JPH044477A - Image processing device - Google Patents
Image processing deviceInfo
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- JPH044477A JPH044477A JP2105438A JP10543890A JPH044477A JP H044477 A JPH044477 A JP H044477A JP 2105438 A JP2105438 A JP 2105438A JP 10543890 A JP10543890 A JP 10543890A JP H044477 A JPH044477 A JP H044477A
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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、測定すべき物体を撮像するCCD(Char
ge Coupled Device)ラインイメージ
センサからの出力信号を2値化信号に変換する装置に関
し、特に2値化信号を得るための最適なしきい値を決定
する手段に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is directed to a CCD (Character CCD) that images an object to be measured.
The present invention relates to a device for converting an output signal from a line image sensor (Coupled Device) into a binary signal, and particularly to a means for determining an optimal threshold for obtaining a binary signal.
[従来の技術]
CCDラインイメージセンサからの出力信号を2値化信
号に変換する際のしきい値の決め方には従来から様々な
方式が行われている。[Prior Art] Various methods have been used to determine a threshold value when converting an output signal from a CCD line image sensor into a binary signal.
第7図及び第8図は従来の画像処理装置の主要部の概略
構成を示すブロック図である。FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing a schematic configuration of the main parts of a conventional image processing apparatus.
以下に第7図の装置の動作を説明する。The operation of the apparatus shown in FIG. 7 will be explained below.
光源(不図示)とCCDラインイメージセンサlの間に
配置された物体の画像を撮像し、クロック発生回路2か
ら発生されるクロックパルスによってCCDラインイメ
ージセンサlを駆動して出力信号を得る。この出力信号
をアナロクーデシタル(A/D)変換器3によりA/D
変換し、そのデータをCPU5などに取込む。このCP
U5に取込まれた信号は、画像の明るい部分と暗い部分
が分布して存在する画像信号てあって、この信号から、
全体の光量の分布をヒストクラムとして作成し、その平
均値により2値化のためのしきい値を設定する。そして
、このようにして設定されたしきい値をコンパレータ4
のB入力端子に入力し、A/D変換器3からコンパレー
タ4のA入力端子に入力したデータと比較して、コンパ
レータ4のA>B出力端子から2値化信号を得ている。An image of an object placed between a light source (not shown) and a CCD line image sensor l is captured, and the CCD line image sensor l is driven by a clock pulse generated from a clock generation circuit 2 to obtain an output signal. This output signal is converted into an A/D signal by an analog/digital (A/D) converter 3.
The data is converted and taken into the CPU 5 or the like. This CP
The signal taken into U5 is an image signal in which bright and dark parts of the image are distributed, and from this signal,
The overall light amount distribution is created as a histogram, and the threshold value for binarization is set based on the average value. Then, the threshold value set in this way is applied to the comparator 4.
A binarized signal is obtained from the A>B output terminal of the comparator 4 by comparing it with the data input from the A/D converter 3 to the A input terminal of the comparator 4.
また、第8図の装置も、2値化信号を得るための従来の
装置であるが、第7図の装置と異る点は、2値化のため
のしきい値の設定を、ビットスイッチSWなどによって
適当な値に固定している構成であり、それ以外の構成及
び動作は第7図と同しである。The device shown in FIG. 8 is also a conventional device for obtaining a binarized signal, but the difference from the device shown in FIG. The configuration is such that the value is fixed to an appropriate value using a switch or the like, and the other configuration and operation are the same as those shown in FIG.
[発明が解決しようとする課題]
CCDラインイメージセンサは、経年変化や、周囲の温
度条件、光源からの光量変化等によって、その出力信号
が変動するものである。[Problems to be Solved by the Invention] The output signal of a CCD line image sensor fluctuates due to aging, ambient temperature conditions, changes in the amount of light from a light source, etc.
従って、CCDラインイメージセンサからの出力信号が
変動したとき、しきい値を1つの値に固定しておくと、
画像の微妙な変化を見ることかてきない。Therefore, when the output signal from the CCD line image sensor fluctuates, if the threshold value is fixed to one value,
I can't see the subtle changes in the image.
上記のように、1度、lライ2分の光量分布のデータな
CPUに取込み、そのデータからソフトウェアによって
、分布状況を調べて、ヒストクラムを作成し、しきい値
を得る方法では、しきい値決定まてに時間かかかり、リ
アルタイムての処理ができない。そのため、急激な光量
変化、温度変化等に追従てきないという問題がある。As mentioned above, in the method of importing the data of the light intensity distribution for 1 degree and 2 minutes into the CPU, using the software to examine the distribution situation, creating a histogram, and obtaining the threshold value, It takes time to make a decision, and real-time processing is not possible. Therefore, there is a problem that it cannot follow sudden changes in light amount, temperature, etc.
また、しきい値を固定する装置ては、最適しきい値を決
定するのが困難であり、その上、光量の時間及び温度等
の変化や、CCDラインイメージセンサの詩聞及び温度
等による感度の変化に追従てきないという問題がある。In addition, it is difficult to determine the optimal threshold value with a device that fixes the threshold value, and in addition, the sensitivity is affected by changes in the amount of light over time and temperature, as well as the sensitivity of the CCD line image sensor and temperature. The problem is that it cannot keep up with changes in
この発明はかかる課題を解決するためになされたものて
、光源の光量及びCCDラインイメージセンサの感度等
が、時間及び温度等によって急激に変化しても、追従す
ることがてきるような最適のしきい値を設定して、高分
解能の画像を作成することのてきる画像処理装置を提供
することな目的とする。This invention has been made to solve this problem, and it is an optimum method that can follow sudden changes in the light intensity of the light source and the sensitivity of the CCD line image sensor due to time, temperature, etc. An object of the present invention is to provide an image processing device that can create a high-resolution image by setting a threshold value.
[課題を解決するだめの手段]
上記の目的を達成するために、この発明の画像処理装置
は、光源とCCDラインイメージセンサの間に配置され
た光学系の中間部に遮光物を配置して得られた信号のう
ち、明部をサンプリングしてデジタル信号に変換する第
1の系と、暗部をサンプリングしてデジタル信号に変換
する第2の系とを有し、前記CCDラインイメージセン
サ及び、第1の系と第2の系とをそれぞれ駆動するクロ
ック発生回路とを備え、前記第1の系と第2の系とから
それぞれ得られた2つのデジタル信号の平均値を求める
演算部と、前記CCDラインイメージセンサの出力信号
をデジタル変換したデジタルデータと、前記演算部から
のデータとを比較して2値化信号を得る手段とを具備し
た構成を有するものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the image processing device of the present invention includes a light shielding object placed in the middle of the optical system placed between the light source and the CCD line image sensor. Of the obtained signals, the CCD line image sensor includes a first system that samples bright areas and converts them into digital signals, and a second system that samples dark areas and converts them into digital signals, and the CCD line image sensor and an arithmetic unit comprising a clock generation circuit that drives a first system and a second system, respectively, and calculates an average value of two digital signals obtained from the first system and the second system, respectively; The apparatus includes means for comparing digital data obtained by digitally converting the output signal of the CCD line image sensor with data from the arithmetic unit to obtain a binary signal.
[作用]
上記の構成を有することにより、データを読み込む度毎
に、毎回しきい値を決めてやることかでき、それにより
安定した2値化信号か得られる。[Operation] By having the above configuration, it is possible to determine the threshold value each time data is read, thereby obtaining a stable binary signal.
[実施例]
以下に図面を用いてこの発明の実施例について説明する
。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図は光源と光学系とCCDラインイメージセンサを
配置した装置の概略を示した説明図であり、第4図は第
3図の装置によって撮像された出力信号の波形図である
。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the outline of an apparatus in which a light source, an optical system, and a CCD line image sensor are arranged, and FIG. 4 is a waveform diagram of an output signal imaged by the apparatus of FIG. 3.
まず、第3図に示すように、レンズ11.レンズ12か
らなる光学系を配置し、レンズ11の焦点に配置された
光源lOより放射される光をこのレンズ11によって平
行光とし、その光をレンズ12によってCCDラインイ
メージセンサ1に受光させる。この時のCCDラインイ
メージセンサlの出力信号は第4図の実線イて示すよう
な波形である。First, as shown in FIG. 3, the lens 11. An optical system consisting of a lens 12 is arranged, and the lens 11 converts light emitted from a light source 10 placed at the focal point of the lens 11 into parallel light, and the lens 12 causes the CCD line image sensor 1 to receive the light. The output signal of the CCD line image sensor 1 at this time has a waveform as shown by the solid line A in FIG.
第4図において、光源10の光量が変化した場合、それ
に応じて第4図の点線口、ハのように変化するか、1ラ
インにおける光量の分布は変化しないものとする。In FIG. 4, when the light amount of the light source 10 changes, it is assumed that it changes accordingly as shown by the dotted line C in FIG. 4, or the distribution of the light amount in one line does not change.
次に、第5図に示すようにレンズ11とレンス12の間
に光を遮る物体を配置すると、CCDラインイメージセ
ンサ1の出力は第6図に示すようになる。第6図に示す
CCDラインイメージセンサの出力信号を第1図の信号
処理回路て処理する。Next, if a light blocking object is placed between the lenses 11 and 12 as shown in FIG. 5, the output of the CCD line image sensor 1 will be as shown in FIG. 6. The output signal of the CCD line image sensor shown in FIG. 6 is processed by the signal processing circuit shown in FIG.
第1図はこの発明の一実施例である画像処理装置の主要
部の概略構成を示すフロック図であり、第2図(a)は
光学系の中間に遮光物を配置した状態を撮像した場合の
CCDラインイメージセンサの出力信号を示した波形図
、同図(b)、(C)は第1図(a)におけるサンプル
ホールlり(S/H)回路5,6をそれぞれ制御するパ
ルスの波形図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the main parts of an image processing device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2(a) shows a case where an image is taken with a light shield placed in the middle of the optical system. Figure 1(b) and (C) are waveform diagrams showing the output signals of the CCD line image sensor in Figure 1(a). FIG.
第1図において、CCDラインイメージセンサ1の出力
信号は3方に分けられ、その1つはS/H回路5に入力
する。このS/H回路5のコントロール信号は、クロッ
ク発生回路2から出力された第2図(b)に示すパルス
信号てあり、このパルス信号か“H” (高)てサンプ
ルし、°“L”(低)てホールトする。従って、第2図
(a)の暗い(陰)部分の信号をサンプルホールドする
ことになる。また、3方に分けられた信号の別の1つは
、S/H回路6に入力する。このS/H回路6のコント
ロール信号は、クロック発生回路2から出力された第2
図(c)に示すパルス信号であり、同図(a)に示す画
像信号の再び明るくなった部分の信号をサンプリングホ
ールドする。In FIG. 1, the output signal of the CCD line image sensor 1 is divided into three parts, one of which is input to the S/H circuit 5. The control signal of this S/H circuit 5 is the pulse signal shown in FIG. (low) to halt. Therefore, the signal in the dark (shadow) part of FIG. 2(a) is sampled and held. Another one of the three signals is input to the S/H circuit 6. The control signal of this S/H circuit 6 is the second one output from the clock generation circuit 2.
This is the pulse signal shown in Figure (c), and the signal of the part of the image signal shown in Figure (a) that has become brighter again is sampled and held.
そして、S/H回路5,6てそれぞれサンプリングした
信号を各々A/D変換器7,8に入力してA/D変換を
行う。Then, the signals sampled by the S/H circuits 5 and 6 are input to A/D converters 7 and 8, respectively, for A/D conversion.
A/D変換器7で変換した信号をDref、また、A/
D変換器8て変換した信号をB refとすると、CC
Dラインイメージセンサからの出力信号を2値化するた
めの最適しきい値SLは、SL= (Bref +Dr
ef ) /2・・・・・・(1)によって求められる
。The signal converted by the A/D converter 7 is converted into Dref, and the A/D converter 7 converts the signal into
If the signal converted by the D converter 8 is B ref, CC
The optimal threshold SL for binarizing the output signal from the D-line image sensor is SL=(Bref +Dr
ef)/2...It is determined by (1).
この(1)式の計算を第1図の演算部9で行う。次に、
この演算部9で(1)式の演算を行って求めたしきい値
SLをデジタルのコンパレータ4のB入力端子にセット
する。The calculation of this equation (1) is performed by the calculation section 9 in FIG. next,
The calculation section 9 calculates the equation (1) and sets the obtained threshold SL to the B input terminal of the digital comparator 4.
また一方、3方に分けられたCCDラインイメージセン
サ−の出力信号の他の1つをA/D変換器3に入力して
A/D変換した信号をコンパレータ4の入力端子にセッ
トする。On the other hand, the other one of the output signals of the CCD line image sensor divided into three directions is input to the A/D converter 3, and the A/D converted signal is set to the input terminal of the comparator 4.
そして、コンパレータ4のA>B出力端子に2値化され
た信号が出力される。Then, the binarized signal is output to the A>B output terminal of the comparator 4.
上記実施例て示したように、この発明では画像データを
読込む度毎に、しきい値を演算して決めているのて、光
源のばらつきや、時間及び温度変化等によるCCD感度
の変動にも関係なく、安定した2値化信号を得ることか
てきる。As shown in the above embodiment, the present invention calculates and determines the threshold value each time image data is read, so that it can be easily adjusted to avoid fluctuations in CCD sensitivity due to variations in light sources, changes in time and temperature, etc. Regardless, it is possible to obtain a stable binary signal.
従って、得られた2値化信号を用いて、例えば物体の外
径測定等のために、エツジ検出器に接続すれば正確なエ
ツジ検出を行うことがてきる。Therefore, by using the obtained binary signal and connecting it to an edge detector, for example, to measure the outer diameter of an object, accurate edge detection can be performed.
[発明の効果1
以上説明した通り、この発明はlライン毎に明部と暗部
をモニタしているため、光源の光量、CCDラインイメ
ージセンサの感度等が時間、温度等により急激に変化し
ても自動的に最適のしきい値を設定する。[Effect of the invention 1] As explained above, since this invention monitors the bright and dark areas for each line, the light intensity of the light source, the sensitivity of the CCD line image sensor, etc. change rapidly due to time, temperature, etc. Also automatically sets the optimal threshold.
従って、光源の光量を意図的に変化させても、しきい値
は自動的に最適値に設定される。Therefore, even if the amount of light from the light source is intentionally changed, the threshold value is automatically set to the optimum value.
第1図はこの発明の一実施例である画像処理装置の主要
部の概略構成を示すブロック図、第2図(a)は光学系
の中間に遮光物を配置した状態を撮像した場合のCCD
ラインイメージセンサの出力信号を示した波形図、同図
(b)、(C)は第1図(a)におけるサンプルホール
ド(S/H)回路5,6をそれぞれ制御するパルスの波
形図、第3図は光源と光学系とCCDラインイメージセ
ンサを配置した装置の概略を示した説明図、第4図は第
3図の装置によって撮像された出力信号の波形図、第5
図は第3図の光学系の中間に光を遮る物を配置した状態
を示した説明図、・第6図は第5図の状態を撮像した場
合のCCDラインイメージセンサの出力信号を示した波
形図、第7図及び第8図は従来の画像処理装置の主要部
の概略構成を示すフロック図である。
図中、
1:CCDラインイメージセンサ
2:クロック発生回路
3.7,8 : A/D変換器
4:コンパレータ
5.6:S/H回路
9:演算部
10:光源
11.12:レンズ
代理人 弁理士 1)北 嵩 晴
(1’1 係D
()VFig. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the main parts of an image processing device that is an embodiment of the present invention, and Fig. 2 (a) shows a CCD when an image is taken with a light shield placed in the middle of the optical system.
A waveform diagram showing the output signal of the line image sensor. Figures (b) and (C) are waveform diagrams of pulses that respectively control the sample and hold (S/H) circuits 5 and 6 in Figure 1 (a). Fig. 3 is an explanatory diagram showing the outline of a device in which a light source, an optical system, and a CCD line image sensor are arranged, Fig. 4 is a waveform diagram of an output signal imaged by the device in Fig. 3, and Fig. 5
The figure is an explanatory diagram showing a state in which a light blocking object is placed in the middle of the optical system in Figure 3. - Figure 6 shows the output signal of the CCD line image sensor when imaging the state in Figure 5. The waveform diagram, FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing the schematic configuration of the main parts of a conventional image processing device. In the figure: 1: CCD line image sensor 2: Clock generation circuit 3.7, 8: A/D converter 4: Comparator 5.6: S/H circuit 9: Arithmetic unit 10: Light source 11. 12: Lens agent Patent Attorney 1) Haru Kitatake (1'1 Section D ()V)
Claims (1)
学系の中間部に遮光物を配置して得られた信号のうち、
明部をサンプリングしてデジタル信号に変換する第1の
系と、暗部をサンプリングしてデジタル信号に変換する
第2の系とを有し、前記CCDラインイメージセンサ及
び、第1の系と第2の系とをそれぞれ駆動するクロック
発生回路とを備え、前記第1の系と第2の系とからそれ
ぞれ得られた2つのデジタル信号の平均値を求める演算
部と、前記CCDラインイメージセンサの出力信号をデ
ジタル変換したデジタルデータと、前記演算部からのデ
ータとを比較して2値化信号を得る手段とを具備したこ
とを特徴とする画像処理装置。Among the signals obtained by placing a light shield in the middle of the optical system placed between the light source and the CCD line image sensor,
It has a first system that samples bright areas and converts them into digital signals, and a second system that samples dark areas and converts them into digital signals. a clock generation circuit for driving each of the first and second systems, an arithmetic unit that calculates the average value of two digital signals respectively obtained from the first system and the second system, and an output of the CCD line image sensor. An image processing device comprising means for comparing digital data obtained by digitally converting a signal with data from the arithmetic unit to obtain a binarized signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105438A JPH044477A (en) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Image processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105438A JPH044477A (en) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Image processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044477A true JPH044477A (en) | 1992-01-08 |
Family
ID=14407600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2105438A Pending JPH044477A (en) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Image processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH044477A (en) |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2105438A patent/JPH044477A/en active Pending
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