JP2006217374A - Imaging timing adjustment method and device in image processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像した製品を画像処理して、製品の良否を判定する画像処理装置に関し、特に撮像タイミングを自動的に調整する方法および装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus that performs image processing on a captured product and determines the quality of the product, and more particularly to a method and apparatus for automatically adjusting imaging timing.
図1に示すように、従来から画像処理装置として、搬送コンベアのような搬送機構4で多数の製品Pを次々に所定間隔で搬送させながら、撮像カメラ2で撮像した製品Pの撮像データを画像処理部3で画像処理して、製品Pの良否を判定するものが知られている。通常、撮像した製品Pの画像処理に所定時間(例えば、数10ms)を要することから、撮像カメラ2に撮像タイミングを与えるために、各製品Pのそれぞれ所定位置に付されたマークM(図3)を検出してパルス信号を出力する光電センサのような同期センサ1を用いる。
As shown in FIG. 1, as an image processing apparatus, image data of products P captured by the
ところで、判定対象の製品の品種がかわる場合には、品種ごとに製品の撮像位置が異なるため、撮像位置のずれに応じて同期センサ1と撮像カメラ2のいずれか一方の位置を移動させる必要があるが、同期センサ1や撮像カメラ2の取り付け場所に制約があるときや、その都度、位置を移動させることが面倒なときには、図4に示すように、同期センサ1の出力パルスの立上りから撮像位置のずれ分だけ撮像タイミングを遅延させる遅延時間を設ける必要がある。また、図3に示すように、製品Pに付されたマークMの位置と撮像位置がもともと一致していない場合にも、撮像タイミングを遅延させる遅延時間を設ける必要がある。しかし、搬送コンベア4自体のがたつきや搬送コンベア4に製品Pを置いたときの振動等により搬送速度が変化する場合、この遅延時間は、搬送速度に反比例して変化するため、搬送速度が変化すると撮像位置がずれてしまう。
By the way, when the type of the product to be determined is changed, the image pickup position of the product is different for each type, and therefore it is necessary to move one of the
これに対して、従来から、画像処理装置の解像度と撮像範囲を広げて、搬送速度の変化により撮像位置がずれても対応できるようにする方法が知られている。しかし、装置が大型化かつ高コスト化する問題がある。 On the other hand, conventionally, a method is known in which the resolution and the imaging range of the image processing apparatus are expanded so that the imaging position can be accommodated due to a change in the conveyance speed. However, there is a problem that the apparatus is increased in size and cost.
一方、搬送速度の変化による製品のずれに対して、同期センサが作動してから複数回撮像し、これらの撮像データを統計処理して平均値などを演算することも知られている(例えば、特許文献1)。この撮像データを統計処理して平均化することで測定値のバラツキの問題を解消できる。
しかし、特許文献1は、所定時間を要する画像処理を複数回行ったうえで、統計処理を行うので、処理に時間がかかることから、搬送速度の変化に正確に対応して撮像位置のずれを調整するのには十分ではない。また、処理回路も複雑な構成になる。
However, since
本発明は、前記の問題点を解決して、簡単な構成で、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整できる画像処理装置における撮像タイミング調整方法および装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described problems, and provides an imaging timing adjustment method and apparatus in an image processing apparatus capable of automatically adjusting imaging timing with a simple configuration and accurately responding to changes in conveyance speed. The purpose is that.
前記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置における撮像タイミング調整方法および装置は、複数の製品を所定間隔で搬送する搬送機構と、搬送される各製品のそれぞれ所定位置に付されたマークを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサと、同期センサの出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品を撮像する撮像カメラと、撮像した製品の撮像データを画像処理して、製品の良否を判定する画像処理部とを備えた画像処理装置において、前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御するものである。 In order to achieve the above object, an imaging timing adjustment method and apparatus in an image processing apparatus according to the present invention are provided at a predetermined position of a transport mechanism that transports a plurality of products at predetermined intervals, and each product to be transported. A synchronous sensor that sequentially detects marks and outputs a continuous pulse signal, an imaging camera that images the product at the imaging timing determined by the output pulse of the synchronous sensor, and image processing of the imaging data of the captured product In an image processing apparatus comprising an image processing unit for determining whether the image is good or bad, an imaging timing obtained by obtaining an imaging delay time based on a pulse period or a pulse width detected from an output pulse of the synchronous sensor and delaying by the imaging delay time The imaging timing is controlled so as to image the product.
この構成によれば、同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅は、搬送機構の搬送速度の変化に応じて変化するので、これに基づき得られた撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで撮像するため、製品の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを遅延させることから、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。 According to this configuration, since the pulse period or pulse width detected from the output pulse of the synchronous sensor changes in accordance with the change in the conveyance speed of the conveyance mechanism, the imaging is delayed by the imaging delay time obtained based on this. Since imaging is performed at the timing, the imaging timing is delayed so as not to cause a shift in the imaging position even if the product conveyance speed changes. Therefore, the imaging timing is automatically adjusted in response to the change in the conveyance speed. Can be adjusted.
好ましくは、前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶させておき、前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出し、検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算し、演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させることにより撮像タイミングを制御する。したがって、簡単な構成で、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。 Preferably, a delay time coefficient for calculating an imaging delay time provided for the pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor is stored in advance, and the pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor is stored. The imaging delay time is calculated based on the detected pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor and the delay time coefficient, and the imaging timing delayed by the calculated imaging delay time is calculated. The imaging timing is controlled by outputting to the camera and imaging the product at the imaging timing. Therefore, the imaging timing can be automatically adjusted with a simple configuration in response to a change in the conveyance speed.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図2は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置における撮像タイミング調整装置を示すブロック図である。 この画像処理装置は、複数の製品Pを所定間隔で搬送する搬送機構4(例えば、図1の搬送コンベア)と、搬送される複数の製品Pのそれぞれ所定位置に付されたマークMを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサ1と、同期センサ1の出力パルスが入力する入力回路11と、同期センサ1の出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品Pを撮像する撮像カメラ2と、撮像した製品Pの撮像データを画像処理して、製品Pの良否を判定する画像処理部3と、撮像タイミング制御手段10とを備えている。同期センサ1と撮像カメラ2の位置は固定されている。同期センサ1には例えば光電センサが用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram showing an imaging timing adjustment apparatus in the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus sequentially detects a transport mechanism 4 (for example, the transport conveyor in FIG. 1) that transports a plurality of products P at predetermined intervals, and a mark M attached to each predetermined position of the plurality of products P to be transported. A
図3に示すように、製品Pは、例えば食品を包装する包装袋であり、個々の袋が多数連続して形成された状態で生産され、使用時にはミシン目で切り離される。この製品Pには個々の袋ごとに所定の間隔および位置でマークMが予め印刷されており、同期センサ1がこのマークMを順次検出して連続したパルス信号を出力する。このマークMと一致する位置にミシン目が形成され、マークMの位置とずれた位置に例えば「賞味期限2005.6」の文字が印字されて、この文字の位置が撮像位置となる。
As shown in FIG. 3, the product P is, for example, a packaging bag for packaging food, and is produced in a state where a large number of individual bags are continuously formed, and is cut off at a perforation when used. On this product P, marks M are printed in advance at predetermined intervals and positions for each bag, and the
本装置は、同期センサ1の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅が、搬送コンベア4の搬送速度の変化に応じて変化するので、このパルス周期またはパルス幅を撮像遅延時間の演算に用いることにより、搬送コンベア4の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを調整してこの印字された文字を正確に撮像し、製品の良否を判定するものである。
In this apparatus, since the pulse period or pulse width detected from the output pulse of the
図2の撮像タイミング制御手段10は、同期センサ1の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品Pを撮像させることにより、撮像タイミングを制御するものであり、遅延時間係数記憶手段5、信号検出手段6、遅延時間演算手段7および撮像タイミング出力手段8を備えている。
The imaging timing control means 10 in FIG. 2 obtains an imaging delay time from the pulse period or pulse width detected from the output pulse of the
前記遅延時間係数記憶手段(設定値記憶メモリ)5は、同期センサ1の出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶する。この設定値記憶メモリ5は、後述する入力論理係数なども記憶している。
The delay time coefficient storage means (set value storage memory) 5 stores in advance a delay time coefficient for calculating an imaging delay time provided for the pulse period or pulse width of the output pulse of the
前記信号検出手段6は、同期センサ1の出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出する。この信号検出手段6は、例えばカウンタであり、パルス周期を検出する場合には、同期センサ1のパルスの立上りからつぎのパルスの立上りまでの時間をカウントし、パルス幅を検出する場合には、パルス幅を時間幅としてカウントする。
The signal detection means 6 detects the pulse period or pulse width of the output pulse of the
前記遅延時間演算手段7は、信号検出手段6により検出された同期センサ1の出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および設定値記憶メモリ5に記憶された遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算する。
図3のように、パルス周期を検出する場合、撮像遅延時間Bは、パルス周期をA、遅延時間係数をK1とすると、
B=K1×A
の演算により求められる。つまり、撮像遅延時間Bをパルス周期Aに比例した値に設定する。
また、パルス幅を検出する場合、撮像遅延時間Bは、パルス幅をC、遅延時間係数をK2とすると、
B=K2×C
の演算により求められる。つまり、撮像遅延時間Bをパルス幅Cに比例した値に設定する。
The delay time calculation means 7 calculates the imaging delay time based on the pulse period or pulse width of the output pulse of the
As shown in FIG. 3, when detecting the pulse period, the imaging delay time B is set to A as the pulse period and K1 as the delay time coefficient.
B = K1 × A
It is calculated by the operation of That is, the imaging delay time B is set to a value proportional to the pulse period A.
In addition, when detecting the pulse width, the imaging delay time B is set to C and the delay time coefficient is K2.
B = K2 × C
It is obtained by the operation of That is, the imaging delay time B is set to a value proportional to the pulse width C.
図2の撮像タイミング出力手段8は、遅延時間演算手段7により演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを撮像カメラ2に出力して、当該撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品Pを撮像させる。この撮像タイミング出力手段8は、例えばカウンタであり、前記演算された撮像遅延時間をカウントしてその時間に達すると、同期センサ1の出力パルスの立上りから当該時間を遅延させた撮像タイミングを撮像カメラ2に出力して、当該タイミングで製品Pを撮像させる。
The imaging timing output means 8 in FIG. 2 outputs the imaging timing delayed by the imaging delay time calculated by the delay time calculating means 7 to the
なお、搬送コンベア4の搬送速度が変化せず一定の場合には、同期センサ1の出力パルスのパルス周期またはパルス幅は当該搬送速度に基づく設定値に一致するので、撮像遅延時間は一定値となり、撮像タイミング出力手段8は一定の撮像タイミングを出力する。
When the transport speed of the transport conveyor 4 does not change and is constant, the pulse period or pulse width of the output pulse of the
本装置は、さらに入力論理切換回路12を備えている。この入力論理切換回路12は、入力回路11を介して入力した同期センサ1の出力パルスについて、設定値記憶メモリ5に記憶された入力論理係数に基づいて、入力論理の切換を行う。反射型と透過型の光電センサでは、パルスのオン・オフが相反するので、型の種類に応じて入力した出力パルスの論理を反転させて切換を行うことにより、いずれの型の光電センサに対して自動的に対応可能としている。
The apparatus further includes an input
上記構成の本装置における撮像タイミング調整動作の一例を、図2および3に基づいて説明する。この例では、撮像遅延時間の演算に、同期センサ1の出力パルスのパルス周期を用いている。
An example of the imaging timing adjustment operation in the apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. In this example, the pulse period of the output pulse of the
図2の設定値記憶メモリ5には、同期センサ1の出力パルスのパルス周期Aについて設けられた、撮像遅延時間Bを演算するための遅延時間係数K1が予め記憶されている。
In the set value storage memory 5 of FIG. 2, a delay time coefficient K1 for calculating the imaging delay time B provided for the pulse period A of the output pulse of the
まず、信号検出手段6により、同期センサ1で検出された搬送コンベア4の搬送速度の変化に応じて変化する同期センサ1の出力パルスにおけるパルス周期A(図3)が検出される。つぎに、遅延時間演算手段7により、検出されたパルス信号のパルス周期Aと、前記遅延時間係数K1とに基づきB=K1×Aにより、撮像遅延時間B(図3)が演算される。
First, the signal detection means 6 detects the pulse period A (FIG. 3) in the output pulse of the
そして、撮像タイミング出力手段8により、演算された撮像遅延時間Bだけ遅延させた撮像タイミングが撮像カメラ2に出力される。当該撮像遅延時間Bだけ遅延させた撮像タイミングで撮像カメラ2により製品Pの撮像が開始されると、画像処理部3により、撮像した製品Pの撮像データを画像処理して、製品Pの良否が判定される。
Then, the imaging timing output means 8 outputs the imaging timing delayed by the calculated imaging delay time B to the
以上のように、本発明によれば、同期センサ1の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅は、搬送コンベア4の搬送速度の変化に応じて変化するので、これに基づき得られた撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで撮像するため、搬送コンベア4の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを遅延させることから、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。
As described above, according to the present invention, the pulse period or pulse width detected from the output pulse of the
なお、上記実施形態では、入力論理の切換を行う入力論理切換回路12が設けられているが、これを省略してもよい。
In the above embodiment, the input
1:同期センサ
2:撮像カメラ
3:画像処理部
4:搬送機構(搬送コンベア)
5:遅延時間係数記憶手段(設定値記憶メモリ)
6:信号検出手段
7:遅延時間演算手段
8:撮像タイミング出力手段
10:撮像タイミング制御手段
M:マーク
P:製品
1: Synchronous sensor 2: Imaging camera 3: Image processing unit 4: Conveying mechanism (conveying conveyor)
5: Delay time coefficient storage means (setting value storage memory)
6: Signal detection means 7: Delay time calculation means 8: Imaging timing output means 10: Imaging timing control means M: Mark P: Product
Claims (4)
前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御することを特徴とする、画像処理装置における撮像タイミング調整方法。 Determined by a transport mechanism that transports a plurality of products at predetermined intervals, a synchronization sensor that sequentially detects marks attached to each of the transported products and outputs a continuous pulse signal, and an output pulse of the synchronization sensor An image processing apparatus including an imaging camera that captures a product at a captured imaging timing, and an image processing unit that performs image processing on imaging data of the captured product and determines whether the product is good or bad,
An imaging delay time is obtained from a pulse period or a pulse width detected from an output pulse of the synchronous sensor, and the imaging timing is controlled so that the product is imaged at an imaging timing delayed by the imaging delay time. The imaging timing adjustment method in an image processing apparatus.
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶させておき、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出し、
検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算し、
前記演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させることにより撮像タイミングを制御するものである、画像処理装置における撮像タイミング調整方法。 In claim 1,
A delay time coefficient for calculating an imaging delay time provided in advance for the pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor;
Detecting the pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor;
Calculate the imaging delay time based on the detected pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor and the delay time coefficient,
An imaging timing adjustment method in an image processing apparatus, which controls imaging timing by outputting imaging timing delayed by the calculated imaging delay time to the imaging camera and imaging a product at the imaging timing.
前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御する撮像タイミング制御手段を備えたことを特徴とする画像処理装置における撮像タイミング調整装置。 Determined by a transport mechanism that transports a plurality of products at predetermined intervals, a synchronization sensor that sequentially detects marks attached to each of the transported products and outputs a continuous pulse signal, and an output pulse of the synchronization sensor An image processing apparatus including an imaging camera that captures a product at a captured imaging timing, and an image processing unit that performs image processing on imaging data of the captured product and determines whether the product is good or bad,
An imaging timing control means for obtaining an imaging delay time based on a pulse period or a pulse width detected from the output pulse of the synchronous sensor and controlling the imaging timing so that the product is imaged at an imaging timing delayed by the imaging delay time. An imaging timing adjustment apparatus in an image processing apparatus, comprising:
前記撮像タイミング制御手段は、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶する遅延時間係数記憶手段と、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出する信号検出手段と、
検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算する遅延時間演算手段と、
演算された撮像遅延時間を遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させる撮像タイミング出力手段と、
を備えている画像処理装置における撮像タイミング調整装置。 In claim 3,
The imaging timing control means includes
A delay time coefficient storage means for storing in advance a delay time coefficient for calculating an imaging delay time provided for a pulse period or a pulse width of an output pulse of the synchronous sensor;
Signal detection means for detecting a pulse period or a pulse width of the output pulse of the synchronous sensor;
A delay time calculating means for calculating an imaging delay time based on the detected pulse period or pulse width of the output pulse of the synchronous sensor and the delay time coefficient;
Imaging timing output means for outputting an imaging timing obtained by delaying the calculated imaging delay time to the imaging camera and imaging a product at the imaging timing;
An imaging timing adjustment apparatus in an image processing apparatus comprising:
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