JPS60201779A - 画像入力装置 - Google Patents
画像入力装置Info
- Publication number
- JPS60201779A JPS60201779A JP59058689A JP5868984A JPS60201779A JP S60201779 A JPS60201779 A JP S60201779A JP 59058689 A JP59058689 A JP 59058689A JP 5868984 A JP5868984 A JP 5868984A JP S60201779 A JPS60201779 A JP S60201779A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- image
- aperture
- background
- input device
- Prior art date
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- Pending
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Processing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の技術分野〉
本発明は、例えば産業ロボット用の物体認識装置におい
て、主として三次元物体を画像化するのに用いられる画
像入力装置に関する。
て、主として三次元物体を画像化するのに用いられる画
像入力装置に関する。
〈発明の背景〉
従来のこの種画像入力装置は、テーブル上の物体の斜め
上方位置にカメラを設置すると共に、カメラと反対側の
斜め上方位置に照明用光源を配備している。ところがこ
の方式の場合、物体背後に生じた陰影がカメラに画像入
力されるため、これが物体の一部として認識される虞れ
がある。また照明光が物体表面およびテーブル表面にて
乱反射されるため、物体と背景との濃度差が小さい低コ
ントラスト画像しか得られない等の問題があった。
上方位置にカメラを設置すると共に、カメラと反対側の
斜め上方位置に照明用光源を配備している。ところがこ
の方式の場合、物体背後に生じた陰影がカメラに画像入
力されるため、これが物体の一部として認識される虞れ
がある。また照明光が物体表面およびテーブル表面にて
乱反射されるため、物体と背景との濃度差が小さい低コ
ントラスト画像しか得られない等の問題があった。
そこで発明者は、第１図および第２図に示す如く、物体
４の背部に再帰性反射物３を配備する一方、照明用光源
２の光軸２ｏをハーフミラ−２１等を用いてカメラ１の
視軸１０と一致させた同軸照明方式の画像入力装置を開
発した。
４の背部に再帰性反射物３を配備する一方、照明用光源
２の光軸２ｏをハーフミラ−２１等を用いてカメラ１の
視軸１０と一致させた同軸照明方式の画像入力装置を開
発した。
この方式によれば、物体４の陰影４０が物体４に隠れて
カメラ１に画像入力されず、而も再帰性反射物３による
カメラ方向への反射により物体４と背景との濃度差が大
きくなって、高コントラスト画像を得ることが可能とな
った。
カメラ１に画像入力されず、而も再帰性反射物３による
カメラ方向への反射により物体４と背景との濃度差が大
きくなって、高コントラスト画像を得ることが可能とな
った。
ところがこの種装置では、カメラ１の絞りが固定されて
いるため、装置の設置環境が変わると、カメラ１の入力
光量が変化し、これがため常に高コントラストめ画像を
得ることは困難である。
いるため、装置の設置環境が変わると、カメラ１の入力
光量が変化し、これがため常に高コントラストめ画像を
得ることは困難である。
第３図はカメラ１の動作特性を示す。今物体および背景
についての各入力光量をＬＢ、 ＵＢとすると、絞りｆ
が１．４の場合、これらに対応する濃度レベルは共に飽
和レベルＣを越え、従ってその画像は全体が明るく、物
体と背景とを区別できない低コントラスト画像となる。
についての各入力光量をＬＢ、 ＵＢとすると、絞りｆ
が１．４の場合、これらに対応する濃度レベルは共に飽
和レベルＣを越え、従ってその画像は全体が明るく、物
体と背景とを区別できない低コントラスト画像となる。
一方絞りｆが１６の場合、これに対応する濃度レベルＬ
ｅ 、 Ｕｅは、その差りが小さく、従ってその画像は
、やはり物体と背景との区別がつきにくい低コントラス
ト画像となる。
ｅ 、 Ｕｅは、その差りが小さく、従ってその画像は
、やはり物体と背景との区別がつきにくい低コントラス
ト画像となる。
従って装置の設置環境にも拘らず、常に高コントラスト
の画像を得るには、前記濃度レベル差りを十分に大きく
とることのできる最適な絞りｆ（図示例ではｆ＝８．０
）を選択する必要がある。
の画像を得るには、前記濃度レベル差りを十分に大きく
とることのできる最適な絞りｆ（図示例ではｆ＝８．０
）を選択する必要がある。
〈発明の目的〉
本発明は、装置の設置環境に応じた最適絞りを自動設定
する新規な画像入力装置を提供することを目的とする。
する新規な画像入力装置を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、本発明では、再帰性反射物を
使用し且つ同軸照明を実施すると共に、撮像手段の画像
信号より物体および背景の濃度レベルを算出し、その算
出結果に基づき撮像手段の絞りを自動設定するよう構成
した。
使用し且つ同軸照明を実施すると共に、撮像手段の画像
信号より物体および背景の濃度レベルを算出し、その算
出結果に基づき撮像手段の絞りを自動設定するよう構成
した。
本発明によれば、装置の設置環境に応じてカメラの入力
光量が変化しても、常に高コントラストの画像を自動的
且つ確実に得ることができ、物体認識精度の向上に貢献
する等、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。
光量が変化しても、常に高コントラストの画像を自動的
且つ確実に得ることができ、物体認識精度の向上に貢献
する等、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第４図は本発明にかかる画像入力装置の構成例を示す。
図示例の装置は、物体４の画像を得るＣＣＤ （Ｃｈａ
ｒｇｅｄ −Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）を用い
たカメラ１と、物体４を同軸照明（図中、矢印は照明光
を示す）する照明用光源（図示せず）と、物体４の背後
に配備される再帰性反射物３とを含み、前記カメラ１に
は、コントラスト算出装置５および絞り制御装置６を電
気接続して、カメラ１の絞りを自動設定するよう構成し
である。
ｒｇｅｄ −Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）を用い
たカメラ１と、物体４を同軸照明（図中、矢印は照明光
を示す）する照明用光源（図示せず）と、物体４の背後
に配備される再帰性反射物３とを含み、前記カメラ１に
は、コントラスト算出装置５および絞り制御装置６を電
気接続して、カメラ１の絞りを自動設定するよう構成し
である。
前記再帰性反射物３は光の入射方向へ光を反射させる物
体であり、シート状のものをテーブル４１上へ貼付して
、その上へ物体４が載置される。
体であり、シート状のものをテーブル４１上へ貼付して
、その上へ物体４が載置される。
またカメラ１はテーブル４１上の物体４に対し斜め上方
位置に配備され、更に光源はその光軸がカメラ１の視軸
と一致するようカメラ１の適所に組込み配置しである。
位置に配備され、更に光源はその光軸がカメラ１の視軸
と一致するようカメラ１の適所に組込み配置しである。
コントラスト算出装Ｎ５はカメラ１の画像信号より物体
および背景の濃度レベルを算出する。
および背景の濃度レベルを算出する。
第５図で示す曲線は、物体と背景との濃度差が大きい高
コントラスト画像の双峰性ヒストグラムであり、図中、
Ｌｅ、Ｕｅは物体部分および背景部分の頻度の最も高い
濃度レベルを示している。
コントラスト画像の双峰性ヒストグラムであり、図中、
Ｌｅ、Ｕｅは物体部分および背景部分の頻度の最も高い
濃度レベルを示している。
絞り制御装置６は、コントラスト算出機５より上記濃度
レベルＬｅ、Ｕｅを入力して、カメラ１の絞りを自動設
定する。
レベルＬｅ、Ｕｅを入力して、カメラ１の絞りを自動設
定する。
第６図は絞り制御装置６の制御動作を示し、まずステッ
プ６１で濃度レベルＬｅ、Ｕｅ を入力し、つぎのステ
ップ６２で両者の差ＩＵｅ−Ｌｅｌと基準値りとの大小
を比較する。この基準値りは高コントラスト画像を得る
のに必要な最小限度の濃度差に設定される。そしてステ
ップ６２の１Ｕｅ−Ｌｅｌ≧Ｄの判定が”ＹＥＳ”のと
き、ステップ６３においてカメラ１の絞りを現状態に設
定維持する。一方ステップ６２の判定が”Ｎｏ”のとき
、つぎにステップ６４で両方の濃度レベルＬｅ 、 Ｕ
ｅが前記飽和レベルＣ以上であるか否かをチェックする
。もしいずれもが飽和レベル以上であるとき、ステップ
６４の判定は“ＹＥＳ”となり、つぎのステップ６５で
絞り【を現状態より大きくして前記のステップ６１へ戻
り、同様の処理を繰返し実施する。
プ６１で濃度レベルＬｅ、Ｕｅ を入力し、つぎのステ
ップ６２で両者の差ＩＵｅ−Ｌｅｌと基準値りとの大小
を比較する。この基準値りは高コントラスト画像を得る
のに必要な最小限度の濃度差に設定される。そしてステ
ップ６２の１Ｕｅ−Ｌｅｌ≧Ｄの判定が”ＹＥＳ”のと
き、ステップ６３においてカメラ１の絞りを現状態に設
定維持する。一方ステップ６２の判定が”Ｎｏ”のとき
、つぎにステップ６４で両方の濃度レベルＬｅ 、 Ｕ
ｅが前記飽和レベルＣ以上であるか否かをチェックする
。もしいずれもが飽和レベル以上であるとき、ステップ
６４の判定は“ＹＥＳ”となり、つぎのステップ６５で
絞り【を現状態より大きくして前記のステップ６１へ戻
り、同様の処理を繰返し実施する。
一方ステップ６４の判定がＮＯ″のとき、ステップ６６
へ進みζ前記第３図に示す特性曲線より物体および背景
の入力光量ＬＢ、ＵＢ を算出し、つぎのステップ６７
でこれら入力光量ＬＢ。
へ進みζ前記第３図に示す特性曲線より物体および背景
の入力光量ＬＢ、ＵＢ を算出し、つぎのステップ６７
でこれら入力光量ＬＢ。
ＵＢ に基づき十分な濃度差が得られる最適の絞りｆが
決定される。
決定される。
第６図は上記コントラスト算出装置５および絞り制御装
置６をカメラ１に組み込んだ実施例を示す。図中、画像
伝送処理装置７は撮像面７０上の画像を画像信号に変換
して、コントラスト算出装置５へ出力する。コントラス
ト算出装置５は、物体および背景の濃度レベルＬｅ 、
Ｕｅを絞り制御装置６へ送出し、絞り制御装置６は最
適絞りｆを決定した上でサーボ機構８０を介して絞り機
構８を開閉制御する。
置６をカメラ１に組み込んだ実施例を示す。図中、画像
伝送処理装置７は撮像面７０上の画像を画像信号に変換
して、コントラスト算出装置５へ出力する。コントラス
ト算出装置５は、物体および背景の濃度レベルＬｅ 、
Ｕｅを絞り制御装置６へ送出し、絞り制御装置６は最
適絞りｆを決定した上でサーボ機構８０を介して絞り機
構８を開閉制御する。
第１図は画像入力装置の基本構成を示す図、第２図はカ
メラと光源との位置関係を示す図、第３図はカメラの動
作特性を示す図、第４図は本発明の画像入力装置の構成
を示す図、第５図は画像の濃度分布を示す図、第６図は
絞り制御装置の制御動作を示すフローチャート、第７図
は実施例の構造例を示す図である。 １・・・・・・カメラ ２・・・・・・光源３・・・・
・・再帰性反射物 ５・・・・・・コントラスト算出装置 ６・・・・・・絞り制御装置 ８・・・・・・絞り機構
特許出願人 立石電機株式会社 牙 ３ 図
メラと光源との位置関係を示す図、第３図はカメラの動
作特性を示す図、第４図は本発明の画像入力装置の構成
を示す図、第５図は画像の濃度分布を示す図、第６図は
絞り制御装置の制御動作を示すフローチャート、第７図
は実施例の構造例を示す図である。 １・・・・・・カメラ ２・・・・・・光源３・・・・
・・再帰性反射物 ５・・・・・・コントラスト算出装置 ６・・・・・・絞り制御装置 ８・・・・・・絞り機構
特許出願人 立石電機株式会社 牙 ３ 図
Claims (1)
- 物体画像を得るための撮像手段と、撮像手段の視軸に沿
って物体へ光を照射するための照明手段と、物体背部に
配備するための再帰性反射物と、撮像手段の画像信号よ
り物体および背景の濃度レベルを算出するコントラスト
算出手段と、算出結果に基づき撮像手段の絞りを自動設
定する絞り制御手段とから成る画像入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058689A JPS60201779A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058689A JPS60201779A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 画像入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201779A true JPS60201779A (ja) | 1985-10-12 |
Family
ID=13091512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058689A Pending JPS60201779A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201779A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184409U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-24 | ||
| JPS6367810U (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | ||
| JPH0344750U (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-25 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59058689A patent/JPS60201779A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184409U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-24 | ||
| JPS6367810U (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | ||
| JPH0344750U (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-25 |
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