明瞭である。すなわち工業用テレ
ビカメラによつて被検出領域を撮像し、これから
標識と標識の間隔dを求める。焦点が合つたとこ
ろで前記間隔dは最大となる性質をもつている。 FIG. 3 shows an image obtained by an industrial television camera 3. FIG. If the industrial television camera 3 is out of focus as shown in Fig. 3, the sign 6
The boundary between images 6a1 and 6b1 of a and 6b is unclear. On the other hand, when the television camera 4 is in focus as shown in FIG.
The boundaries between the images 6a2 and 6b2 of a and 6b are clear, and the distance d between them is also clear. That is, the detection area is imaged with an industrial television camera, and the distance d between the markers is determined from this image. The distance d has the property of being maximum when the object is in focus.
第4図は、工業用テレビカメラ3の結像手段5
の位置と、工業用テレビカメラの像から計算して
求めた標識の間隔の関係を示す図である。この結
果、標識の間隔が最大となる点d3に対応する結
像手段15の位置をfとすれば、結像手段5をf
に位置決めすれば焦点を合わせることができる。
結像手段5をfに位置決めするには、結像手段5
を前方端から後方端へ移動しつつ、時々刻々得ら
れる映像信号によつて標識の間隔dを計測し、間
隔dの検出値の時間に対する変化量Δdが最小と
なる点において結像手段5を停止させればよい。 FIG. 4 shows the imaging means 5 of the industrial television camera 3.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the position of the sign and the interval between the signs calculated from the image of an industrial television camera. As a result, if the position of the imaging means 15 corresponding to the point d3 where the interval between the markers is maximum is f, then the imaging means 5 is moved to f
You can focus by positioning it.
To position the imaging means 5 at f, the imaging means 5
While moving from the front end to the rear end, the distance d between the signs is measured using video signals obtained from time to time, and the imaging means 5 is set at the point where the amount of change Δd of the detected value of the distance d with respect to time is minimum. Just stop it.
第5図は、本実施例における制御ブロツク図で
ある。工業用テレビカメラ3の光電変換手段から
の映像信号S1を2値化回路8に与え、第3図の
参照符7で示される1つの水平走査線の映像信号
を2値化する。この2値化の動作に当つては、1
つの水平走査線の映像信号を予め定められたしき
い値(後述の第6図1参照)で2値化する。こ
の結果、標識部分に対応する部分6a,6b(黒)
はたとえば論理「0」と判断され、背景(白)は
論理「1」と判断される。標識と標識との間隔d
は、計算回路25によつて計算される。2値化回
路8の出力S2をサンプリングするためにパルス
発振器9が設けられる。パルス発振器9の出力パ
ルスS3と2値化回路8の出力S2は、ANDゲ
ート10に入力され、この結果2値化信号のサン
プリングパルス出力が得られる。フリツプフロツ
プ12,14は、間隔dに相当する期間に発生す
るパルスをカウントするカウンタ18のカウント
期間を制御する。2値化回路8の出力S2は、イ
ンバータ11を経由してフリツプフロツプ12に
入力される。この結果、フリツプフロツプ12
は、2値化信号の反転信号がハイレベルの条件に
よつてセツトされる。フリツプフロツプ12の出
力S5は、ANDゲート13に入力される。AND
ゲート13の他方の入力は2値化回路8の出力S
2である。ANDゲート13の出力はフリツプフ
ロツプ14に入力される。この結果、フリツプフ
ロツプ14は、フリツプフロツプ12の出力S5
がハイレベルであり、かつ2値化回路8の出力S
2がハイレベルの条件によつて、セツトされる。
3入力のANDゲート16には、フリツプフロツ
プ12の出力S5と、フリツプフロツプ14の出
力S6をインバータ15によつて反転した信号
と、ANDゲート10の出力とが入力される。こ
の結果、ANDゲート16の出力S7は間隔dに
相当する期間のサンプリングパルスが得られる。 FIG. 5 is a control block diagram in this embodiment. The video signal S1 from the photoelectric conversion means of the industrial television camera 3 is applied to the binarization circuit 8, and the video signal of one horizontal scanning line indicated by reference numeral 7 in FIG. 3 is binarized. In this binarization operation, 1
The video signal of one horizontal scanning line is binarized using a predetermined threshold value (see FIG. 6, which will be described later). As a result, parts 6a and 6b (black) corresponding to the marker part
For example, is determined to be a logic "0", and the background (white) is determined to be a logic "1". Distance between signs d
is calculated by the calculation circuit 25. A pulse oscillator 9 is provided to sample the output S2 of the binarization circuit 8. The output pulse S3 of the pulse oscillator 9 and the output S2 of the binarization circuit 8 are input to an AND gate 10, and as a result, a sampling pulse output of a binarized signal is obtained. Flip-flops 12 and 14 control the counting period of a counter 18 that counts pulses occurring during a period corresponding to the interval d. The output S2 of the binarization circuit 8 is input to a flip-flop 12 via an inverter 11. As a result, flip-flop 12
is set under the condition that the inverted signal of the binarized signal is at a high level. The output S5 of flip-flop 12 is input to AND gate 13. AND
The other input of the gate 13 is the output S of the binarization circuit 8.
It is 2. The output of AND gate 13 is input to flip-flop 14. As a result, the flip-flop 14 outputs the output S5 of the flip-flop 12.
is at a high level, and the output S of the binarization circuit 8
2 is set by a high level condition.
The output S5 of the flip-flop 12, the signal obtained by inverting the output S6 of the flip-flop 14 by the inverter 15, and the output of the AND gate 10 are input to the three-input AND gate 16. As a result, the output S7 of the AND gate 16 provides a sampling pulse with a period corresponding to the interval d.
第6図は、上記信号関係を示すタイムチヤート
である。第6図1はビデオ信号S1、第6図2は
2値化回路8の出力S2をそれぞれ示す。 FIG. 6 is a time chart showing the above signal relationship. FIG. 6 1 shows the video signal S1, and FIG. 6 2 shows the output S2 of the binarization circuit 8.
第6図2は、反転回路11の出力波形を示す。
フリツプフロツプ12は、テレビカメラ3から同
期信号分離回路24において得られる水平同期信
号q1,q2(第6図1参照)によつてリセツト
され、このリセツトされた後に、反転回路11の
出力に応答して、その反転回路11の出力の立上
りp1の波形が受信され、次に立下り波形p2が
受信されることによつてセツトされる。 FIG. 6 2 shows the output waveform of the inversion circuit 11.
The flip-flop 12 is reset by the horizontal synchronizing signals q1 and q2 (see FIG. 6, 1) obtained from the television camera 3 in the synchronizing signal separation circuit 24, and after being reset, the flip-flop 12 is reset in response to the output of the inverting circuit 11. , the rising waveform p1 of the output of the inverting circuit 11 is received, and then the falling waveform p2 is received, thereby setting the signal.
またフリツプフロツプ14は、水平同期信号q
1,q2によつてリセツトされ、そのリセツトさ
れた後に、第6図2の立上り波形p11に対応す
るANDゲート13の立上り波形が受信され、次
に第6図2の立下り波形p12に対応するAND
ゲート13からの立下り波形が受信されることに
よつてセツトされる。なお他の実施例として、こ
れらのフリツプフロツプ12,14は、一旦リセ
ツトされた後に与えられる立下り波形が受信さ
れ、次に立上り波形が受信されることによつてセ
ツトされる構成とし、これに応じてその他の構成
要素のわずかな変更によつて、本発明を実施する
こともまた可能である。 Further, the flip-flop 14 receives a horizontal synchronizing signal q
1, q2, and after being reset, the rising waveform of the AND gate 13 corresponding to the rising waveform p11 of FIG. AND
It is set by receiving the falling waveform from gate 13. In another embodiment, the flip-flops 12 and 14 are configured to be reset by receiving a falling waveform and then receiving a rising waveform after being reset, and to set the flip-flops in response to this. It is also possible to implement the invention with slight changes in other components.
第6図3はパルス発振器9の出力S3、第6図
4はANDゲート10の出力S4、第6図5はフ
リツプフロツプ12の出力S5、第6図6はフリ
ツプフロツプ14の出力S6、第6図7はAND
ゲート16の出力S7である。 6.3 shows the output S3 of the pulse oscillator 9, FIG. 6.4 shows the output S4 of the AND gate 10, FIG. 6.5 shows the output S5 of the flip-flop 12, FIG. 6 shows the output S6 of the flip-flop 14, and FIG. 6.7 is AND
This is the output S7 of the gate 16.
ANDゲート16の出力S7は、カウンタ17
に入力され、この結果、標識を走査する1つの水
平走査線上における標識と標識との間隔dに相当
するパルス数がカウントされる。レジスタ18に
は、一画面毎の間隔dに相当するパルスカウント
数が記憶される。もう1つのレジスタ19は、垂
直同期信号に応答して、レジスタ18の内容が一
画面毎に読み込まれる。この結果、レジスタ19
には、一画面前の1つの水平走査線による内容が
記憶される。減算器20は、レジスタ19の内容
からレジスタ18の内容を減算する。この結果、
減算器20には前回の画面における間隔d2と今
回の画面の間隔d1との差Δdが得られる。比較
器21は、減算器20の出力の絶対値|Δd|が
定数設定器22によつて与えられる定数ΔdSより
小さいか、大きいかを比較する。工業用テレビカ
メラ3の結像手段5は、駆動装置23によつて移
動される。駆動装置23によつて結像手段5をそ
の移動方向の前方端から後方端へ移動しつつ、ま
たはその逆に後方端から前方端に移動しつつ、
時々刻々に得られる映像信号によつて標識の間隔
dを計測し、間隔dが最大となる位置に結像手段
を位置決めすれば、焦点を合わせることができ
る。間隔dが最大となる位置は、dの変化量Δd
が零の近傍となる位置であり、上記比較器21に
おいて|Δd|<ΔdSが成立する位置である。比
較器21は、駆動装置23の動作中に|Δd|<
ΔdSが成立する点を求め、この点において駆動装
置23を停止させる。同期信号分離回路24で
は、ビデオ信号から水平同期信号と垂直同期信号
とが分離される。水平同期信号は、フリツプフロ
ツプ12,14およびカウンタ17に入力され、
各水平走査線の最初と最後のタイミングの指示を
与える。垂直同期信号は、レジスタ18,19、
減算器20および比較器21に入力され、一画面
の最初と最後のタイミングの指示を与える。 The output S7 of the AND gate 16 is
As a result, the number of pulses corresponding to the distance d between the markers on one horizontal scanning line scanning the markers is counted. The register 18 stores a pulse count corresponding to the interval d for each screen. The contents of the register 18 in the other register 19 are read for each screen in response to the vertical synchronization signal. As a result, register 19
The contents of one horizontal scanning line one screen before are stored in . Subtractor 20 subtracts the contents of register 18 from the contents of register 19. As a result,
The subtracter 20 obtains the difference Δd between the interval d2 in the previous screen and the interval d1 in the current screen. The comparator 21 compares whether the absolute value |Δd| of the output of the subtracter 20 is smaller or larger than the constant ΔdS given by the constant setter 22. The imaging means 5 of the industrial television camera 3 are moved by a drive 23 . While moving the imaging means 5 from the front end to the rear end in the moving direction by the driving device 23, or vice versa, from the rear end to the front end,
Focusing can be achieved by measuring the distance d between the markers using video signals obtained from time to time and positioning the imaging means at the position where the distance d is maximum. The position where the interval d is maximum is the amount of change Δd in d
is near zero, and is a position where |Δd|<ΔdS holds true in the comparator 21. The comparator 21 detects |Δd|< during the operation of the drive device 23.
A point where ΔdS is established is determined, and the drive device 23 is stopped at this point. The synchronization signal separation circuit 24 separates a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal from the video signal. The horizontal synchronizing signal is input to flip-flops 12 and 14 and a counter 17,
Gives an indication of the start and end timing of each horizontal scan line. The vertical synchronization signal is sent to registers 18, 19,
The signal is input to a subtracter 20 and a comparator 21, and provides an indication of the start and end timing of one screen.
上述の実施例では、被検出領域2は白地に黒の
標識としたけれども、本発明の他の実施例とし
て、標識は彩度を有するいわゆるカラーコードに
よつて実現されても良い。 In the embodiment described above, the detection area 2 is a black mark on a white background, but in another embodiment of the present invention, the mark may be realized by a so-called color code having chroma.
上述の実施例では工業用テレビカメラによつて
撮像された標識の間隔が焦点ズレの程度によつて
変化するため、この間隔を最大にすることによつ
て焦点を調節するものとしたが、本発明の他の実
施例として、白黒が上述の実施例とは反対である
とき、被検出領域としての標識(バー)の像は焦
点ボケによつて幅が拡がるものであるため単一の
バーの幅が最小となる位置によつて焦点を決定し
ても良い。このとき、第6図1で示される映像信
号の標識に対応したレベルがしきい値l1未満で
ある幅が最小となるように、前述のように前回の
画面の間隔と今回の画面の間隔との差が零の近傍
の値になつたとき、結像手段5の移動を停止すれ
ばよい。 In the above embodiment, the distance between the marks imaged by the industrial television camera changes depending on the degree of defocus, so the focus is adjusted by maximizing this distance. In another embodiment of the invention, when black and white is the opposite of the above embodiment, the image of the mark (bar) as the detection area is widened due to defocus, and therefore a single bar image is used. The focal point may be determined by the position where the width is minimum. At this time, as described above, the interval between the previous screen and the interval between the current screen are adjusted so that the width in which the level corresponding to the indicator of the video signal shown in FIG. When the difference becomes a value close to zero, the movement of the imaging means 5 may be stopped.
以上のように本発明によれば、光学的検出装置
の結像手段の焦点が自動的に調節されて被検出領
域の像が光電変換手段に結像されるので、被検出
領域を明確に読み取つて識別することが可能とな
る。 As described above, according to the present invention, the focus of the imaging means of the optical detection device is automatically adjusted and an image of the detection area is formed on the photoelectric conversion means, so that the detection area can be clearly read. It becomes possible to identify the
特に本発明では、テレビカメラ3に備えられて
いる光電変換手段からの水平走査線毎の映像信号
を2値化回路8によつて2値化し、バーコードな
どの被検出領域2の間隔dの幅に対応したパルス
発振器9からのパルスをカウンタ17によつて計
数し、その計数値と、一画面前にカウンタ17に
よつて計数した計数値をストアしているレジスタ
19のストア内容との差の絶対値|Δd|が定数
ΔdS未満であるとき、焦点の調節が適切に行われ
たものと判断して、結像手段5を移動する駆動装
置23を停止させるようにしたので、構成が簡単
であるという優れた効果が達成される。 In particular, in the present invention, the video signal for each horizontal scanning line from the photoelectric conversion means provided in the television camera 3 is binarized by the binarization circuit 8, and the interval d of the detection area 2 such as a bar code is Pulses from the pulse oscillator 9 corresponding to the width are counted by the counter 17, and the difference between the counted value and the stored contents of the register 19 that stores the counted value counted by the counter 17 one screen before. When the absolute value |Δd| of An excellent effect is achieved.
特に2値化回路8によつて2値化された画像を
処理し水平走査線の一本だけを演算処理すること
によつて、自動的に焦点調節を行うことができる
ことは、本発明の大きな効果である。 In particular, the ability to automatically adjust focus by processing an image binarized by the binarization circuit 8 and performing arithmetic processing on only one horizontal scanning line is a major advantage of the present invention. It is an effect.
さらにまた定数設定器22において設定される
定数ΔdSを適切に定めることによつて、焦点調節
の精度を決定することができ、各種の用途に応じ
て、最適な精度を設定することができ、むやみに
精度が高すぎたり、あるいはまた低すぎたりする
という不具合がなく、各種の用途に応じて、最適
な焦点調節を自動的に行うことができるようにな
る。 Furthermore, by appropriately determining the constant ΔdS set in the constant setting device 22, it is possible to determine the precision of focus adjustment, and it is possible to set the optimum precision according to various uses. There is no problem that the accuracy is too high or too low, and it becomes possible to automatically perform optimal focus adjustment according to various uses.
さらに本発明によれば、物品1の表面に形成さ
れる被検出領域2は、テレビカメラ3の水平走査
線の方向に沿つて帯状の一対の標識6a,6bが
間隔dをあけて配置されて構成され、これらの標
識6a,6bとその背景とは明確なコントラスト
を有しており、このような簡単な構成を有する被
検出領域2を物品1の表面に形成することによつ
て、自動焦点調節を確実に行うことができる。こ
のような被検出領域は、たとえばバーコードなど
であつてもよく、したがつて物品1の自動焦点調
節を容易に実現することができるという優れた効
果が達成される。このように本発明が容易に実施
されるということは、たとえば物品1の輸送業な
どの分野で、きわめて重要なことである。 Furthermore, according to the present invention, the detection area 2 formed on the surface of the article 1 includes a pair of band-shaped marks 6a and 6b arranged at an interval d along the direction of the horizontal scanning line of the television camera 3. By forming the detection region 2 having such a simple structure on the surface of the article 1, there is a clear contrast between the marks 6a and 6b and the background thereof. Adjustments can be made reliably. Such a detection area may be, for example, a bar code, and therefore the excellent effect that automatic focusing of the article 1 can be easily realized is achieved. The fact that the present invention can be easily implemented in this way is extremely important in the field of transporting goods 1, for example.
さらに本発明によれば、第1〜第3ANDゲート
10,13,16と、第1および第2反転回路1
1,15と、第1および第2フリツプフロツプ1
2,14とによつて、標識6a,6b間の間隔d
を確実に検出することができ、その構成が簡単で
あるという優れた効果が達成される。このことも
また本発明が、各種の分野において実施されるた
めに重要なことである。 Further, according to the present invention, the first to third AND gates 10, 13, 16 and the first and second inverting circuits 1
1, 15 and the first and second flip-flops 1
2, 14, the distance d between the markers 6a, 6b
can be reliably detected, and its configuration is simple. This is also important for the present invention to be implemented in various fields.
しかも本発明では、テレビカメラ3の少なくと
も1つの水平走査線を処理することによつて自動
焦点調節を行うことができ、演算処理がきわめて
簡単であり、このこともまた本発明において重要
なことである。 Moreover, in the present invention, automatic focus adjustment can be performed by processing at least one horizontal scanning line of the television camera 3, and calculation processing is extremely simple, which is also important in the present invention. be.
さらにまた本発明では、間隔dを、カウンタ1
7の計数値と、1画面前の計数値であるレジスタ
19のストア内容とを比較することによつて相対
的に最大または最小にすることができる。したが
つて、間隔dを正確に定めておく必要はなく、物
品1毎に異なつても、正確に焦点を合わせること
ができる。 Furthermore, in the present invention, the interval d is
By comparing the counted value of 7 with the stored content of the register 19, which is the counted value of one screen before, it can be relatively maximized or minimized. Therefore, it is not necessary to accurately determine the distance d, and even if it differs for each article 1, accurate focusing can be achieved.
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は
被検出領域2の正面図、第3図は工業用テレビカ
メラによつて撮像された被検出領域2の像を示す
図、第4図は工業用テレビカメラ3の結像手段5
の変化に伴つて検出される標識の間隔dの測定結
果を示すグラフ、第5図は自動焦点調節のための
制御ブロツク図、第6図は被検出領域2の標識の
間隔を演算する回路のタイムチヤートである。
1…物品、2…被検出領域、3…工業用テレビ
カメラ、5…結像手段、6…標識、8…2値化回
路、18,19…レジスタ、20…減算器、21
…比較器、23…駆動装置、25…計算回路。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the detection area 2, and FIG. 3 is a diagram showing an image of the detection area 2 taken by an industrial television camera. FIG. 4 shows the imaging means 5 of the industrial television camera 3.
FIG. 5 is a control block diagram for automatic focus adjustment, and FIG. 6 is a circuit diagram for calculating the distance between the markers in the detection area 2. It is a time chart. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Article, 2... Detection area, 3... Industrial television camera, 5... Imaging means, 6... Sign, 8... Binarization circuit, 18, 19... Register, 20... Subtractor, 21
...Comparator, 23...Drive device, 25...Calculation circuit.
Claims (1)
状の一対の標識6a,6bが間隔dをあけて配置
され、これらの標識6a,6bとその背景とは明
確なコントラストを有して被検出領域2が形成さ
れており、 光電変換手段に、物体の被検出領域2の像を、
焦点距離を調節可能な結像手段5によつて結像
し、前記予め定める方向は、水平走査線の方向に
定められているテレビカメラ3と、 結像手段5を、その結像手段5と光電変換手段
との距離が変化して焦点が合わせられるように一
方向に移動させる駆動装置23と、 テレビカメラ3の光電変換手段からの1つの水
平走査線の映像信号を2値化する2値化回路8
と、 パルスを発生する発振器9と、 2値化回路8とパルス発振器9との出力に応答
してパルス発振器9からのパルスを導出する第
1ANDゲート10と、 2値化回路8の出力を反転する第1反転回路1
1と、 テレビカメラ3からの水平同期信号によつてリ
セツトされ、このリセツトされた後に、第1反転
回路11の出力に応答してその第1反転回路11
の出力の立上りまたは立下りの予め定めるいずれ
か一方の波形が受信され、次にいずれか他方の波
形が受信されることによつてセツトされる第1フ
リツプフロツプ12と、 2値化回路8の出力と第1フリツプフロツプ1
2の出力とが与えられる第2ANDゲート13と、 テレビカメラ3からの水平同期信号によつてリ
セツトされ、このリセツトされた後に、第2AND
ゲート13の出力に応答してその第2ANDゲート
13の出力の立上りまたは立下りの予め定めるい
ずれか一方の波形が受信され、次にいずれか他方
の波形が受信されることによつてセツトされる第
2フリツプフロツプ14と、 第2フリツプフロツプ14の出力を反転する第
2反転回路15と、 第1ANDゲート10の出力と、第1フリツプフ
ロツプ12の出力と、第2反転回路15の出力と
が与えられ、前記間隔dの期間におけるパルス発
振器9からの第1ANDゲート10を介するパルス
出力を導出する第3ANDゲート16と、 第2ANDゲート16からのパルスを計数するカ
ウンタ17と、 テレビカメラ3からの垂直同期信号に応答し
て、一画面前のカウンタ17からの計数値をスト
アするレジスタ19と、 カウンタ17とレジスタ19との出力に応答し
て、現在の計数値と、一画面前の前記1つの水平
走査線による計数値との差の絶対値|Δd|を減
算して求める減算器20と、 予め定める定数ΔdSを設定する定数設定器22
と、 減算器20からの前記絶対値|Δd|の出力が、
定数設定器22で設定された前記定数ΔdS未満で
あるとき、駆動装置23を停止させる比較器21
とを含むことを特徴とする自動焦点調節装置。[Claims] 1. A pair of belt-shaped signs 6a, 6b are arranged on the surface of the article 1 along a predetermined direction with an interval d, and there is a clear contrast between these signs 6a, 6b and the background thereof. An image of the detection area 2 of the object is formed on the photoelectric conversion means.
An image is formed by an image forming means 5 whose focal length is adjustable, and the predetermined direction is set in the direction of a horizontal scanning line; A drive device 23 that moves in one direction so that the distance to the photoelectric conversion means is changed and the focus is adjusted, and a binary drive device that binarizes the video signal of one horizontal scanning line from the photoelectric conversion means of the television camera 3. conversion circuit 8
, an oscillator 9 that generates pulses, and a oscillator 9 that derives pulses from the pulse oscillator 9 in response to the outputs of the binarization circuit 8 and the pulse oscillator 9.
1AND gate 10 and a first inverting circuit 1 that inverts the output of the binarization circuit 8
1, and is reset by a horizontal synchronizing signal from the television camera 3, and after being reset, the first inverting circuit 11 is reset in response to the output of the first inverting circuit 11.
The output of the first flip-flop 12 is set by receiving one of the predetermined rising or falling waveforms of the output, and then receiving the other waveform, and the output of the binarization circuit 8. and the first flip-flop 1
The output of the second AND gate 13 is reset by the horizontal synchronizing signal from the television camera 3, and after being reset, the second AND gate
In response to the output of the gate 13, one of the predetermined rising or falling waveforms of the output of the second AND gate 13 is received, and then either of the other waveforms is received, thereby setting the second AND gate 13. A second flip-flop 14, a second inversion circuit 15 for inverting the output of the second flip-flop 14, an output of the first AND gate 10, an output of the first flip-flop 12, and an output of the second inversion circuit 15 are provided, A third AND gate 16 that derives the pulse output from the pulse oscillator 9 via the first AND gate 10 during the interval d, a counter 17 that counts the pulses from the second AND gate 16, and a vertical synchronization signal from the television camera 3. in response to a register 19 that stores the counted value from the counter 17 of the previous screen; and in response to the outputs of the counter 17 and the register 19, the current counted value and the one horizontal scan of the previous screen. A subtracter 20 that subtracts the absolute value |Δd| of the difference from the counted value by the line, and a constant setter 22 that sets a predetermined constant ΔdS.
And the output of the absolute value |Δd| from the subtractor 20 is
a comparator 21 that stops the drive device 23 when the constant ΔdS set by the constant setter 22 is less than the constant ΔdS;
An automatic focus adjustment device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450582A JPS5952209A (en) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | Automatic focus adjusting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450582A JPS5952209A (en) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | Automatic focus adjusting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952209A JPS5952209A (en) | 1984-03-26 |
| JPH0429047B2 true JPH0429047B2 (en) | 1992-05-15 |
Family
ID=15794430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16450582A Granted JPS5952209A (en) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | Automatic focus adjusting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952209A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07126738A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Rozai Kogyo Kaisha Ltd | heating furnace |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237785B2 (en) * | 1973-02-16 | 1977-09-24 | ||
| JPS5444414B2 (en) * | 1974-04-27 | 1979-12-26 | ||
| JPS5487241A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-11 | Toa Medical Electronics | Automatic focus adjusting device of microscope |
| JPS58139107A (en) * | 1982-02-13 | 1983-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic focusing method of optical microscope |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP16450582A patent/JPS5952209A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952209A (en) | 1984-03-26 |
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