JPH0514314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イメージセンサなどの１次元撮像手
段を用いて撮像し、物体などの被測定物の個数を
測定する装置に関する。

〔従来の技術とその問題点〕 従来、被測定物例えば 等）の個数を迅速に計測する装置は開発されてい
なかつた。

〔目的〕

本発明は、対象物の個数を迅速にカウントする
ことができる装置を提供することを目的とする。

〔実施例〕

つぎに図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例のブロツク図であ
る。

第１図において、１は大きさ、個数などを計測
する対象物、２は対象物１に対面し、対象物を撮
像する撮像手段であつて、フオトダイオードアレ
イ等の受光素子を具えている。この撮像手段２
は、対象物１の表面に光源（図示せず）からの光
を投射し、その反射光を撮像するが、他に、対象
物１の裏側に光源（図示せず）を設けて、対象物
１の透過光を撮像することもできる。

一方、対象物１は、ベルトコンベアなどの移動
手段によつて、矢印Ａの方向（撮像手段と直行す
る方向）に移動する。３はスキヤン駆動回路であ
つて、撮像手段２上に撮影された対象物１からの
光像を順次走査駆動する。かくして対象物１は２
次元的に撮像手段２によつて撮像される。

４はアナログ増幅回路であつて、撮像手段２か
らの映像信号を増幅し波形成形を行う。

５は測定手段であつて、アナログ増幅回路４か
らの映像信号の波形を分析して、対象物１の存在
する部分を「１」とし、存在しない部分を「０」
とする２値化信号に映像信号を変換するととも
に、ｘ軸（横ビツト軸）上に設けた基準点から
「１」に立上るまでのｘ軸上の位置と、「０」に立
下るまでのｘ軸上の位置をカウントする。

６は、判定手段であつて、測定手段５からの２
値化信号の「１」又は「０」の位置について、撮
像装置２による隣接走査データを比較判定する。

７は表示手段であつて、判定手段６の判定出力
を表示する。

８は外部制御信号入力手段であつて、対象物１
を撮像手段２で撮像する区間や、撮像のタイミン
グを規定する制御信号をうけ入れる。

９は外部出力手段であつて、判定手段６の判定
出力を外部へ伝送する。

１０は回線手段であつて、遠隔地からの撮像手
段２を制御するためのリモートコントロール信号
等を受け入れたり、遠隔地へ判定手段６の判定出
力を伝送する。

１１は内部電源であつて、撮像手段２、スキヤ
ン駆動回路３、アナログ増幅回路４、測定手段
５、判定手段６および表示手段７などの内部回路
に電力を供給する。

第２図Ａは、対象物１およびこの対象物１を撮
像手段２によつて撮像して得られた映像信号を測
定手段５によつて２値化した信号を重ね合わせて
示したものであつて、図において斜線で示した角
形のブロツクが２値化信号を示す。

撮像手段２および移動手段によつて２次元的撮
像を行ない、ｙ軸（縦ビツト軸）のビツト数を例
えば14とする（即ち走査線を14とする）。

第２図Ｂは、判定手段６への入力信号及び判定
手段６の中での信号処理の態様を示し、各走査線
の基準点Ｒを原点として、立上り位置及び立下り
位置を矢印で示す。

第４図は、判定手段６のブロツク図であつて、
測定手段５からの２値化信号を走査線毎にデータ
読込手段３３で読み込み、現データ記憶手段２３
には現在撮像されている走査線の映像信号の
「１」，「０」の位置を記憶する。つぎの走査線に
走査がすすみ新たなデータが来たときは、現デー
タ記憶手段２３に記憶されているデータを、前記
データ記憶手段２０へ転送する。

現データ記憶手段２３及び前データ記憶手段２
０には現データ個数記憶手段２４及び前データ個
数記憶手段２１がそれぞれ付随し、現在走査中の
走査線の映像信号のデータ「１」の個数及び、前
回の走査線の映像信号のデータの「１」の個数を
それぞれ記憶する。

現データマーク付手段２５及び、前データマー
ク付手段２２も、現データ記憶手段２３及び前デ
ータ記憶手段２０にそれぞれ付随し、かつ、現在
走査中の走査線の映像信号のデータの「１」の部
分及び前回の走査線の映像信号データの「１」の
部分にマークナンバーを付けるようにそれぞれ作
動する。

次回マーク記憶手段２６は、現在までに使用さ
れたマークナンバーの最高値を記憶しておき、つ
ぎに新たなナンバーをつけるにあたつて、どのナ
ンバーをつけるかを指示する。

位置比較手段２７は、前の走査線のデータおよ
び現在走査中の走査線のデータにおける立上り位
置と立下り位置をそれぞれ比較する。

単一処理手段２８は、位置比較手段２７の比較
出力にもとづき、前の走査線のデータと現在走査
中の走査線のデータの重なり具合を検出し、両者
が全く重なつていない場合や、１回だけ重なる部
分がある場合を判断する。

重複処理手段２９は、位置比較手段２７の比較
出力にもとづき、前の走査線のデータに現在走査
中の走査線のデータを複数個含む場合や、逆に現
在走査中の走査線のデータに前の走査線のデータ
を複数個含む場合を判断する。

現データマーク付手段２５に於て、マークナン
バーをデータに付けるにあたつては、単一処理手
段２８及び重複処理手段２９からの判断結果に基
づいて、初めて現われたデータには次回マーク記
憶手段２６に記憶されているマークナンバーをつ
ける。また、前の走査線の複数個のデータが、現
在の走査線のデータに含まれる場合において、た
とえば前の走査線のデータに“１”“３”“４”と
マークナンバーがついている「１」の部分があつ
て、これらが現在走査中の走査線のデータのある
部分に全て含まれているときは、現在走査中の走
査線のそのデータには、最大値の“４”とマーク
をつける。この場合マーク変更手段３０は、両マ
ーク付手段２２および２５からの信号に基づい
て、マークナンバー“１”，“３”は、マークナン
バー“４”に吸収されたことを記憶する。

マーク個数監視手段３１は、現データマーク付
手段２５からの信号に基づいて、同一マークナン
バーをつけたデータの個数を、走査線毎にかつマ
ークナンバー毎にカウントして記憶する。たとえ
ばマークナンバー“１”が２個、マークナンバー
“３”が１個というように記憶する。

個数カウント手段３２は、対象物１の個数をカ
ウントするものであつて、１個の対象物の存在
は、マーク個数監視手段３１におけるいずれか一
つのマークナンバーの個数が“０”となつたこと
を検出して、対象物１が１個あつたとしてカウン
トする。

外部入力読込手段３４は、外部制御信号入力手
段８からの外部信号を読み込み、回線入力読込手
段３５は、回線手段１０からの信号を読み込み、
それぞれ入出力制御手段３９へ外部制御信号入力
手段８及び回線手段１０からの信号を供給する。

表示制御手段３８は、入出力制御手段３９から
の判定出力を表示手段７へ供給し、外部出力制御
手段３７及び回線出力手段３６は、それぞれ外部
出力手段９、及び回線手段１０へ、入出力段制御
手段３９からの判定出力を供給する。

本発明の一実施例の装置は以上のように構成さ
れており、第２図、第３図を参照して以下述べる
ように作動する。

第２図Ａに示すような２次元的な２値化信号は
測定手段５から判定手段６内のデータ読込手段３
３に読み込まれ、現データ記憶手段２３に記録さ
れる。以下に各走査における判定手段６の動作に
ついて例示的に説明する。

〔第１回目〕 対象物が未だ捕捉されず測定手段５からの２値
化信号の立上り及び立下り（データ）は、１つも
ないので、前データマーク付手段２２、現データ
マーク付手段２５、マーク変更手段３０及びマー
ク個数監視手段３１のいずれにもデータが存在し
ない。個数カウント手段３２は“０”、次回マー
ク記憶手段２６には、未だマークナンバーが使用
されていない状態にあるので、初めてのマークナ
ンバー“１”が記憶されている。

〔第２回目〕 前の走査線（第１回目）のデータ（以下前デー
タと記す）は、前データ記憶手段２０に転送さ
れ、第２本目の現在の走査線のデータ（以下現デ
ータと記す）は現データ記憶手段２３に記憶され
る。現データには立上りがあつて、「１」となる
部分が現われるので、現データマーク付手段２５
は“１”となり、マーク個数監視手段３１も
“１”となる。マークナンバー“１”が使われた
ので次回マーク記憶手段２６は“２”となる。

〔第３回目〕 現データには「１」が２個現われる。前データ
と比較すると、現データは前データの「１」部と
重なつているため、現データマーク付手段２５は
“１，１”となる。マーク個数監視手段３１にお
いては“１”が２となる。

〔第４回目〕 現データに「１」の部分が３個現われ、位置比
較手段２７における前データ（３回目の走査のデ
ータ）との比較によつて検出した位置関係から、
最初の「１」と最後の「１」は前データと重な
り、中の「１」は重ならない。

したがつて現データマーク付手段は“１，２，
１”となり、マーク変更手段３０は“１，２”と
なり、マーク個数監視手段３１では、“１”が２，
“２”が１となる。

〔第５回目〕 現データに「１」の部分が５個現われ、位置比
較手段２７における前データ（４回目の走査のデ
ータ）との比較によつて、検出した位置関係か
ら、１個目および３個目が前データと重ならず、
現データマーク付手段２５は“３，１，４，２，
１”となり、マーク個数監視手段は、“２，１，
１，１”となる。また次回マーク記録手段２６は
現データに“３”を付けたときに“４”となり、
同様に“４”をつけたときに“５”となる。

〔第６回目〕 現データに「１」の部分が３個現われ、その１
個目は、前データの“３”のマークの部分と重な
つているので、数字“３”のマークをつける。２
個目の「１」は前データの“１”のマークの部分
と重なつているので、“１”とつけるが、前デー
タのつぎの“４”の、マークの部分とも重なつて
いるので、数字の大きい方の“４”に変更する。
このとき“１”は“４”に吸収されたから、マー
ク変更３０の該当する番号“１”も“４”に変更
する。現データの「１」の部分の３個目は前デー
タの“２”のマーク付された部分と重なつている
ので“２”とつけるが、前データの“１”のマー
クの部分とも重なつている。マーク変更手段３０
においては、すでに“１”は“４”に吸収されて
いるので、この現データの“２”の部分も“４”
に変更する。従つて、“２”も“４”に吸収され
たことになり、マーク変更手段３０は“１，２，
３，４”から“４，４，３，４”と変更される。

この結果、マーク個数カウント手段３２の内容
は“２，１，１，２”となる。ここで、吸収され
た、マークナンバー“１”，“２”のマーク個数は
前回のマーク個数をそのままにしておく。

〔第12回目〕 現データに「１」の部分が２個現われる。最初
の１個目は、前データの“３”のマークの部分と
重つているので、“３”とつける。マーク変更手
段３０の該当ナンバー“３”は、他のナンバーに
吸収されていないので、そのまま“３”がつけら
れる。２個目は、前データの“４”のマークの部
分と重なつているので、マーク変更手段３０の該
当ナンバーを参照し、そのまま“４”をこの部分
につける。現データの“４”の部分は前データの
３個目の“４”のマークのついている部分とも重
なつている。マーク個数監視手段３１は、“３”
が１個、“４”が１個と記憶している。

〔第13回目〕 現データ「１」の部分が１個現われるが、これ
は、前データの“３”のマークの部分と重なつて
いるため、マーク変更手段３０の該当ナンバーを
参照し、“３”をつける。マーク個数監視手段３
１においては“４”の個数が０となつたので個数
カウント手段３２は“１”となる。即ち、対象物
の１個を検知し終えたこととなる。

〔第14回目〕 現データはすべてなくなつている。前回あつた
“３”についても、マーク個数監視手段３１を参
照すると“０”となつている。従つて、個数カウ
ント手段３２は“２”となる。即ちもう一つの対
象物を検出したことになる。

第５図は、本発明のフローチヤートを示す。

第５図において、ステツプ101「イニシヤル処
理」では、本発明の装置に含まれる各種の手段を
クリアし、本発明を制御する入・出力情報を設定
する。

ついで、ステツプ102「スキヤン駆動」では、１
回のスキヤンを行い撮像データをデータ読込手段
３３に読み込み、前データ記憶手段２０に蓄積す
る。

ステツプ103「個数処理」では、ステツプ102に
よつて得られた前データ記憶手段２０にあるデー
タの立上りと立下りの個数を数え、前データ個数
記憶手段に蓄積する。

ついで、ステツプ104「スキヤン駆動」では、つ
ぎの（２回目の）のスキヤンを行い、新たな撮像
データを、現データ記憶手段２３に蓄積し、つい
でステツプ105において、その現データの立上り
と、立下がりの個数を数え、ステツプ106で現デ
ータ個数記憶手段２４に蓄積する。

ついでステツプ107「処理ルーチン」では、前デ
ータと現データの比較、マーク付等の処理を行
う。ステツプ108では、現データの個数を次回の
スキヤンの際の前データの個数とするため、現デ
ータの個数を、前データ個数記憶手段に移してお
く。

ステツプ109においては、走査が設定値に達し
ているかを判断し、達していなければステツプ
110にすすんで外部信号が立下つているかを判断
し、立下つていなければ、ステツプ104に戻りル
ープを繰り返す。ステツプ109で走査が設定値に
達していればステツプ111にすすんで判定結果を
表示手段、外部手段、回線手段等に出力する。

ステツプ110では、外部の入力信号が立下つた
時点で、ステツプ111にすすみ、同様に判定結果
を出力処理する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、対象物の形状の如何にかかわ
らず対象物の個数を迅速にカウントすることがで
きる。

さらに、本発明による処理方法は、常に前に進
む処理で構成されているので、後戻りする必要が
なく、処理時間の一層の短縮を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例のブロツク図、第
２図は、対象物と本発明による信号処理態様との
関係を示す図、第３図は、本発明装置の各手段に
おけるデータの態様を示す図、第４図は、判定手
段の構成を示すブロツク図、第５図は、本発明の
フローチヤートである。 １……対象物、２……撮像手段、３……スキヤ
ン駆動回路、４……アナログ増幅回路、５……測
定手段、６……判定手段、７……表示手段、８…
…外部制御信号入力手段、９……外部出力手段、
１０……回線手段、１１……内部電源、２０……
前データ記録手段、２１……前データ個数記録手
段、２２……前データマーク付手段、２３……現
データ記録手段、２４……現データ個数記録手
段、２５……現データマーク付手段、２６……次
回マーク記録手段、２７……位置比較手段、２８
……単一処理手段、２９……重複処理手段、３０
……マーク変更手段、３１……マーク個数監視手
段、３２……個数カウント手段、３３……データ
読込手段、３４……外部入力読込手段、３５……
回路入力読込手段、３７……外部出力制御手段、
３８……表示制御手段、３９……入出力制御手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物を１次元的に走査して撮像する撮像手
   段と、該撮像手段の走査方向と直交する方向に前
   記走査に対応して前記対象物を移動する移動手段
   と、前記撮像手段からの撮像信号を、対象物の存
   否に対応した値をもつ信号に変換して、各走査毎
   に記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された
   信号から、互いに隣接する走査間で対象物の存在
   を示す部分の位置を比較する比較手段と、該比較
   手段の比較結果に基づいて、互いに隣接する走査
   間での対象物の存在を示す部分の重なりの状態に
   関して、重なりがない場合には対象物の存在を示
   す部分に新規のマークを付し、重なりが１つの場
   合には前回走査における対象物の存在を示す部分
   に付されたマークと同一のマークを今回走査にお
   ける対象物の存在を示す部分に付し、今回走査に
   おける対象物の存在を示す部分が複数の異なるマ
   ークが付された対象物の存在を示す部分と重なつ
   ている場合には最新のマークに一致したマークを
   今回走査における対象物の存在を示す部分に付
   し、該マークにより対象物の継続性を監視して対
   象物の個数を判定する判定手段とを備えたことを
   特徴とする個数カウント装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記判定手段は、 Ｊ番目（Ｊ：自然数）の走査における撮像信号
   中になかつた位置に、Ｊ＋１番目の走査における
   撮像信号中の対象物の存在を示す部分が現れたか
   を判断する第１判断処理手段と、 Ｊ番目に走査における撮像信号中の対象物の存
   在する位置にＪ＋１番目の走査における撮像信号
   中の対象物の存在を示す複数個の部分が含まれる
   かを判断する第２判断処理手段と、 Ｊ番目の走査における撮像信号中の対象物の存
   在を示す複数の部分の位置が、Ｊ＋１番目の走査
   における撮像信号中の対象物の存在を示す部分に
   含まれるかを判断する第３判断処理手段と、 Ｊ番目の走査における撮像信号中にあつた対象
   物の存在を示す部分がＪ＋１番目の走査における
   撮像信号中の該当位置から消滅したかを判断する
   第４判断処理手段とを含むことを特徴とする個数
   カウント装置。