JPH045505A - 画像処理装置 - 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］ この発明は測定すべき物体を撮像するＣＣＤラインイメ
ージセンサからの出力信号を２値化信号に変換して高分
解能処理を行うことのできる画像処理装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 測定すべき物体の像をＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕ
ｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）ラインイメージセンサに投影し
、このＣＣＤラインイメージセンサの出力信号を２値化
信号として取出す。そして、この２値化信号から測定す
べき物体のエツジ情報を得ることか行なわれている。

第４図はＣＣＤラインイメージセンサから２値化信号を
得る従来の装置の概略構成を示すブロック図である。

第４図の装置において、クロック発生回路２からのクロ
ックパルスに駆動されてＣＣＤラインイメージセンサ１
からアナログの出力信号を得る。

この出力信号をアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３
によりデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル
信号をデジタルのコンパレータ４のＡ入力端子にセット
する。また、コンパレータ４のＢ入力端子には、所定の
しきい値の信号が入力しているのて、そのＡ＞Ｂ出力端
子から２値化信号が得られる。

第２図（ａ）はＣＣＤラインイメージセンサ上の１ライ
ン分の画像信号の波形図てあり、図中、アは光源（不図
示）とＣＣＤラインイメージセンサ１との間に測定すべ
き物体を配置したときの影の像の部分である。

また、第２図（ｂ）は同図（ａ）の信号波形中の物体の
影による立下り部分イの拡大波形図である。

第４図におけるＣＣＤラインイメージセンサの１画素の
大きさが、例えば、１４Ｘ１４ｐｍのものを用いたとき
、このＣＣＤラインイメージセンサ１の前段に置かれた
光学系か１／１て結像させる構成であると、この装置の
分解能は１４ｐｍ程度のものしか得られない。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の装置のＣＣＤラインイメージセンサ
の分解能は、その１画素の大きさによって制限されてし
まうという問題がある。そこて、ＣＣＤラインイメージ
センサな、より高分解能て使用するためには、まず、Ｃ
ＣＤラインイメージセンサの出力信号を１画素毎にＡ／
Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換をしたデータをＣＰＵなどに
取込んで、この取込んだデータから、最小二乗法なとて
関数を求め、その求めた関数によって、１画素より小さ
い分解能を得ていた。

ところか、ソフトウェアによってデータのあてはめ等を
行うことにより関数を求めると、処理時間かかかり、リ
アルタイム処理か難しいという問題かある。

また、ＣＣＤラインイメージセンサの前段にある光学系
の倍率を上げることにより対象物をより大きくしてＣＣ
Ｄラインイメージセンサ上に投影させて高分解能を得る
方法も従来よりある。

しかし、光学系の倍率を上げると、光路長か延びて装置
が大型化してしまうと共に、光路長が延びることによっ
て、より高輝度の光源を必要とするという問題かある。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、装置を大型化することなく、また、特に高輝度の光源
も必要としない装置てあって、処理時間が短く、かつ、
高分解処理が可能な画像処理装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 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、測定すべき物体の像をＣＣＤラインイメージセンサ
上に投影し、このＣＣＤラインイメージセンサを周波数
ｆＡＤ／Ｎ（但し、Ｎは正の整数）のクロックパルスで
駆動して出力信号を取出し、この取出された出力信号を
低域フィルタを介してアナログ−デジタル変換器に入力
し、このアナログ−デジタル変換器を周波数ｆＡＤのク
ロックパルスで駆動して前記低域フィルタからのアナロ
グ信号をデジタル信号に変換し、この変換されたデジタ
ル信号と所定のしきい値とを比較することによって２値
化信号を形成するものである。

［作用］ 本発明によれば、クロック発生回路の周波数ｆＡＤ及び
分周器の分周比Ｎを適当に選択することかてき、それに
より任意の分解能が簡単に得られる。

また、ソフトウェアによらず、具体的な回路を用いて処
理するので、リアルタイムに処理することがてきる。

［実施例］ 第１図は本発明の画像処理装置における一実施例の主要
部の概略構成を示すブロック図である。

第１図において、５はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、６
は分周器であり、第４図と同一符号は同一または相当部
分を示すのて詳細な説明は省略する。

また、第３図（ａ）はＬＰＦ５の出力信号の波形図、同
図（ｂ）は同図（ａ）の信号を周波数ｆＡＤのクロック
パルスでＡ／Ｄ変換した信号波形図である。

次に、第１図の装置の動作について説明する。

クロック発生回路２によって、周波数ｆＡＤのクロック
パルスを作り、そのクロックパルスを分周器６て１／Ｎ
　（Ｎは正の整数：この実施例てはＮ＝１４とする）に
分周して周波数ｆＡＤ／１４のクロックパルスを作る。

分周器６で分周された周波数ｆ　Ａ、／　１４のクロッ
クパルスによって、ＣＣＤラインイメージセンサｌを駆
動させ、その周波数のデータレートてＣＣＤラインイメ
ージセンサｌの出力信号を得る。

そのとき、透過光の光源（不図示）に対するＣＣＤライ
ンイメージセンサｌの視野内に物体かあると、その出力
信号は第２図（ａ）に示すようになる。第２図（ａ）の
イの部分を拡大すると、同図（ｂ）に示すように、ＣＣ
Ｄラインイメージセンサ１の１画素毎に階段状の出力信
号となる。

この第２図（ｂ）に示す波形の信号なＬＰＦ５に入力す
ると、第３図（ａ）に示すような階段状の段差をなくし
た信号が得られる。このとき、斜め部分は直線であると
仮定する。

次に、ＬＰＦ５の出力信号を、クロック発生回路２から
の周波数ｆＡＤのクロックパルスてＡ／Ｄ変換する。即
ち、ＣＣＤラインイメージセンサｌを駆動させている周
波数ｆ　Ａ、／　１４のクロックパルスの１４倍の周波
数のクロックパルスてＡ／Ｄ変換する。その結果、Ａ／
Ｄ変換後のデータは第３図（ｂ）に示すように、１画素
を１４等分させた速さてＡ／Ｄ変換させることかできて
、Ａ／Ｄ変換器３の出力は１画素のｌ／１４．即ち、Ｃ
ＣＤラインイメージセンサの１画素の大きさか１４Ｘ１
４ｐｍのときはＩｇｍの大きさの分解能て出力すること
がてきる。

このデータを、デジタルのコンパレータ４のＡ入力端子
にセットし、Ｂ入力端子には所定のしきい値をセットす
ると、コンパレータ４のＡ＞Ｂ出力端子には２値化され
た信号が出力される。このようにして得られた２値化信
号は、ＣＣＤラインイメージセンサｌの１画素の１４倍
の分解能を有する信号である。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明によれば、すべての信号
処理を、構築された回路によって行うので、ソフトウェ
アで行う方法に比較して、リアルタイムで処理すること
かできる。

また、周波数ｆＡＤ及び分周比Ｎを適当に選択すること
により、任意の分解能の信号を簡単に得ることかできる
。

その上、ＣＣＤラインイメージセンサの前段に設けた光
学系によって倍率を大きくする必要かないのて、装置は
小型にすることがてき、そのことによって、あまり高輝
度の光源も必要としない。

【図面の簡単な説明】

ＷＳ１図は本発明の画像処理装置における一実施例の主
要部の概略構成を示すブロック図、第２図（ａ）はＣＣ
Ｄラインイメージセンサの１ライン分の画像信号の波形
図、同図（ｂ）は同図（ａ）の信号波形中の物体の影に
よる立下り部分の拡大波形図、第３図（ａ）はＬＰＦ５
の出力信号の波形図、同図（ｂ）は同図（ａ）の信号を
周波数ｆＡＤのクロックパルスでＡ／Ｄ変換した信号波
形図、第４図はＣＣＤラインイメージセンサから２値化
信号を得る従来の装置の概略構成を示すブロック図であ
る。 図中、 ＣＣＤラインイメージセンサ クロック発生回路 Ａ／Ｄ変換器 コンパレータ ＰＦ 分周器 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 イの仏人配 （ｂ） 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 測定すべき物体の像をＣＣＤラインイメージセンサ上に
   投影し、このＣＣＤラインイメージセンサを周波数ｆ＿
   Ａ＿Ｄ／Ｎ（但し、Ｎは正の整数）のクロックパルスで
   駆動して出力信号を取出し、この取出された出力信号を
   低域フィルタを介してアナログ−デジタル変換器に入力
   し、このアナログ−デジタル変換器を周波数ｆ＿Ａ＿Ｄ
   のクロックパルスで駆動して前記低域フィルタからのア
   ナログ信号をデジタル信号に変換し、この変換されたデ
   ジタル信号と所定のしきい値とを比較することによって
   ２値化信号を形成することを特徴とする画像処理装置。