DE3785845T2

DE3785845T2 - Vorrichtung zur bildaufnahme.

Info

Publication number: DE3785845T2
Application number: DE8787904967T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Kurakake; Yutaka - - Muraoka; Shoichi Otsuka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2007-08-01
Also published as: JPS6350280A; US4811098A; EP0278007B1; EP0278007A1; DE3785845D1; EP0278007A4; WO1988001461A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung einer Bildinformation, die von einer Bildeingabeeinheit wie einer industriellen Kamera durch ein Rasterabtastsystem in diese eingegeben wird.
Wenn ein Teilbild eines Bildes einer Kathodenstrahlröhre von einer Bildeingabeeinheit (nachher einfacherweise als "Kamera" bezeichnet) wie von einer industriellen Kamera durch ein Rasterabtastsystem in eine Bildverarbeitungsvorrichtung eingegeben wird, enthält das durch die Kaiuera ausgegebene Bildsignal ein vertikales Synchronisiersignal VSYNC zur Einrichtung der Synchronisierung eines Bildes in der vertikalen Richtung, eine Vielzahl von horizontalen Synchronisiersignalen HSYNC zur Einrichtung der Synchronisierung des Bildes in der horizontalen Richtung und ein Luminanzsignal PCSG, welches die eigentliche Bildinformation enthält. Die Figuren 3(a) und 3(b) zeigen ein Beispiel einer üblichen Schwingungsform eines Bildsignals. Fig. 3(a) zeigt ein Zeitdiagramm der Schwingungsform eines Signals, das einem Teilbild entspricht und Fig. 3(b) zeigt ein Zeitdiagramm entsprechend einer Zeile in der horizontalen Richtung.
Das Luminanzsignal PCSG ist in einem signifikanten Bildinformationsintervall PCPD wirksam und das signifikante Bildinformationsintervall PCPD wird mit jedem horizontalen Signal HSYNC synchronisiert. In anderen Worten beginnt das signifikante Bildinformationsintervall PCPD nach einer vorbestimmten Zeitperiode (Dauer FP der vorderen Schwarzschulter), nachdem das horizontale Synchronisiersignal gebildet ist.
Die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter des horizontalen Synchronisiersignals HSYNC bis zum Beginn des signifikanten Bildinformationsintervalls PCPD ist normalerweise von einem Kameratyp zum anderen unterschiedlich. Da eine bekannte Bildverarbeitungsvorrichtung nur für einen speziellen Kameratyp bestimmt ist, ist die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter so festgelegt, daß sie mit dem Bildsignal von der Kamera übereinstimmt. Wenn demnach ein Bild von einer Kamera eines anderen Typs verarbeitet werden soll, stimmt die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter nicht damit überein. Daraus folgt, daß die Bildinformation in die Vorrichtung nicht formgerecht und fehlerfrei eingegeben wird.
Es ist deshalb wünschenswert, eine Bildverarbeitungsvorrichtung vorzusehen, bei der die signifikante Bildinformation fehlerfrei eingegeben werden kann, wobei man die Dauer der vorderen Schwarzschulter in Übereinstimmung mit einer Vielzahl verschiedener Kameratypen bringt.
Die EP-A 0189 195 offenbart eine Vorrichtung zur Korrektur eines Zeitbasisfehlers eines Videosignals, die die Merkmale entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung einer Bildinformation vorgesehen, mit:
einem Bildspeicher zur Speicherung eines Bildsignals;
einer Speichereinrichtung zum Speichern der Dauer der vorderen Schwarzschulter, die sich von der Entstehung eines horizontalen Synchroniersignals eines Bildsignals bis zum Beginn eines signifikanten Bildinformationsintervalls ausdehnt; und
einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe der signifikanten Bildinformation in den Bildspeicher vom Startzeitpunkt des signifikanten Bildinformationsintervalls, das auf der Dauer der vorderen Schwarzschulter basiert;
dadurch gekennzeichnet, daß :
die Bildverarbeitungsvorrichtung so eingerichtet ist, daß sie die Bildinformation von einer Videokamera empfängt;
Berechnungsmittel vorgesehen sind, um die Startzeit des signifikanten Bildinformationsintervalls zu berechnen, wobei die Dauer der vorderen Schwarzschulter in Form eines Abwärtszählers verwendet wird, der so eingerichtet ist, mit der Dauer der vorderen Schwarzschulter gesetzt zu werden, die in der genannten Speichereinrichtung in Antwort auf jedes horizontale Synchronisiersignal im Bildsignal gespeichert ist, um dann den gesetzten Wert bis Null zu zählen, wobei die Dauer, die bis zum Erreichen der Null gebraucht wird, die Dauer vom Ausgang des horizontalen Synchronisiersignals bis zum Start des signifikanten Bildinformationsintervalls darstellt;
und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Dauer für die vordere Schwarzschulter zu ändern, die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, wodurch die Vorrichtung zur Verarbeitung des Bildes an Videokameras angepaßt werden kann, die eine andere Charakteristik haben
Durch die Bildverarbeitungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die Dauer der vorderen Schwarzschulter gespeichert, und die signifikante Bildinformation wird durch Berechnung der Startzeit des signifikanten Bildinformationsintervalls in Bezug auf die Dauer der gespeicherten Schwarzschulter eingegeben. Wenn die Dauer der vorderen Schwarzschulter aufgrund des Kameratyps unterschiedlich ist, kann man deshalb verschiedene Kameratypen verwenden, wenn man die Dauer der vorderen Schwarzschulter speichert, die dem Kameratyp entspricht. Damit ist es möglich, die signifikante Bildinformation fehlerfrei einzugeben.
Die Berechnung der Startzeit des Intervalls der signifikanten Bildinformation, die durch die Recheneinrichtung durchführt wird und die da zugehörige Verarbeitung zur Eingabe der signifikanten Bildinformation, die durch die Eingabemittel durchgeführt werden, werden für jedes horizontale Synchronisiersignal ausgeführt. Wenn weiterhin eine Kamera, die eine andere Dauer einer Schwarzschulter aufweist, verwendet wird, wird die Dauer der vorderen Schwarzschulter, die vorher in dem Register gespeichert wurde, in einen anderen Wert durch einen Hostcomputer geändert.
Es wird nun unter Aufzeigen eines Ausführungsbeispiels auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
Fig. 1 ein systematisches Blockdiagramm einer Bildverarbeitungsvorrichtung ist, die die Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ein Flußdiagramm einer Bildeingabeverarbeitung des Systems von Fig. 1 ist;
Fig. 3(a) eine zeitliche Darstellung von Signalen ist, um die Bildinformation eines Teilbildes einer Kathodenstrahlröhre abzubilden; und
Fig. 3(b) eine zeitliche Darstellung von Signalen bei einer einzigen horizontalen Abtastung ist.
Nach Fig. 1 besteht eine Bildverarbeitungsvorrichtung 1, die die vorliegende Erfindung verkörpert, aus einer Bildeingabeeinheit 2 wie einer industriellen Kamera, einem Prozessor 3 zur Verarbeitung der Bildinformation, die von der Bildeingabeeinheit 2 eingegeben wurde, einem ROM 4, der ein Programm zur Steuerung der Arbeitsweise des Prozessors 3 speichert, einem RAM 5, um die Zwischenergebnisse der durch den Prozessor 3 durchgeführten Verarbeitung zu speichern, einem Bildspeicherbereich, d.h. einen Bildspeicher 6, um die Bildinformation zu speichern, die durch den Prozessor 3 verarbeitet wurde, und einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre 7, um die Bildinformation abzubilden, die im Bildspeicher 6 gespeichert wurde. Die Verarbeitung der Eingabe eines Bildes wird durch den Prozessor 3 durchgeführt, der durch ein Mikroprogramm gesteuert wird, das im ROM 4 gespeichert ist. Wenn das Mikroprogramm ausgeführt wird, wird ein Bereich für ein Register R und ein Bereich für einen Abwärtszähler DC im RAM 5 verwendet.
Die Dauer FP einer vorderen Schwarzschulter wird in Übereinstimmung mit der Bildeingabeeinheit 2, die vorher mit dem System verbunden wurde, vorher im Register R von einem externen Hostcomputer 8 oder dgl. gespeichert. Wenn eine andere Eingabeeinheit angeschlossen werden soll, genügt es, eine andere Dauer einer vorderen Schwarzschulter, die mit dieser Eingabeeinheit übereinstimmt, im Register R durch den Hostcomputer 8 zu speichern. Es ist möglich, die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter in Übereinstimmung mit dem Typ der Bildeingabeeinheit 2 zu ändern.
Die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter, die im Register R durch den Hostcomputer 8 gespeichert ist, wird im Abwärtszähler DC voreingestellt. Somit wird die Zeit, die für den Zählerwert im Abwärtszähler DC erforderlich ist, um Null zu erreichen, d.h. die Zeit von der Ausgabe des horizontalen Synchronisiersignals HSYNC bis zum Beginn des signifikanten Bildinformationsintervalls PCPD, gemessen.
Die Arbeitsweise der wie oben ausgebildeten Bildeingabeeinrichtung wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 2 beschrieben. Es sei angemerkt, daß das Flußdiagramm ein Beispiel für eine Bildeingabeverarbeitung ist, die durch das Mikroprogramm im ROM 4 ausgeführt wird.
Die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter, die mit der angeschlossenen Bildeingabeeinheit 2 übereinstimmt, wird zuvor durch den Hostcomputer 8 im Registerbereich R des RAM 5 gespeichert.
Zuerst wird bestimmt (Schritt ST1), ob das vertikale Synchronisiersignal VSYNC von der Bildeingabeeinheit 2 ausgegeben wurde. Wenn das vertikale Synchronisiersignal VSYNC noch nicht ausgegeben wurde, kehrt das Programm zu Schritt ST1 zurück, um auf die Ausgabe des Signals zu warten. Wenn das vertikale Synchronisiersignal VSYNC ausgegeben wird, wird erkannt, daß dies den Start eines neuen Teilbildes anzeigt, worauf das Programm zum nächsten Schritt ST2 fortschreitet. Dieser Schritt dient zum Start der Verarbeitung, um ein Bild einzugeben und führt zu einem anfänglichem Setzen eines gezählten Wertes HCNT des horizontalen Synchronisiersignals HSYNC auf den Wert "0". Danach wird bestimmt (Schritt ST3), ob das horizontale Synchronisiersignal HSYNC von der Bildeingabeeinheit 2 ausgegeben wurde. Wenn das horizontale Synchronisiersignal HSYNC noch nicht ausgegeben wurde, kehrt das Programm zu ST3 zurück, um auf die Ausgabe des Signals zu warten. Wenn das horizontale Synchronisiersignal HSYNC ausgegeben wird, schreitet das Programm zu einem Schritt weiter, bei dem die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter gezählt wird, und zwar von dem Moment, bei dem das horizontale Synchronisiersignal HSYNC ausgegeben wird.
Bei Schritt ST4 wird nach der Dauer FP der vorderen Schwarzschulter gefragt, die vorher im Register R gespeichert wurde, um im Abwärtszähler DC zurückgesetzt zu werden. Danach wird bei Schritt ST5 nach dem Abwärtszähler DC gefragt, um diesen in einer bestimmten Zeit abwärts zu zählen (zu dekrementieren). Bei Schritt ST6 wird nach einer Entscheidung gefragt, ob der gezählte Wert HCNT im Abwärtszäher Null erreicht hat. Wenn nicht, bedeutet dies, daß die Dauer der vorderen Schwarzschulter noch nicht verstrichen ist. Folglich kehrt das Programm zu Schritt ST5 zurück, um die Zählung fortzusetzen. Wenn der im Abwärtszähler DC gezählte Wert Null wird, bedeutet dies, daß die Dauer FP der vorderen Schwarzschulter verstrichen ist, so daß die Bildinformation von der Bildeingabeeinheit so angenommen wird, daß sie das signifikante Bildinformationsintervall PCPD ist. Das hat zur Folge, daß begonnen wird, das Bild einzugeben (Schritt ST7). Nachdem die Bildinformation, d.h. das Luminanzsignal PCSG, in den Bildspeicher 6 durch die erste Abtastung in der horizontalen Richtung eingegeben wurde, wird die nächste Abtastung in horizontaler Richtung durchgeführt und es wird bestimmt, ob mehr Bildinformation eingegeben werden soll (Schritt ST8). In anderen Worten wird, nachdem das vertikale Synchronisiersignal VSYNC ausgegeben wurde, bestimmt, ob alle N horizontalen Synchronisiersignale HSYNC ausgegeben wurden. Wenn der gezählte Wert HCNT noch nicht N erreicht hat, bedeutet dies, das alle horizontalen Synchronsiersignale HSYNC noch nicht ausgegeben wurden. In einem solchen Fall wird der gezählte Wert HCNT durch eine +1 bei Schritt ST9 inkrementiert und das Programm kehrt zu Schritt ST3 zurück, um die Bildinformation einzugeben, die mit dem nächsten horizontalen Synchronisiersignal HSYNC synchronisiert wird.
Wenn die Verarbeitung zur Eingabe der Bildinformation bei allen horizontalen Synchronsiersignalen HSYNC so durchgeführt wird und der gezählte Wert HCNT den Wert N bei Schritt ST8 erreicht, wird die Verarbeitung der Bildeingabe beendet.
Die Bildverarbeitungsvorrichtung nach der Erfindung eignet sich dafür, daß durch Speichern einer Dauer der vorderen Schwarzschulter, die einem Typ einer Bildeingabeeinheit wie einer industriellen Kamera oder dgl. entspricht, die Vorrichtung so ausgebildet werden kann, daß sie mit anderen Bildeingabeeinheiten zusammenpaßt, so daß die Verarbeitung durchgeführt werden kann, wobei die signifikante Bildinformation in ordnungsgemäßer Art eingegeben wird.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung einer Bildinformation, mit:

einem Bildspeicher (6) zur Speicherung eines Bildsignals;

einer Speichereinrichtung zum Speichern der Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter, die sich von der Entstehung eines horizontalen Synchroniersignals (HSYNC) eines Bildsignals bis zum Beginn eines signifikanten Bildinformationsintervalls ausdehnt; und

einer Eingabeeinrichtung (3) zur Eingabe der signifikanten Bildinformation in den Bildspeicher (6) vom Startzeitpunkt des signifikanten Bildinformationsintervalls, das auf der Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter basiert; da durch gekennzeichnet, daß :

die Bildverarbeitungsvorrichtung so eingerichtet ist, daß sie die Bildinformation von einer Videokamera (2) empfängt;

Berechnungsmittel vorgesehen sind, um die Startzeit des signifikanten Bildinformationsintervalls zu berechnen, wobei die Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter in Form eines Abwärtszählers (DC) verwendet wird, der so eingerichtet ist, mit der Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter gesetzt zu werden, die in der genannten Speichereinrichtung in Antwort auf jedes horizontale Synchronisiersignal (HSYNC) im Bildsignal gespeichert ist, um dann den gesetzten Wert bis Null zu zählen, wobei die Dauer, die bis zum Erreichen der Null gebraucht wird, die Dauer vom Ausgang des horizontalen Synchronisiersignals bis zum Start des signifikanten Bildinformationsintervalls darstellt;

und daß eine Einrichtung (8) vorgesehen ist, um die Dauer (FP) für die vordere Schwarzschulter zu ändern, die in der Speichereinrichtung (5) gespeichert sind, wodurch die Vorrichtung zur Verarbeitung des Bildes an Videokameras angepaßt werden kann, die eine andere Charakteristik haben.

2. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (8) zur Änderung der Dauer (FP) für die vordere Schwarzschulter durch einen Hostcomputer gebildet ist, um die Speichereinrichtung (5) mit einer Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter zu beliefern, die mit einem vorgegebenen Bildsignal übereinstimmt.

3. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Speichereinrichtung (5) ein RAM ist, der einen Registerbereich (R) hat, in welchem die Dauer (FP) der vorderen Schwarzschulter gespeichert wird.

4. Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Abwärtszähler (DC) durch einen Bereich des RAM (5) gebildet wird, der vom Registerbereich (R) getrennt ist.

5. Bildverarbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabemittel (3) die Bildeingabeverarbeitung durchführen, wobei ein Bildprozessor in Übereinstimmung mit einem Mikroprogramm gesteuert wird, das in einem ROM (4) gespeichert ist.