JPS6353405A - 自動目視装置 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、移動する物体の目視を自動的に行う自動目
視装置に関する。

（ｂ１発明の概要 この発明に係る自動目視装置は、物体の通過位置に向け
て設置され前記物体の移動方向と垂直な方向に走査して
画像を読み取るカメラと、このカメラの特定走査線にお
いて前記物体を走査したとき１画面を出力する画面出力
手段と、を設けた。

これによって、移動する物体の検知手段およびその映像
の読取手段を一体化したものである。

（Ｃ）従来の技術 移動する物体を検知してその画像を出力する装置は従来
より種々提案されているが、工場の製造ライン等で製品
の目視検査を自動的に行う自動目視装置では、従来以下
に示す構成の装置が一般的に用いられていた。

ベルトコンベア上を流れてくる製品を光電スイッチによ
り検知し、その検知信号をトリガとしてストロボを発光
させる。このストロボ光を光源としてビデオカメラによ
って製品の画像を撮影する。撮影された画像は画像処理
装置に入力され、製品の外観検査データとされる。

（ｄ１発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の装置にあっては、カメ
ラ、光電スイッチ、ストロボと３つの機械を使用してい
るため大掛かりなものとなりコストも高くなる問題点が
あった。さらに、ストロボ光の照射によって製品の画像
を撮影しているため装置周辺を暗く保っておかなければ
ならないという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、移動する物体の検知機能１画像撮影機能を一
体化したことによって簡略な構成で移動する物体の画像
を撮影することのできる自動目視装置を提供することを
目的とする。

（ｅ）問題点を解決するための手段 この発明は、物体の通過位置に向けて設置され、前記物
体の移動方向と垂直な方向に走査して画像を読み取るカ
メラと、 このカメラの特定走査線において、前記物体を走査した
とき、１画面を出力する画面出力手段とを有することを
特徴とする。

（ｆン作用 この発明の自動目視装置では、カメラは特定走査線にお
いて常に物体の通過を判定している。特定走査線で物体
を検知したとき、すなわち、物体の先頭を検知したとき
、３ｒｈ＜１画面（１フレーム）を出力する。前記特定
走査線は物体が画面（視野）の中央にきたときその先頭
が達する走査線に設定される。このため、出力される１
画面はＡ過する物体をほぼ中央に撮影した画面となる。

出力された画面は物体の外観検査等のデータとして処理
される。

（ｇ）実施例 第１図はこの発明の実施例である自動目視装置に使用さ
れるカメラ１の設置状態を示す口である。この自動目視
装置は工場の製造ラインにおける製品の外観検査に用い
られる装置である。カメラ１はベルトコンベヤ８の上方
に下向きに設置され、ベルトコンベヤ８の搬送方向（図
中左手前）が画面の上方になるように設置されている。

このカメラ１の視野（画面）を二点鎖線９で示す。この
図においては、この視野９の中央に被検査物である製品
７が位置している。この製品７は図中右奥から左手前に
搬送され、画面には下から入り上へ出てゆくことになる
。

第２図は前記自動目視装置の構成を示すブロック図であ
る。前記カメラｌが出力するビデオ信号ｖＳはＡ／Ｄ変
換器２に入力され２値化されたデジタル信号Ｓに変換さ
れるとともに、スイッチ回路４に入力される。デジタル
信号Ｓおよび垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号＋１０は
インターフェイス５を介してマイクロコンピュータ３に
入力される。また、前記スイッチ回路４はインターフェ
イス６を介してマイクロコンピュータ３に接続され、こ
のマイクロコンピュータ３によってオン・オフされる。

スイッチ回路４は画像処理装置に接続されている。画像
処理装置は、スイッチ回路４がオンしたときに入力され
るビデオ信号ｖＳに含まれる製品の外観を基準パターン
と比較してその製品の良・不良を検査する。

第３図に前記カメラ１が撮影する画像の一部を示す。こ
の図は第１図に示した位置に製品７が移動して来たとき
の画像の一部である。視野９の上端から順に走査線が走
引されてゆき、特定走査線であるｎ番目の走査線におい
て製品７の先頭を走査する。すなわち、第１図に示した
ように視野９の中央に製品７が移動してきたとき、特定
走査線が製品７の先頭を走査し、このとき１画面が出力
される。

第４図は前記マイクロコンピュータ３の動作を示すフロ
ーチャートである。ステップｎｌ（以下、ステップｎｉ
を単にｎｉと言う。）で垂直同期信号ＶＤの入力を判断
するとｎ２に進み、水平同期信号ｌ印をカウントアツプ
してゆく。このカウントアツプはｎ３でその値がｎに達
したことを判断するまで操り返・される。すなわち、こ
の動作は特定走査線の信号が入力されるまでの待機動作
である水平同期信号＋１０を０回カウントすると、その
水平同期信号）１０に続いて人力されるデジタル信号Ｓ
は特定走査線におけるビデオ信号ＶＳを２値化したデジ
タル信号Ｓであるため、ｎ４でこのデータを読み取り、
製品７を走査しているか否かを判定する（ｎ５）。この
判定は第５図に示すように特定走査線の判定時間中のデ
ジタル信号Ｓが“Ｈｏとなっているか否かで判定される
。図中中段に第３図に示した画面の信号を示す。

デジタル信号Ｓが“Ｈ“であればフラグがセットされて
いるか否かを判断する（ｎ６）。このフラグはこのとき
通過中の製品の画像を既に出力した旨を記憶するフラグ
である。フラグがリセットされていればｎｌに進む。前
記第３図（第４図中段）のときこの動作へ進む。ｎｌで
は次の１画面（フレーム）がカメラ１から出力されたと
き前記スイッチ回路４をオンして画像処理装置に出力す
る。この出力ののちフラグをセントしてｎｌに戻る。

また、ｎ６でフラグがセットしていたときは、既にこの
製品の画像を含む画面を出力したのちであるためそのま
まｎｌに戻る。すなわち、特定走査線の位置に製品７の
先頭が達したのち後端が通過するまでの間、１／６０秒
毎に繰り返される各フレームの特定走査線は製品７を走
査する（ｎ５の判断がＨ”となる。）。ｎ６の判定は、
これによる重複した画面の出力を避けるための動作であ
る。

一方ｎ５で特定走査線で製品７を走査していないと判定
した場合には、ｎ９でフラグをリセットしてｎｌに戻る
。第５図の下段は製品７が特定走査線の位置を通過した
時のフレームにおけるビデオ信号ｖＳおよびデジタル信
号Ｓを示す。製品７は視野９の上端部に移動し、その後
端も特定走査線ｎの上方へ移動した。このため、特定走
査線ｎの判定時間におけるデジタル信号Ｓは“Ｌ”のま
まであり、ｎ５の動作でフラグはりセントされる。

この動作はす・なわち、次の製品を検知するためのスタ
ンバイ動作である。こののち次の製品の先頭が特性走査
線の位置に達するまでフラグはリセットされたままであ
る。

ｎｌがこの発明の画面出力手段に対応する。

ここで、前記カメラ１は通常のビデオカメラを使用する
ことができるが、より鮮明な画像を得るためには、例え
ば、本出願人が既に提案した（特願昭６１年−１０１７
４０号）「静止↑最像カメラ」を用いればよい。

第６図は前記本出願人提案の「静止撮像カメラ」の概略
構造を示す図である。光学系であるレンズ１４の後方に
はフレーム転送方式のＣＣＤ撮像素子（以下単に［ＣＣ
ＤＪという。）１０が設置されている。このＣＣＤｌ０
は撮像部１１．蓄積部１２および水平シフトレジスク１
３からなっており、前記レンズ１４には撮像部１１が対
向している。水平シフトレジスタ１３には出力された信
号を増幅する増幅器１７．Ｊく接続され、増幅器１７に
は増幅された信号をビデオ信号として編集する信号処理
部１８が接続されている。信号処理部１８はビデオ信号
シＳ、垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを分離
して出力し、ビデオ信号υＳは前記Ａ、　／　Ｄ変換器
２へ入力され、垂直同期信号Ｖ［）および水平同期信号
１０は直接インターフェイス５に入力される。ＣＣＤ１
０の各部にはドライバ１５が接続されており、ＣＣＤｌ
０内の信号（電荷）の移動はこのドライバ１５の指令（
クロック信号）に基づいて行われる。ドライバ１５には
コントローラ１６が接続されている。このコントローラ
１６はクロック信号を出力するタイミングを決定してド
ライバ１５を制御する。

前記ＣＣＤｌ０の↑最像部１１にはレンズ１４によって
外光が結像し、その濃淡に応じて各セルには電荷が蓄積
されてゆく。撮像部１１に蓄積さた電荷は所定のタイミ
ング（垂直同期信号ＶＤの出力と同時：１／６０秒毎）
に蓄積部１２に転送され、蓄積部１２に転送された電荷
は水平シフトレジスタ１３によって一列（１走査線）ず
つ出力されてゆく。

第７図に露光タイミングチャートを示す。一般的なビデ
オ装置では１秒間に６０フレームの画面を処理するよう
設定されているため、この静止撮像カメラもその仕様に
適合するよう１／６ｏ秒を１サイクルとして動作する。

レンズ１４はメカニカルシャッタを持たないため、１／
６ｏ秒間露光されつづける。そこで、この装置において
は、撮（東部１１に蓄積される電荷を１／６ｏ秒のサイ
クル中に一度クリアし、クリア後からサイクル終了迄に
蓄積される電荷を画像データとして蓄積部１２に転送す
るようにしている。被写体に十分な光量があればこの程
度の時間の露光で十分な画像が得られる。このようにす
ることによって、各サイクル（フレーム）における露光
時間（シャッタ速度）を機械的な構成部分を加えずに１
７６０秒よりも短くすることができる。これによって、
移動する物体を撮影した場合でもその物体の静止画像、
すなわち、ブレのない輪郭の鮮明な画像を得ることがで
きる。

（ｈ１発明の効果 この発明によれば、移動する物体の画像を撮影するカメ
ラが、その特定走査線において物体を走査したとき１画
面を出力するようにしたことによって、移動する物体の
通過を検知する機能と画像を撮影する機能とを一体化す
ることができ、自動目視装置の構成を簡略にすることが
できる。また、前記カメラの視野と物体の形状に基づい
て特定走査線を設定することができるため、被写体であ
る物体の撮影位置を任意に決定することができ、正確な
画像の読み取りを行うことができる。

これらのことにより、自動目視装置の構成を筒略化する
ことができ、例えば、製造ライン等の構成においてその
コストの軽減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動目視装置のカメラ
の設置状態を示す図、第２図は前記自動目視袋での構成
を示すブロック図、第３図は前記カメラが撮影する画像
の一部を示す図、第４図は前記自動目視・装置の制御部
の動作を示すフローチャー１・、第５図は前記自動目視
装置内における信号のタイミングチャート、第６図は前
記自動目視装置に使用される静止撮像カメラの概略構造
を示す図、第７図は前記静止撮像カメラの露光タイミン
グを示すタイミングチャートである。 １−カメラ、２−Ａ／Ｄ変換器、 ３−マイクロコンピュータ、 ４−スイッチ回路、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体の通過位置に向けて設置され、前記物体の移
   動方向と垂直な方向に走査して画像を読み取るカメラと
   、 このカメラの特定走査線において、前記物体を走査した
   とき、１画面を出力する画面出力手段とを有することを
   特徴とする自動目視装置。