JP2010071687A - Program for analysis of moving image data - Google Patents

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龍 飛田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a program for analysis of moving image data, which analyzes the moving image data with image data and an electric signal synchronized, thereby clarifying the relationship between actual workpiece abnormalities and operation conditions of production equipment, and performing failure analysis satisfactorily. <P>SOLUTION: A reproduction means 122 which is readably provided in a computer 21 having a monitor 112 and reproduces moving image data constructed as one moving image by synchronizing image data photographed by a high-speed photographing means 34 and a graph showing the voltage change of the electric signal on the monitor 112, a distance measuring means 116 for measuring the distance between two designated points in the image data in the reproduced moving image data, and an angle measuring means 117 for measuring the angle at which two designated lines intersect in the image data in the reproduced moving image data are actualized by the computer 21. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータに読み出し可能に設けられ、動画データを解析する動画データ解析プログラムに関する。   The present invention relates to a moving image data analysis program provided to be readable by a computer and analyzing moving image data.

生産設備などにおいては、仕損品の発生などによってラインが一時停止することもある(いわゆるチョコ停)。このようなチョコ停自体は、ワークなどをセットし直すことで再度正常に動作するので特に問題とはならないこともある。しかし、チョコ停が頻発すると、稼働率が低下するので、チョコ停の原因を究明する必要性も生じる。   In production facilities and the like, the line may be temporarily stopped due to the occurrence of defective products (so-called chocolate stop). Such a chocolate stop itself does not pose a problem because it operates normally again by resetting a workpiece or the like. However, if the number of chocolate stops frequently occurs, the operating rate decreases, so that it becomes necessary to investigate the cause of the chocolate stop.

例えば、トイレットペーパー等の原紙を製造するに際し、原紙を巻き取った巻物(ログと称する)に穴あき、裂け、折り重なったダブリなどの欠陥が生じる場合がある。このようなログの欠陥を検出するために、ロール上を走行する原紙を高速度カメラで撮像し、この撮像された画像を画像処理装置において処理し、欠陥を検出する装置が既に知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, when a base paper such as toilet paper is manufactured, defects such as perforations, tears, and folded doubles may occur in a roll (called a log) around which the base paper is wound. In order to detect such a defect in the log, an apparatus for detecting a defect by capturing a raw paper traveling on a roll with a high-speed camera and processing the captured image in an image processing apparatus is already known. (For example, refer to Patent Document 1).

また、溶接形鋼の製造ラインにおいて、溶接ビード部のビード除去状態を監視する方法であって、形鋼のビード除去部を高速度カメラで撮像し、撮像されたデータを立体静止画像として画像処理し、正常・異常を判定する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Further, in the welded shape steel production line, a method for monitoring the bead removal state of the weld bead part, which is obtained by imaging the bead removal part of the shape steel with a high-speed camera and processing the captured data as a stereoscopic still image. A method for determining normality / abnormality is known (see, for example, Patent Document 2).

なお、上述した異常の判定手段は、あくまで撮像手段で撮像した画像データから画像処理手段によって異常検出しようとするものであった。
しかし、生産設備などで実行された処理の様々な数値を記憶させておくデータ収集装置も従来から知られている(例えば、特許文献3参照)。
Note that the abnormality determination means described above is intended to detect abnormality by image processing means from image data captured by the imaging means.
However, a data collection device that stores various numerical values of processing executed in a production facility or the like is also conventionally known (see, for example, Patent Document 3).

特開2008−134107号公報JP 2008-134107 A 特開平5−261553号公報JP-A-5-261553 特開2006−226846号公報JP 2006-226846 A

上述したような高速度カメラを用いた生産設備の監視装置においては、高速度カメラで撮像した画像データを画像処理して欠陥や異常を判定していたが、画像データだけでは、生産設備の電気的な動作状態が不明であり、実際のワークの異常と生産設備の動作状態との関連性が明確にならない。   In a production facility monitoring apparatus using a high-speed camera as described above, image data captured by a high-speed camera is subjected to image processing to determine defects and abnormalities. The actual operation state is unknown, and the relationship between the actual work abnormality and the operation state of the production facility is not clear.

また、同様に従来のデータ収集装置では、単なる数値と時刻との関連性は認識できるが、具体的なワークの状況などは不明であり、やはり実際のワークの異常と生産設備の動作状態との関連性が明確にならない。   Similarly, the conventional data collection device can recognize the relationship between mere numerical values and time, but the specific work situation is unknown, and the actual work abnormalities and the operational status of the production facility are still unknown. The relationship is not clear.

一方で、本願出願人は、実際のワークの異常と生産設備の動作状態との関連性を明確にすべく、高速度カメラで撮像された画像データと、生産設備等から出力される電気信号とを同期させて1つの表示装置で表示させる技術を検討中である。
しかし、高速度カメラで撮像された画像データと、生産設備等から出力される電気信号とを同期させて1つの表示装置で表示させたとしても、ワークの状態などを解析するためのソフトウェアが必要であるという課題がある。
On the other hand, the applicant of the present application, in order to clarify the relationship between the actual work abnormality and the operation state of the production facility, the image data captured by the high-speed camera and the electrical signal output from the production facility, etc. We are currently studying a technology for synchronizing and displaying on one display device.
However, even if the image data captured by the high-speed camera and the electrical signal output from the production facility are synchronized and displayed on one display device, software for analyzing the state of the workpiece is required. There is a problem of being.

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、画像データと電気信号とを同期させた状態の動画データを解析することにより、実際のワークの異常と生産設備の動作状態との関連性を明確にし、異常の解析を十分にすることができる動画データ解析プログラムを提供することにある。   Therefore, the present invention is made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to analyze the moving image data in a state where the image data and the electric signal are synchronized with each other, so that the actual work abnormality and the operation of the production facility An object of the present invention is to provide a moving image data analysis program capable of clarifying the relationship with a state and sufficiently analyzing an abnormality.

本発明は上記目的を達成すべく、以下の構成を備える。
すなわち、本発明にかかる動画データ解析プログラムによれば、モニタを有するコンピュータに読み出し可能に設けられ、高速度撮像手段が撮像した画像データと、電気信号の電圧変化を表示するグラフとが同期されて1つの動画として構成された動画データを、モニタ上で再生させる再生手段と、再生された動画データ内の画像データにおける、指定された2点間の距離を測定する距離測定手段と、再生された動画データ内の画像データにおける、指定された2線が交わる角度を測定する角度測定手段とをコンピュータに実現させることを特徴としている。
このプログラムを採用することによって、生産設備等における実際のワークの状況と、この画像と同期して生産設備や各種センサから出力される電気信号または騒音データや振動データ等を同期させて表示させた状態で、モニタ上でワークの状態を測定することができる。このため、ワークの状態と生産設備等の動作状態との関連性を明確にすることができる。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, according to the moving image data analysis program of the present invention, the image data provided by the computer having the monitor so that it can be read and the graph displaying the voltage change of the electric signal is synchronized with the image data captured by the high-speed imaging means. Reproduction means for reproducing moving image data configured as one moving image on a monitor, distance measurement means for measuring a distance between two designated points in image data in the reproduced moving image data, and reproduction It is characterized by causing a computer to realize angle measuring means for measuring an angle at which two designated lines intersect in image data in moving image data.
By adopting this program, the actual work status in the production facility, etc., and the electrical signal or noise data, vibration data, etc. output from the production facility and various sensors are displayed in synchronization with this image. The state of the workpiece can be measured on the monitor. For this reason, it is possible to clarify the relationship between the workpiece state and the operation state of the production facility.

また、前記距離測定手段は、モニタに表示される画像上の所定の距離を、実際の長さの単位ではどの程度の長さになるかを設定する長さ単位設定手段を備えることを特徴としてもよい。
これによれば、画像上での所定距離を、再生されている画像データに基づいて、例えば5mmとか、1cmとか、12cmとか実際の長さに基づいて設定する。これにより、距離測定手段において、作業者が任意の2点間の距離を測定しようとした場合、設定された長さ単位に基づいて画像上のピクセル数と設定された長さによって実際の長さが算出可能となる。
In addition, the distance measuring unit includes a length unit setting unit that sets a predetermined distance on the image displayed on the monitor in an actual length unit. Also good.
According to this, the predetermined distance on the image is set based on the actual length, for example, 5 mm, 1 cm, or 12 cm, based on the image data being reproduced. As a result, when the operator tries to measure the distance between any two points in the distance measuring means, the actual length depends on the number of pixels on the image and the set length based on the set length unit. Can be calculated.

また、前記モニタに表示される画像データの指定された任意の箇所の軌跡を、前記モニタに表示される画像データ上に所定時間おきにプロットし、モニタに表示させる軌跡表示手段をコンピュータに実現させることを特徴としてもよい。
これによれば、任意の箇所の軌跡を確認することでワークの状態と生産設備等の動作状態との関連性をさらに明確にすることができる。
In addition, a trajectory display means for plotting a trajectory at a designated arbitrary position of image data displayed on the monitor on the image data displayed on the monitor at predetermined time intervals and displaying the trajectory on the monitor is realized by the computer. This may be a feature.
According to this, it is possible to further clarify the relevance between the state of the workpiece and the operation state of the production facility or the like by confirming the locus of an arbitrary place.

さらに、前記モニタに表示される画像データの指定された任意の箇所の、画像データ上でのX−Y座標系に基づいてX軸方向への移動量と、Y軸方向への移動量とを算出する移動量測定手段をコンピュータに実現させることを特徴としてもよい。
これによれば、任意の箇所の移動量を確認することでワークの状態と生産設備等の動作状態との関連性をさらに明確にすることができる。
Furthermore, the amount of movement in the X-axis direction and the amount of movement in the Y-axis direction based on the XY coordinate system on the image data of any designated portion of the image data displayed on the monitor The moving amount measuring means for calculating may be realized by a computer.
According to this, it is possible to further clarify the relationship between the state of the workpiece and the operation state of the production facility or the like by confirming the movement amount of an arbitrary location.

なお、前記距離測定手段、前記角度測定手段、前記軌跡表示手段または移動量測定手段によって測定された距離、角度、軌跡または移動量の内の少なくともいずれかの測定結果が前記動画データ上に表示された状態で新たな動画データに合成する結果合成手段をコンピュータに実現させることを特徴としている。
これによれば、再度動画データの内容を検証したいときなどに役に立つ動画データを作成できる。
The distance measurement unit, the angle measurement unit, the trajectory display unit, or the movement amount measurement unit measures at least one of the distance, angle, trajectory, or movement amount measured on the moving image data. It is characterized in that the computer realizes a result synthesizing means for synthesizing with new moving image data in a state of being recorded.
This makes it possible to create moving image data that is useful when it is desired to verify the contents of the moving image data again.

また、前記モニタに表示される再生中の動画データに変化があった時に、再生手段による再生を停止させる画像トリガー手段を具備することを特徴としてもよい。
これによれば、画像が変化した時(ワークや生産設備に何らかの動きがあったとき)には、再生停止して作業者の注意を引くことができ、また停止中であればじっくりと変化の原因の追求などを行うことができるので、ワークの状態と生産設備等の動作状態との関連性を明確にすることができる。
Further, it may be characterized by comprising image trigger means for stopping reproduction by the reproduction means when there is a change in the moving image data being reproduced displayed on the monitor.
According to this, when the image changes (when there is some movement in the workpiece or production equipment), the playback can be stopped and the operator's attention can be drawn. Since the cause can be pursued, the relationship between the state of the workpiece and the operation state of the production facility can be clarified.

また、前記画像トリガー手段が変化する画像位置を特定するための、トリガー検出領域を設定するトリガー検出領域設定手段を具備することを特徴としてもよい。
この構成によれば、撮像している対象物の中でもいずれの箇所の変化を検出するかを特定することができる。
The image trigger means may further include trigger detection area setting means for setting a trigger detection area for specifying an image position where the image trigger means changes.
According to this configuration, it is possible to specify which part of the object being imaged is to be detected for change.

さらに、前記トリガー手段は、動画データ中の画像データの輝度および色差のうちの少なくともいずれかが、前記設定されたトリガー検出領域内で予め設定された閾値以上変化した場合に、再生手段による再生を停止させることを特徴としてもよい。   Further, the trigger means performs reproduction by the reproduction means when at least one of luminance and color difference of the image data in the moving image data changes by a predetermined threshold or more within the set trigger detection area. It is good also as stopping.

本発明にかかるデータ収集装置によれば、実際のワークの状態と生産設備等の状態との関連性を明確することができ、異常の解析を十分にすることができる。   According to the data collection device of the present invention, the relationship between the actual workpiece state and the state of the production facility can be clarified, and abnormality analysis can be sufficiently performed.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1に、本実施形態における動画データ解析プログラムを実行するシステム全体の概略構成を示す。
このシステム20は、高速度カメラ34を有するデータ収集装置30と、データ収集装置30で収集された動画データを解析する動画データ解析プログラムがインストールされたコンピュータ21とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of the entire system that executes the moving image data analysis program in the present embodiment.
The system 20 includes a data collection device 30 having a high-speed camera 34 and a computer 21 in which a moving image data analysis program for analyzing moving image data collected by the data collection device 30 is installed.

データ収集装置30で収集されるデータとしては、高速度カメラ34で撮像された画像データと、複数の異なる電気信号とがある。
電気信号は、アナログ信号ケーブルを介してデータ収集装置30に入力される。データ収集装置30内では、その電気信号の電圧変化を所定周期でサンプリングして瞬時値データを作成する。作成された瞬時値データは、撮像された画像データと同期させられて、データ収集装置30に着脱可能に装着されているリムーバブルな記憶媒体95に記憶される。記憶媒体95の一例としては、CF(Compact Flash)カード等を挙げることができる。
Data collected by the data collection device 30 includes image data captured by the high-speed camera 34 and a plurality of different electrical signals.
The electrical signal is input to the data collection device 30 via an analog signal cable. In the data collection device 30, instantaneous value data is created by sampling the voltage change of the electrical signal at a predetermined period. The created instantaneous value data is synchronized with the captured image data and stored in a removable storage medium 95 that is detachably attached to the data collection device 30. An example of the storage medium 95 is a CF (Compact Flash) card.

データ収集装置30では、複数の電気信号を同時に収集することができる。そして、入力された複数の電気信号の電圧変化をそれぞれ所定周期でサンプリングして瞬時値データが生成される。生成された複数の瞬時値データは、画像データと同期させられて記憶媒体95に記憶される。   The data collection device 30 can collect a plurality of electrical signals simultaneously. Then, instantaneous value data is generated by sampling the voltage changes of the plurality of input electrical signals at predetermined intervals. The generated plurality of instantaneous value data is stored in the storage medium 95 in synchronization with the image data.

なお、電気信号として入力させる対象としては、高速度カメラ34の撮像対象が生産機械などの装置である場合、この装置から出力され、動作状況を確認できる何らかの電気信号が考えられる。
ただし、電気信号としては、音量センサ(騒音センサ)、振動センサなどを接続して、音量変化を電圧変化で表した電気信号や、振動量を電圧変化で表した電気信号を入力させるようにしてもよい。
As an object to be input as an electric signal, when the object to be imaged by the high-speed camera 34 is a device such as a production machine, any electric signal that can be output from this device and confirm the operation status can be considered.
However, as an electrical signal, a volume sensor (noise sensor), vibration sensor, or the like is connected so that an electrical signal in which the volume change is represented by a voltage change or an electrical signal in which the vibration amount is represented by a voltage change is input. Also good.

次に、動画データの説明をする。
動画データは、図2に示すように、高速度カメラ34で撮像された画像データと、データ収集装置30に入力される電気信号の電圧変化を表したグラフとを同期させて1つの動画データとして構成されたものである。
本明細書中で画像データと称しているのは、グラフではなく、あくまで高速度カメラで撮像されたデータのことを示している。
Next, moving image data will be described.
As shown in FIG. 2, the moving image data is obtained as one moving image data by synchronizing the image data captured by the high-speed camera 34 and the graph representing the voltage change of the electric signal input to the data collection device 30. It is configured.
What is referred to as image data in the present specification is not a graph, but rather data taken by a high-speed camera.

続いて、本実施形態の動画データ解析プログラムをインストールしているコンピュータの構成について、図3に基づいて説明する。
コンピュータ21は、制御プログラムに基づいて動作する制御部100を具備している。制御部100は、図示しないCPU、ROMおよびRAM等から構成されている。制御部100は、内部バス107を介して、ハードディスクドライブ等の記憶装置106と接続されている。
Next, the configuration of a computer in which the moving image data analysis program of this embodiment is installed will be described with reference to FIG.
The computer 21 includes a control unit 100 that operates based on a control program. The control unit 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown). The control unit 100 is connected to a storage device 106 such as a hard disk drive via an internal bus 107.

制御部100には、内部バス107を介して入力装置であるキーボード109およびマウス110等のポインティングデバイスが接続されている。ポインティングデバイスとしては、マウス110の他にタブレット等があげられる。
また、制御部100には、内部バス107を介してLCD等のモニタ112が接続されている。
The control unit 100 is connected to an input device such as a keyboard 109 and a mouse 110 via an internal bus 107. Examples of the pointing device include a tablet in addition to the mouse 110.
Further, a monitor 112 such as an LCD is connected to the control unit 100 via an internal bus 107.

制御部100には、動画データが記憶された記憶媒体95を脱着可能な記憶媒体装着部114が、内部バス107を介して接続されている。記憶媒体装着部としては、カードリーダ等を挙げることができる。
制御部100は、記憶媒体95から動画データを読み出して再生し、モニタ112に再生画像を表示させる。
The control unit 100 is connected to a storage medium mounting unit 114 detachable from a storage medium 95 storing moving image data via an internal bus 107. An example of the storage medium mounting unit is a card reader.
The control unit 100 reads out and reproduces the moving image data from the storage medium 95 and causes the monitor 112 to display the reproduced image.

記憶装置106には、動画データ解析プログラムPが記憶されており、制御部100によって動画データ解析プログラムPが読み出されて実行されると、制御部100が、動画データを解析する各動作を実行する。   The storage device 106 stores a moving image data analysis program P. When the moving image data analysis program P is read and executed by the control unit 100, the control unit 100 executes each operation of analyzing moving image data. To do.

動画データ解析プログラムPが、記憶装置106から読み出されて制御部100で実行されることにより、記憶媒体95から動画データを読み出して再生し、モニタ112に再生画像を表示させる再生手段122が実現される。   The moving image data analysis program P is read from the storage device 106 and executed by the control unit 100, whereby the reproducing means 122 that reads and reproduces the moving image data from the storage medium 95 and displays the reproduced image on the monitor 112 is realized. Is done.

再生手段122は、作業者のキーボード109やマウス110からの指示に応じて記憶媒体95から動画データを読み出し、動画データを再生してモニタ112に表示させる。
動画データの再生時には、再生手段122が、作業者の指示により再生の中止、一時停止、巻き戻し、早送り、コマ送り等のデータ再生の基本的な機能を実行することができる。
The reproduction means 122 reads the moving image data from the storage medium 95 in accordance with an instruction from the operator's keyboard 109 or mouse 110, reproduces the moving image data, and displays it on the monitor 112.
At the time of reproducing moving image data, the reproducing unit 122 can execute basic functions of data reproduction such as reproduction stop, pause, rewind, fast forward, and frame advance according to an instruction from the operator.

また、動画データ解析プログラムPが、記憶装置106から読み出されて制御部100で実行されることにより、モニタ112に表示された画像データの複数の任意の位置に基づいてこの位置の間の距離を測定する距離測定手段116と、モニタ112に表示された画像データの複数の任意の位置に基づいてこの位置の角度を測定する角度測定手段117と、モニタ112に表示された画像データの指定された任意の箇所においてこの箇所を所定時間おきにプロットしてこの位置の軌跡を表示させる軌跡表示手段118と、モニタ112に表示された画像データの指定された任意の箇所の移動量を測定する移動量測定手段124とが実現される。   In addition, the moving image data analysis program P is read from the storage device 106 and executed by the control unit 100, whereby the distance between the positions based on a plurality of arbitrary positions of the image data displayed on the monitor 112. Distance measuring means 116 for measuring the angle, angle measuring means 117 for measuring the angle of this position based on a plurality of arbitrary positions of the image data displayed on the monitor 112, and designation of the image data displayed on the monitor 112. In addition, the locus display means 118 for plotting this place at every predetermined time and displaying the locus of this position, and the movement for measuring the movement amount of the designated place of the image data displayed on the monitor 112 The quantity measuring means 124 is realized.

なお、動画データ解析プログラムPが記憶装置106から読み出されて制御部100で実行されることにより、距離測定手段116、角度測定手段117、軌跡表示手段118、移動量測定手段等によって測定された測定結果(表示された軌跡を含む)や、作業者のコメント等から構成される解析結果を、再生した動画データに合成して新たな動画データを作成し、記憶装置106に記憶させる結果合成手段120が実現される。   The moving image data analysis program P is read from the storage device 106 and executed by the control unit 100, and is measured by the distance measuring unit 116, the angle measuring unit 117, the trajectory display unit 118, the movement amount measuring unit, and the like. Result synthesis means for synthesizing the measurement result (including the displayed trajectory), the analysis result composed of the operator's comment, etc., with the reproduced moving image data to create new moving image data and storing it in the storage device 106 120 is realized.

さらに、動画データ解析プログラムPが記憶装置106から読み出されて制御部100で実行されることにより、動画データ再生中に、動画データ内の画像データの指定された領域に変化が生じたときに再生を停止させるトリガー手段126が実現される。   Furthermore, when the moving image data analysis program P is read from the storage device 106 and executed by the control unit 100, a change occurs in a designated area of the image data in the moving image data during reproduction of the moving image data. Trigger means 126 for stopping reproduction is realized.

制御部100の距離測定手段116について、図4、図5に基づいて説明する。
距離測定手段116は、作業者がマウス110を操作してモニタ112に表示されている動画データ中の画像データの所定箇所を複数箇所指示したとき、その所定位置の間の距離を測定し、測定結果をモニタ112に表示させる機能を有する。
例えば、距離測定手段116は、距離測定手段116が起動中にモニタ112に表示されているマウス110のカーソル位置において、作業者がマウス110をクリックしてこの箇所Aを指定し、その後、作業者がカーソルを移動させた後にマウス110をクリックして次の箇所Bを指定したとき、A,B双方の座標データが距離測定手段116に入力される。距離測定手段116は、A−B2点の画像上の座標から、2点間のピクセル数を算出する。
距離測定手段116は、算出したピクセル数を出力し、モニタ112に表示させる。
The distance measuring means 116 of the control unit 100 will be described with reference to FIGS.
The distance measuring means 116 measures the distance between the predetermined positions when the operator operates the mouse 110 to indicate a plurality of predetermined positions of the image data in the moving image data displayed on the monitor 112. It has a function to display the result on the monitor 112.
For example, the distance measuring unit 116 specifies the location A by clicking the mouse 110 at the cursor position of the mouse 110 displayed on the monitor 112 while the distance measuring unit 116 is activated. When the next position B is designated by clicking the mouse 110 after moving the cursor, the coordinate data of both A and B are input to the distance measuring means 116. The distance measuring unit 116 calculates the number of pixels between the two points from the coordinates of the two points A-B on the image.
The distance measuring means 116 outputs the calculated number of pixels and displays it on the monitor 112.

上述したように、距離測定手段116によって測定された2点間の距離がピクセル数で表されても、実際の生産設備やワークなどの距離が分からないと、十分な解析ができない。
そこで、距離測定手段116には、測定したピクセル単位の距離を実際の距離(SI単位、例えばmm、cm、m等)に換算できるように設定する長さ単位設定手段が128設けられている。
As described above, even if the distance between the two points measured by the distance measuring means 116 is expressed by the number of pixels, sufficient analysis cannot be performed unless the distance of the actual production equipment or workpiece is known.
Therefore, the distance measuring means 116 is provided with 128 length unit setting means for setting the measured distance in pixels so that it can be converted into an actual distance (SI unit, for example, mm, cm, m, etc.).

長さ単位設定手段128について説明する。
長さ単位設定手段128は、まず作業者にマウス110を使って画面上に任意の長さの直線を描画するように促す表示をする。そして作業者が、マウス110を操作して任意の長さの直線を描画する。長さ単位設定手段128は、描画された直線の両端部の座標に基づいて、作業者が描画した直線の長さを、ピクセル単位で算出する。
The length unit setting unit 128 will be described.
First, the length unit setting means 128 displays a message that prompts the operator to draw a straight line having an arbitrary length on the screen using the mouse 110. Then, the operator operates the mouse 110 to draw a straight line having an arbitrary length. The length unit setting unit 128 calculates the length of the straight line drawn by the operator in units of pixels based on the coordinates of both ends of the drawn straight line.

続いて、長さ単位設定手段128は、描画した直線の長さをどの程度に設定するかを入力させる入力画面130をモニタ112に表示させる(図6参照)。
作業者が、直線の実際の長さとその単位を入力すると、長さ単位設定手段128は、入力された設定長さを、算出したピクセル単位の長さで除算し、1ピクセル当たりの実際の長さRを算出し、制御部100のメモリ領域に記憶する。
その後、距離測定手段116によって2点間の距離がピクセル単位で算出されると、このピクセル数にピクセル当たりの実際の長さRを乗算して、作業者に指示されたAB間の距離の実際の長さを算出する。距離測定手段116は、算出した実際の長さを出力し、モニタ112上に表示させる。
Subsequently, the length unit setting unit 128 displays on the monitor 112 an input screen 130 for inputting how much the length of the drawn straight line is to be set (see FIG. 6).
When the operator inputs the actual length of the straight line and its unit, the length unit setting means 128 divides the input set length by the calculated length in pixels and the actual length per pixel. R is calculated and stored in the memory area of the control unit 100.
After that, when the distance between the two points is calculated by the distance measuring unit 116 in units of pixels, the number of pixels is multiplied by the actual length R per pixel, and the actual distance between the ABs instructed to the operator is obtained. The length of is calculated. The distance measuring means 116 outputs the calculated actual length and displays it on the monitor 112.

制御部100の角度測定手段117について、図7、図8に基づいて説明する。
角度測定手段117は、作業者がマウス110を操作してモニタ112に表示されている動画データ中の画像データにおいて、交わる2本の直線p、qを描画したとき、2直線p、qが交差した部位の角度θを測定し、測定結果をモニタ112に表示させる機能を有する。
The angle measuring means 117 of the control unit 100 will be described with reference to FIGS.
The angle measuring unit 117 operates the mouse 110 to draw two intersecting straight lines p and q in the image data in the moving image data displayed on the monitor 112. The two straight lines p and q intersect. The function of measuring the angle θ of the measured part and displaying the measurement result on the monitor 112 is provided.

角度測定手段117は、起動中に作業者によって描画された直線p(直線AB)と直線q(直線AC)の交点Aにおける角度θを、三角関数を使って算出する。
例えば、2本の直線の交わっていない側の端部BC同士を連結して直線rを補助線として用いることで、辺pqrからなる三角形を作成し、三角形の各辺p,q,rの長さをピクセル単位で算出し、3辺の長さから三角関数を用いて、描画された2本の直線p、qの交点Aの角度θを算出するのである。
また、交点Aが画像上に存在しない場合には、直線pとX軸との角度をθ1とし、直線qとX軸との角度をθ2とし、このθ1とθ2を用いて加減算を行うことにより2本の直線p、qの交差する角度θを算出することも可能である。
角度測定手段117によって算出された角度は、モニタ112上に表示される。
The angle measuring means 117 calculates the angle θ at the intersection A between the straight line p (straight line AB) and the straight line q (straight line AC) drawn by the operator during startup using a trigonometric function.
For example, by connecting the end parts BC on the side where two straight lines do not intersect with each other and using the straight line r as an auxiliary line, a triangle composed of the side pqr is created, and the length of each side p, q, r of the triangle The height is calculated in units of pixels, and the angle θ of the intersection A of the two drawn straight lines p and q is calculated from the length of the three sides using a trigonometric function.
When the intersection A does not exist on the image, the angle between the straight line p and the X axis is θ1, the angle between the straight line q and the X axis is θ2, and addition / subtraction is performed using θ1 and θ2. It is also possible to calculate the angle θ at which the two straight lines p and q intersect.
The angle calculated by the angle measuring means 117 is displayed on the monitor 112.

また、制御部100の軌跡表示手段118について、図9,図10に基づいて説明する。
軌跡表示手段118は、作業者がモニタ112上で指定した任意の箇所の軌跡をモニタ112上で表示させる機能を有する。
軌跡表示手段118の起動時において、作業者がモニタ112上で任意の箇所Zを指定すると、軌跡表示手段118は、指定された箇所のピクセルのRGBを判定して、軌跡追跡範囲データとして制御部100のメモリ領域内に記憶する。
The trajectory display means 118 of the control unit 100 will be described with reference to FIGS.
The trajectory display means 118 has a function of displaying on the monitor 112 the trajectory of an arbitrary location designated on the monitor 112 by the operator.
If the operator designates an arbitrary location Z on the monitor 112 when the trajectory display unit 118 is activated, the trajectory display unit 118 determines RGB of the pixel at the designated location, and controls the control unit as trajectory tracking range data. Store in 100 memory areas.

軌跡表示手段118は、メモリ領域内に記憶された軌跡追跡範囲データを常時検出するように動作し、所定時間おきに、モニタ112の画像上に、軌跡追跡範囲データが位置する箇所に所定の色彩を有する点を、所定時間おきに画像データ上にプロットする。
このため、時間が経過するごとにこの点が画像データ上で増加していく。しかし、追跡範囲が全く移動していないのであれば、プロットされた点は、同一の位置に単に重ねられていくだけである。一方、指定した位置が時間経過とともに移動する場合には、プロットした点が画像データ上で移動軌跡MLを描く。
モニタ112に表示された移動軌跡MLの座標値は、制御部100のメモリ領域内に移動軌跡データとして記憶される。
The trajectory display means 118 operates so as to constantly detect the trajectory tracking range data stored in the memory area, and has a predetermined color at a position where the trajectory tracking range data is located on the image of the monitor 112 every predetermined time. Are plotted on the image data every predetermined time.
For this reason, this point increases on the image data as time elapses. However, if the tracking range has not moved at all, the plotted points are simply superimposed on the same position. On the other hand, when the designated position moves with the passage of time, the plotted points draw a movement locus ML on the image data.
The coordinate value of the movement locus ML displayed on the monitor 112 is stored as movement locus data in the memory area of the control unit 100.

次に、制御部100の移動量測定手段124について、図11、図12に基づいて説明する。
移動量測定手段124は、作業者がモニタ112上で指定した任意の箇所が、動画データの再生時間中にどの程度の距離を移動したかをモニタ112上で表示させる機能を有する。
移動量測定手段124の起動時において、作業者がモニタ112上で任意の箇所を指定すると、移動量測定手段124は、指定された箇所のピクセルのRGBを判定して、移動量追跡範囲データとして制御部100のメモリ領域内に記憶する。
Next, the movement amount measuring means 124 of the control unit 100 will be described with reference to FIGS.
The movement amount measuring means 124 has a function of displaying on the monitor 112 how far the arbitrary portion designated on the monitor 112 by the operator has moved during the reproduction time of the moving image data.
When the movement amount measuring unit 124 is activated, when the operator designates an arbitrary location on the monitor 112, the movement amount measuring unit 124 determines RGB of the pixel at the designated location and uses it as the movement amount tracking range data. Store in the memory area of the control unit 100.

移動量測定手段124は、メモリ領域内に記憶された移動量追跡範囲データを常時検出するように動作し、移動量追跡範囲データが存在する箇所の座標(X−Y座標)を、座標値データとして制御部100のメモリ領域内に記憶させていく。
そして、移動量測定手段124は、記憶された座標値データに基づいて、画像データ上でのX−Y座標系における移動量を、X軸方向およびY軸方向に分けて、横軸は時間、縦軸は各軸(X軸、Y軸)方向における移動距離としてグラフを作成する。
The movement amount measuring means 124 operates so as to always detect the movement amount tracking range data stored in the memory area, and the coordinates (XY coordinates) of the location where the movement amount tracking range data exists are expressed as coordinate value data. Is stored in the memory area of the control unit 100.
The movement amount measuring unit 124 divides the movement amount in the XY coordinate system on the image data into the X-axis direction and the Y-axis direction based on the stored coordinate value data, and the horizontal axis represents time, The vertical axis creates a graph as the movement distance in the direction of each axis (X axis, Y axis).

このようなグラフは、再生中の動画データと同期させて、動画データと同時にグラフを作成しながらモニタ112に表示させてもよいし、作成完了したグラフを一旦制御部100のメモリ領域内に記憶させておき、作業者の指示によってメモリ領域内から作成されたグラフを読み出してモニタ112に表示させてもよい。   Such a graph may be displayed on the monitor 112 while generating a graph simultaneously with the moving image data in synchronization with the moving image data being reproduced, or the generated graph is temporarily stored in the memory area of the control unit 100. It is also possible to read out a graph created from the memory area according to the operator's instruction and display it on the monitor 112.

なお、移動量測定手段124は、軌跡表示手段118と同時に起動してもよい。すなわち、軌跡表示手段118の起動時において、移動量測定手段124は、作業者が指定した箇所をプロットしていく際に、プロット位置の座標を座標値データとしてメモリ領域内に記憶し、記憶された座標値データに基づいて、画像データ上でのX−Y座標系における移動量を、X軸方向およびY軸方向に分けて、横軸は時間、縦軸は各軸(X軸、Y軸)方向における移動距離としてグラフを作成する。   The movement amount measuring unit 124 may be activated simultaneously with the trajectory display unit 118. That is, when the trajectory display unit 118 is activated, the movement amount measuring unit 124 stores the coordinates of the plot position in the memory area as coordinate value data when plotting the place designated by the operator. Based on the coordinate value data, the movement amount in the XY coordinate system on the image data is divided into the X axis direction and the Y axis direction, the horizontal axis is time, the vertical axis is each axis (X axis, Y axis). ) Create a graph as the movement distance in the direction.

グラフの例を図12に示す。
このようなグラフは、再生中の動画データと同期させて、動画データと同時にグラフを作成しながらモニタ112に表示させてもよいし、作成完了したグラフを一旦制御部100のメモリ領域内に記憶させておき、作業者の指示によってメモリ領域内から作成されたグラフを読み出してモニタ112に表示させてもよい。
An example of the graph is shown in FIG.
Such a graph may be displayed on the monitor 112 while generating a graph simultaneously with the moving image data in synchronization with the moving image data being reproduced, or the generated graph is temporarily stored in the memory area of the control unit 100. It is also possible to read out a graph created from the memory area according to the operator's instruction and display it on the monitor 112.

続いて、制御部100の結果合成手段120について説明する。
結果合成手段120は、上述した距離測定手段116によって測定された距離データ、角度測定手段117によって測定された角度データ、軌跡表示手段118によって表示された移動軌跡データ、および移動量測定手段124によって測定された移動量データのうち、少なくともいずれか1つのデータを、元となった動画データ上に画像データとして結合して1つの動画データに合成し、記憶装置106へ記憶する機能を有する。
Next, the result synthesis unit 120 of the control unit 100 will be described.
The result synthesizing unit 120 measures the distance data measured by the distance measuring unit 116, the angle data measured by the angle measuring unit 117, the movement trajectory data displayed by the trajectory display unit 118, and the movement amount measuring unit 124. At least one of the movement amount data thus combined is combined with the original moving image data as image data, combined into one moving image data, and stored in the storage device 106.

結果合成手段120は、距離測定手段116、角度測定手段117、軌跡表示手段118または移動量測定手段124の動作終了後に自動的に起動し、作業者に対して測定結果を再生した動画データと1つの動画データに合成して記憶するか否かを決定させる表示をモニタ112に表示させる。   The result synthesizing unit 120 is automatically started after the operation of the distance measuring unit 116, the angle measuring unit 117, the trajectory display unit 118, or the movement amount measuring unit 124, and the moving image data that reproduces the measurement result for the operator and 1 A display for determining whether to synthesize and store the two moving image data is displayed on the monitor 112.

次に、制御部100のトリガー手段126について、図13に基づいて説明する。
トリガー手段126は、作業者によって設定されると、再生手段122によって再生されている動画データの画像データ中で、作業者に任意の箇所(トリガー検出領域)を指定させ、この箇所が変化した場合には、動画データの再生を中止させる機能を有する。
作業者による任意の箇所の指定は、トリガー検出領域設定手段132によって実行される。
Next, the trigger means 126 of the control unit 100 will be described with reference to FIG.
When the trigger means 126 is set by the operator, the trigger means 126 causes the worker to specify an arbitrary position (trigger detection area) in the image data of the moving image data reproduced by the reproduction means 122, and this position changes. Has a function of stopping the reproduction of moving image data.
Specification of an arbitrary location by the operator is executed by the trigger detection area setting means 132.

なお、ここでいう画像データの変化とは、トリガー検出領域内に存在する画像データの中の全画素のうち、輝度および色差のうちのいずれかが予め設定された量以上変化した場合には、変化があったものとしてトリガー手段126が判断する。   Note that the change in the image data here means that when all of the pixels in the image data existing in the trigger detection area have changed by a predetermined amount or more, either luminance or color difference, The trigger means 126 determines that there has been a change.

具体的には、再生される動画データは、輝度Y成分、色差U成分、色差V成分の三種類で規定される画像フォーマットで構成されているが、トリガー手段126は、トリガー検出領域内の全画素における輝度Y成分、色差U成分、色差V成分のそれぞれの平均値と、比較画像(後述する)の平均値との差が、各成分の階調に対して何%変化したかで、画像が変化したか否かを判断する。
また、YUVの各成分をPCでの演算の便宜を考慮してRGB(R:赤、G:緑、B:青)の成分に変換して扱うことも可能である。
Specifically, the moving image data to be reproduced is configured in an image format defined by three types of luminance Y component, color difference U component, and color difference V component. Depending on how much the difference between the average value of each of the luminance Y component, color difference U component, and color difference V component in the pixel and the average value of the comparison image (described later) changes with respect to the gradation of each component, the image It is determined whether or not has changed.
It is also possible to convert each component of YUV into an RGB (R: red, G: green, B: blue) component and handle it in consideration of the convenience of computation on the PC.

検出変化量は、予め作業者が設定可能に設けられていてもよい。検出変化量は例えば5%、10%、20%、30%、40%のいずれかの数字に設定可能であってのよい。   The detected change amount may be provided in advance so that the operator can set it. The detected change amount may be set to any number of 5%, 10%, 20%, 30%, and 40%, for example.

なお、画像データがモノクロの場合、色差成分は存在しない。したがって、この場合には、トリガー手段126は、トリガー検出領域内の全画素における輝度成分の平均値と、比較画像の平均値との差が何%変化したかで画像が変化したか否かを判断する。   Note that when the image data is monochrome, there is no color difference component. Therefore, in this case, the trigger unit 126 determines whether or not the image has changed depending on how much the difference between the average value of the luminance component in all the pixels in the trigger detection region and the average value of the comparison image has changed. to decide.

また、トリガーの対象とする画像位置を検出領域として設定するトリガー検出領域設定手段132は、作業者がマウス110を操作することにより、トリガー検出領域のモニタ112上の位置の移動、範囲(大きさ)を変更することができる。トリガー検出領域の位置および範囲は設定されると制御部100のメモリ領域に記憶される。   In addition, the trigger detection area setting unit 132 that sets the image position to be triggered as a detection area moves, the range (size) of the trigger detection area on the monitor 112 when the operator operates the mouse 110. ) Can be changed. When the position and range of the trigger detection area are set, they are stored in the memory area of the control unit 100.

トリガー手段126は、トリガー検出領域内の画像が変化したと判断した場合、再生手段122に対して、停止命令を出力する。
再生手段122は、トリガー手段126からの停止命令を受けて動画データの再生を停止する。
When the trigger unit 126 determines that the image in the trigger detection area has changed, the trigger unit 126 outputs a stop command to the reproduction unit 122.
The reproduction unit 122 stops the reproduction of the moving image data in response to the stop command from the trigger unit 126.

なお、上述してきた実施形態では、CFカード等の記憶媒体95に動画データが記憶され、コンピュータ21では装着された記憶媒体95から動画データを読み出すようにしていた。
しかし、コンピュータ21は、LANケーブル等の通信回線によってデータ収集装置30とデータ通信可能に接続され、コンピュータ21で再生する動画データは通信回線経由でデータ収集装置30から取り出したものであってもよい。
In the embodiment described above, the moving image data is stored in the storage medium 95 such as a CF card, and the computer 21 reads the moving image data from the attached storage medium 95.
However, the computer 21 may be connected to the data collection device 30 via a communication line such as a LAN cable so that data communication is possible, and the moving image data reproduced by the computer 21 may be extracted from the data collection device 30 via the communication line. .

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。   While the present invention has been described in detail with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and it goes without saying that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

本発明の動画データ解析プログラムが実行されるコンピュータとこれを含むシステム全体の説明図である。It is explanatory drawing of the computer with which the moving image data analysis program of this invention is performed, and the whole system containing this. 動画データの一例である。It is an example of moving image data. コンピュータシステムの内部構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the internal structure of a computer system. モニタに表示される距離測定の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the distance measurement displayed on a monitor. 距離測定手段の説明をする説明図である。It is explanatory drawing explaining a distance measurement means. モニタに表示される長さ単位設定手段の一例である。It is an example of the length unit setting means displayed on a monitor. モニタに表示される角度測定の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the angle measurement displayed on a monitor. 角度測定手段の説明をする説明図である。It is explanatory drawing explaining an angle measurement means. 軌跡表示の一例である。It is an example of a locus | trajectory display. 軌跡表示手段の説明をする説明図である。It is explanatory drawing explaining a locus | trajectory display means. 移動量測定手段の説明をする説明図である。It is explanatory drawing explaining the movement amount measurement means. 移動量表示の一例である。It is an example of a movement amount display. トリガー手段の説明をする説明図である。It is explanatory drawing explaining description of a trigger means.

符号の説明Explanation of symbols

20 システム
21 コンピュータ
30 データ収集装置
34 高速度カメラ
95 記憶媒体
100 制御部
106 記憶装置
107 内部バス
109 キーボード
110 マウス
112 モニタ
114 記憶媒体装着部
116 距離測定手段
117 角度測定手段
118 軌跡表示手段
120 結果合成手段
122 再生手段
124 移動量測定手段
126 トリガー手段
128 長さ単位設定手段
130 入力画面
132 トリガー検出領域設定手段
20 system 21 computer 30 data collection device 34 high speed camera 95 storage medium 100 control unit 106 storage device 107 internal bus 109 keyboard 110 mouse 112 monitor 114 storage medium mounting unit 116 distance measurement unit 117 angle measurement unit 118 trajectory display unit 120 result synthesis Means 122 Reproduction means 124 Movement amount measurement means 126 Trigger means 128 Length unit setting means 130 Input screen 132 Trigger detection area setting means

Claims (9)

モニタを有するコンピュータに読み出し可能に設けられ、
高速度撮像手段が撮像した画像データと、電気信号の電圧変化を表示するグラフとが同期されて1つの動画として構成された動画データを、モニタ上で再生させる再生手段と、
再生された動画データ内の画像データにおける、指定された2点間の距離を測定する距離測定手段と、
再生された動画データ内の画像データにおける、指定された2線が交わる角度を測定する角度測定手段とをコンピュータに実現させることを特徴とする動画データ解析プログラム。
Provided to be readable by a computer having a monitor,
Reproducing means for reproducing on the monitor moving image data configured as one moving image by synchronizing the image data captured by the high-speed image capturing unit and the graph displaying the voltage change of the electric signal;
Distance measuring means for measuring a distance between two designated points in the image data in the reproduced moving image data;
A moving image data analysis program for causing a computer to realize angle measuring means for measuring an angle at which two designated lines intersect in image data in reproduced moving image data.
前記距離測定手段は、
モニタに表示される画像上の所定の距離を、実際の長さの単位ではどの程度の長さになるかを設定する長さ単位設定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の動画データ解析プログラム。
The distance measuring means includes
2. The moving image data according to claim 1, further comprising length unit setting means for setting a predetermined distance on the image displayed on the monitor in an actual length unit. Analysis program.
前記モニタに表示される画像データの指定された任意の箇所の軌跡を、前記モニタに表示される画像データ上に所定時間おきにプロットし、モニタに表示させる軌跡表示手段をコンピュータに実現させることを特徴とする請求項1または請求項2記載の動画データ解析プログラム。   Causing a computer to realize a trajectory display means for plotting a specified locus of image data displayed on the monitor at predetermined intervals on the image data displayed on the monitor and displaying the trajectory on the monitor. The moving image data analysis program according to claim 1 or 2, characterized in that 前記モニタに表示される画像データの指定された任意の箇所の、画像データ上でのX−Y座標系に基づいてX軸方向への移動量と、Y軸方向への移動量とを算出する移動量測定手段をコンピュータに実現させることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載の動画データ解析プログラム。   A movement amount in the X-axis direction and a movement amount in the Y-axis direction are calculated based on an XY coordinate system on the image data of an arbitrary portion of the image data displayed on the monitor. 4. The moving image data analysis program according to claim 1, wherein the moving amount measuring means is realized by a computer. 前記距離測定手段、前記角度測定手段、前記軌跡表示手段または移動量測定手段によって測定された距離、角度、軌跡または移動量の内の少なくともいずれかの測定結果が前記動画データ上に表示された状態で新たな動画データに合成する結果合成手段をコンピュータに実現させることを特徴とする請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項記載の動画データ解析プログラム。   A state in which at least one of the measurement results of the distance, angle, trajectory or movement measured by the distance measurement means, the angle measurement means, the trajectory display means or the movement amount measurement means is displayed on the moving image data. The moving image data analysis program according to any one of claims 1 to 4, wherein the computer realizes a result combining means for combining with new moving image data. 前記モニタに表示される再生中の動画データに変化があった時に、再生手段による再生を停止させるトリガー手段を具備することを特徴とする請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項記載の動画データ解析プログラム。   6. The apparatus according to claim 1, further comprising trigger means for stopping reproduction by the reproduction means when there is a change in the moving image data being reproduced displayed on the monitor. Video data analysis program. 前記トリガー手段が変化する画像位置を特定するための、トリガー検出領域を設定するトリガー検出領域設定手段を具備することを特徴とする請求項6記載の動画データ解析プログラム。   7. The moving image data analysis program according to claim 6, further comprising trigger detection area setting means for setting a trigger detection area for specifying an image position at which the trigger means changes. 前記トリガー検出領域設定手段は、
モニタに表示中のトリガー検出領域の大きさおよび位置を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項7記載の動画データ解析プログラム。
The trigger detection area setting means includes
8. The moving image data analysis program according to claim 7, wherein the size and position of the trigger detection area being displayed on the monitor are changeable.
前記トリガー手段は、動画データ中の画像データの輝度および色差のうちの少なくともいずれかが、前記設定されたトリガー検出領域内で予め設定された閾値以上変化した場合に、再生手段による再生を停止させることを特徴とする請求項7または請求項8記載の動画データ解析プログラム。   The trigger means stops reproduction by the reproduction means when at least one of luminance and color difference of the image data in the moving image data changes by a predetermined threshold or more within the set trigger detection area. 9. The moving image data analysis program according to claim 7 or 8, wherein:
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