JP3443349B2 - 光ファイバ観察用画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ融着接続
装置にセットされた光ファイバをテレビカメラで撮影
し、その画像を処理し、当該光ファイバの自動的な融着
接続を可能にする光ファイバ観察用画像処理装置に関す
るものであり、２台以上のテレビカメラによる高精度な
観測を可能としながらも処理速度が高く、回路も簡潔な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図３０はファイバ観察用画像処理装置Ｓ
を備えた光ファイバ融着接続装置の従来例である。前記
ファイバ観察用画像処理装置Ｓには光ファイバの接続を
高速で行なえるように工夫が加えられている。この光フ
ァイバ融着接続装置はＸ、Ｙ、Ｚの各軸方向に移動可能
な位置決め部材Ａ、Ｂを備え、各位置決め部材Ａ、Ｂに
は互いに端面を突き合わされる光ファイバ（光ファイバ
心線）Ｃ、Ｄをセットしてある。この光ファイバＣ、Ｄ
の突き合わせ部の近くには入射光学系Ｆを取り付けたテ
レビカメラ（カメラヘッド）Ｇを設けてあり、同カメラ
Ｇは照明光源Ｅで照らされた光ファイバＣ、Ｄの像をそ
の光軸と直交する方向から撮影できるようにしてある。
このテレビカメラＧの撮影画像は後に説明するファイバ
観察用画像処理装置Ｓにより処理され、その処理結果に
基づいて同画像処理装置Ｓから制御回路Ｉ及びファイバ
位置制御回路Ｊに信号が送られ、その信号に基づいて位
置決め部材Ａ、Ｂが可動されて光ファイバＣ、Ｄが位置
決めされ、電極棒Ｈの間の放電でファイバＣ、Ｄが融着
接続されるようにしてある。前記ファイバ観察用画像処
理装置ＳはファイバＣ、Ｄの位置決め制御の他、ファイ
バ端面の状態を確認する機能も有している。

【０００３】前記ファイバ観察用画像処理装置Ｓは、テ
レビカメラＧに同期信号や電力を供給して同テレビカメ
ラＧから画像信号を取り出す駆動回路Ｋを備えている。
この駆動回路Ｋの後段には、同駆動回路Ｋから出力され
る画像信号を取り込む取込み部Ｌと、取り込んだ画像デ
ータを記憶するデータメモリＭと、画像データを処理し
てファイバＣ、Ｄの位置決めのための情報を算出するデ
ータ演算器Ｎとを２つの系統に分けて夫々設けてある。
そして、一方の系統では光ファイバＣが映る部分の画像
処理を行い、他方の系統では光ファイバＤが映る部分の
画像処理を行って、全体の画像処理の速度を高めてい
る。

【０００４】光ファイバ融着接続装置には、融着接続さ
れる光ファイバＣ、Ｄを２方向、或いは３方向以上から
撮影して３次元的な位置決めを容易にしたものがある。
２方向から撮影するものでは、図３１（ａ）に示すよう
に光ファイバＣ、Ｄの周囲にミラーＲを配置して１台の
テレビカメラＧで同時に２方向から撮影できるようにし
たものと、図３１（ｂ）に示すように２台のテレビカメ
ラＧを設けて夫々で異なるアングルから光ファイバＣ、
Ｄを撮影できるようにしたものとがある。後者において
は図３２（ａ）に示すようにテレビカメラＧ毎にＡ／Ｄ
変換器ＴとデータメモリＵとを設け、各テレビカメラＧ
の画像信号を並列的に取り込んでデータ演算器Ｐで処理
できるようにしたものと、図３２（ｂ）に示すようにビ
デオスイッチャＶを設けて２台のテレビカメラＧを交互
に切替えながら１セットのＡ／Ｄ変換器Ｔとデータメモ
リＵとで画像信号を取り込み、データ演算器Ｐで処理で
きるようにしたものとがある。図３２（ｂ）のものは、
テレビカメラＧの映像が1/30秒毎に更新されるフレーム
画像より構成されることから、ビデオスイッチャＶで２
台のテレビカメラＧを1/30秒毎に交互に切替えてそれら
の画像データをデータメモリＵに取り込み、データ演算
器Ｐで各テレビカメラＧについて1/15秒毎に画像処理を
行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】１．図３０のファイバ
観察用画像処理装置はテレビカメラＧを１台しか備えて
おらず、高精度の位置決めには不向きである。また、最
近のマイクロプロセッサ（データ演算器Ｎ）の高速化と
メモリの高速化、大容量化の結果、データの転送速度と
データの演算速度は大幅に向上し、テレビカメラＧが１
台であれば画像データを２系統に分散して処理する必要
もなくなってきている。 ２．図３１（ａ）のファイバ観察用画像処理装置は１台
のテレビカメラＧで２つの画像を撮影するため、光学系
での拡大率を大きくすることができず、他の撮影方法に
比べて解像度が低下するという問題がある。 ３．図３２（ａ）のファイバ観察用画像処理装置は２台
のテレビカメラＧで光ファイバＣ、Ｄを多方向から撮影
するため、位置決め精度を高めることができ、しかも各
テレビカメラＧの画像データを別々に取り込んで処理す
るため処理速度は高速になるが、回路が複雑化して装置
の値段が高くなり、装置も大型化するという問題があ
る。 ４．図３２（ｂ）のファイバ観察用画像処理装置は２台
のテレビカメラＧの信号を１つの取り込み系で取り込ん
で処理するため、回路は簡潔化できるが、各テレビカメ
ラＧの画像が1/15秒毎の更新になるため、位置決めの高
速化が難しくなるという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は２台以上のテレ
ビカメラを用いて高解像度の画像処理と、これらテレビ
カメラからの画像信号の高速処理が可能であり、しかも
回路を簡潔にすることができるファイバ観察用画像処理
装置を提供することにある。

【０００７】本発明のうち請求項１記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、テレビカメラで撮影された光ファ
イバの画像データを取り込んで画像処理することによ
り、当該光ファイバの光軸や端面の位置合わせを自動制
御可能とする光ファイバ観察用画像処理装置であって、
２以上のテレビカメラから画像データを取り込み可能で
あり、且つ各テレビカメラから夫々所望の画像データだ
けを取り込んで画像処理することが可能な画像取込手段
を備え、同画像取込手段は画像データの取り込みについ
て、夫々のテレビカメラのフィールドを２以上に分割し
てこれら分割フィールド毎に所望のテレビカメラを割り
当てて１つのフィールドに複数のテレビカメラの画像デ
ータを多重化して取り込み可能とする取込モードを有
し、且つその取込モードを画像処理の進行と連動して或
いは進行と関係なく自動的に切り換え可能としたもので
ある。

【０００８】本発明のうち請求項２記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、画像取込手段が各テレビカメラか
らフレーム単位で画像データを取り込み可能であり、且
つフレーム単位で順次テレビカメラを切替えて各テレビ
カメラからの画像データを取り込み可能とする取込モー
ド、各テレビカメラからフィールド単位で画像データを
取り込み可能であり、且つフィールド単位で順次テレビ
カメラを切替えて各テレビカメラからの画像データを取
り込み可能とする取込モード、各テレビカメラから画素
単位で画像データを取り込み可能であり、且つ画素単位
で順次テレビカメラを切替えて各テレビカメラからの画
像データを取り込み可能とする取込モード、のうち何れ
か２以上を持つものである。

【０００９】本発明のうち請求項３記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、画像取込手段は、夫々のテレビカ
メラの１つの走査ラインを２以上に分割し、これら分割
走査ライン毎に所望のテレビカメラを割り当てて１つの
走査ライン上に複数のテレビカメラの画像データを多重
化して取り込み可能とする取込モードを持つものであ
る。

【００１０】本発明のうち請求項４記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、画像取込手段で取り込まれた画像
データを走査変換手段を通してテレビモニタ等に出力可
能としたものである。

【００１１】本発明のうち請求項５記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、画像取込手段と走査変換手段との
間の画像データの受け渡しに少なくとも２以上の異なっ
た受渡モードを用意したものである。

【００１２】本発明のうち請求項６記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、受渡モードを画像処理の進行と連
動して或いは進行と関係なく自動的に切り換え可能とし
たものである。

【００１３】本発明のうち請求項７記載の光ファイバ観
察用画像処理装置は、画像データに所望の遅延時間を設
定できる遅延手段を設けたものである。

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は本発明の光
ファイバ観察用画像処理装置２７を用いて構成した光フ
ァイバ融着接続装置の全体の概略図、図２は光ファイバ
融着接続部の拡大図である。この光ファイバ融着接続装
置は図１、２に示すように光ファイバ２、３の突き合わ
せ部分を第１、第２の２つのテレビカメラ１で撮影でき
るようにしてある。夫々テレビカメラ１は光ファイバ
２、３の突き合わせ部分を光軸と直交する方向から夫々
異なるアングルで撮影できるようにしてある。各テレビ
カメラ１はＣＣＤ等の固体撮像素子（図示されていな
い）にファイバ２、３を拡大して撮影するための入射光
学系１０を取り付けたものであり、光ファイバ２、３を
挟んで各テレビカメラ１の反対側に設けた照明光源１１
からのファイバ透過光を受光することにより、光ファイ
バ２、３のコアやクラッドを正確にとらえることができ
るようにしてある。ここで各テレビカメラ１はNTSC方式
のビデオ信号を出力するものとし、本発明の光ファイバ
観察用画像処理装置２７の入力処理回路１３からの同期
信号に基づいて互いに同期のとれたビデオ信号を出力す
る。

【００１６】図１の光ファイバ観察用画像処理装置２７
では、第１、第２のテレビカメラ１から出力されるNTSC
方式のビデオ信号が入力処理回路１３に入力され、ここ
でＲ／Ｗ制御回路１２による制御によって、適切なテレ
ビカメラ１のビデオ信号が選択され、同ビデオ信号がＡ
／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換され、画像データとなって
データメモリ１４に書き込まれる（画像取込手段）。デ
ータメモリ１４は２画面分の容量を持つものが使用され
ており、また、データメモリ１４への画面データの書き
込み（取り込み）は、既存の取込モードに加えて新しく
３つの取込モードが用意されている。

【００１７】前記画像取込手段に用意される取込モード 取込モード（既存のモード）：第１のテレビカメラ１
からの画像をデータメモリ１４に書き込む。 取込モード（既存のモード）：第２のテレビカメラ１
からの画像をデータメモリ１４に書き込む。 取込モード：図６に示すように第１と第２のテレビカ
メラ１を１フレーム単位（1/30秒毎）で交互に切り替
え、各テレビカメラ１からの画像を１フレームづつ交互
にデータメモリ１４に書き込む。インターレース方式の
テレビカメラ１は、第１のテレビカメラ１から奇数（OD
D ）フィールドと偶数（EVEN）フィールドの画像を書き
込み、続いて第２のテレビカメラ１から奇数フィールド
と偶数フィールドの画像を書き込む。 取込モード：図７に示すように第１と第２のテレビカ
メラ１を１フィールド単位（1/60秒毎）で交互に切り替
え、各テレビカメラ１からの画像を１フィールドづつ交
互にデータメモリ１４に書き込む。 取込モード：図８に示すように第１と第２のテレビカ
メラ１を１画素単位で切り替えると共に、２台のテレビ
カメラ１からの画像を共にデータメモリ１４に書き込
む。

【００１８】前記データメモリ１４（図１）は図５
（ａ）に示すようにテレビカメラ１の１画素分（8 bit)
の期間内にメモリアクセス１画素分（各8 bit ）×３回
を可能なものを用いてある。アクセスは書き込み（Ｗ）
のみで３回可能、或いは読み出し（Ｒ）のみで３回可能
であり、図５（ｂ）に示すように読み出し（Ｒ）を２回
と書き込み（Ｗ）を１回、或いは図５（ｃ）に示すよう
に読み出し（Ｒ）を１回と書き込み（Ｗ）を２回行うこ
とも可能である。図５（ｂ）のアクセス方法は読み出し
（Ｒ）２回、書き込み（Ｗ）１回であるため、前記取込
モードと取込モードの画像取込手段に対応し、図５
（ｃ）のアクセス方法は読み出し（Ｒ）１回、書き込み
（Ｗ）２回であるため、取込モードの画像取込手段に
対応する。従って、読み出し（Ｒ）を２回行なえる図５
（ｂ）のアクセス方法は、頻繁に演算を行うときの処理
に適しており、ファイバ２、３の移動量が大きいファイ
バ融着接続の初期段階の画像処理に適している。読み出
し（Ｒ）を１回しか行なえない図５（ｃ）のアクセス方
法は、データの読み出し速度が図５（ｂ）の半分となる
が、２台のテレビカメラ１の画像データを取り込むこと
ができるため、ファイバ２、３の微調整が主となる後期
段階の画像処理に適する。

【００１９】図１のデータ演算器１５はデータメモリ１
４に記憶された画像データの画像処理を行い、その処理
結果に基づいて図１の制御回路１６とグラフィック回路
１７とに信号を出力するようにしてある。データ演算器
１５における処理は、データメモリ１４から画像データ
を読み出し、そのデータを処理し、画像中から光ファイ
バ２、３の光軸のずれや端面位置、端面状態等に関する
情報を算出し、その情報を制御回路１６とグラフィック
回路１７に出力する。制御回路１６に出力された信号は
ファイバ位置制御回路１８、１９を通じて図２の駆動装
置２６に出力され、位置決め部材２０、２１を可動す
る。この可動と画像処理とは何回か繰り返えされ、位置
決め部材２０、２１にセットされた光ファイバ２、３の
光軸を徐々に一致させるようにしてある。

【００２０】前記グラフィック回路１７（図１）は、デ
ータ演算器１５から画像処理の進行情報や画像処理結果
等の情報がデータとして出力されると、このデータに基
づいてテキスト（文字）やグラフィックス（図形）等を
生成し、これをビデオ信号としてビデオエンコーダ２９
に出力する。例えば画像処理の内容や状況を示すテキス
ト情報と、各光ファイバ２、３の計測ラインを表すグラ
フィック情報を発生する。

【００２１】前記ビデオエンコーダ２９（図１）は入力
処理回路１３から出力される画像信号に、グラフィック
回路１７からのビデオ信号を合成して１つのビデオ信号
を出力するものである。このビデオ信号はテレビモニタ
２５に入力されるようにしてある。

【００２２】（動作例）図３は前記光ファイバ融着接続
装置の動作概要を、テレビモニタに表示される画像と共
に示したものであり、図４は動作概要と画像の取込モー
ドとの関係を示したものである。以下に動作の概要と各
ステップでの取込モードについて説明する。

【００２３】１．被覆除去、整端処理された光ファイバ
２、３を光ファイバ融着接続装置の位置決め部材２０、
２１にセットしてから、図示されていないスタートスイ
ッチを押すと、第１、第２のテレビカメラ１で撮影され
た画像が取込モードでデータメモリ１４に取り込ま
れ、光ファイバ２、３が所定位置まで前進して停止する
（図３、４のステップ１〜３）。

【００２４】２．電極棒２４による微弱放電が始まり、
光ファイバ２、３の端部がクリーニングされる（図３、
４のステップ４）。

【００２５】３．第１、第２のテレビカメラ１で撮影さ
れた画像が取込モードでデータメモリ１４に取り込ま
れ、データ演算器１５で画像処理が行われる。この段階
では光ファイバ２、３の端面の切断角度が許容値以内で
あるか、端面に欠けが発生していないか等の端面状態の
検査が行われる（図３、４のステップ５）。

【００２６】４．端面に異常がないと、引き続き取込モ
ードによるデータメモリ１４へのデータの取り込み、
データ演算器１５による画像処理が行われる。この段階
では光ファイバ２、３の光軸が調べられ、光軸合わせが
開始される。具体的には第１テレビカメラ１の画像につ
いて調心が行われ、続いて第２テレビカメラ１の画像に
ついて調心が行われ、軸ズレの検定と、端面間隔検定と
が実施される（図３、４のステップ６）。

【００２７】５．放電条件の設定が行われると、強力放
電を行い、光ファイバ２、３を互いに前進させて融着接
続を行う（図３、４のステップ７）。

【００２８】６．接続完了後、光ファイバ２、３の融着
点を撮影し、その画像を処理して、接続によって生じる
光の伝送損失を推定し、その結果をテレビモニタに表示
する（図３、４のステップ８）。

【００２９】７．光ファイバ２、３の融着接続部に補強
部材（熱収縮性を有するチューブと棒状の補強材を主体
としたものが良く使われる）を被せ、図示されていない
加熱装置により加熱して補強部材を収縮させる。以上に
よって光ファイバ２、３の接続が完了する（図３、４の
ステップ９〜１１）。

【００３０】本発明の光ファイバ観察用画像処理装置に
おいては、前記取込モード〜に加えて更に次の２つ
の取込モード、を必要に応じて付け加えることがで
きる。これら取込モード〜を画像処理の進行等に合
わせて適切に切り替える画像処理プログラムをデータ演
算器１５に組み込むことにより高速且つ高精度な画像処
理を達成することが可能となる。

【００３１】取込モード：２台のテレビカメラ１の画
像を夫々所定の走査ラインのところで切り替え、図９に
示すようにデータメモリ１４に分割多重して書き込む。
例えば、第２のテレビカメラ１のODD フィールドの前半
分の画像データを取り込んだ後に入力を切り替えて、第
１のテレビカメラ１のODD フィールドの後半分の画像デ
ータの取り込みを行う。以上を繰り返して行うことによ
り２つのテレビカメラ１の画像を１つのフィールドに分
割多重して書き込むことができる。図１２はこの取込モ
ードによる画像取り込みの例を示したものであり、第
１のテレビカメラ１の画像と第２のテレビカメラ１の画
像とがテレビモニタ２５の上部と下部とに分割されて同
時表示される。ちなみにこの画像は、見ためには、図１
１（ａ、ｂ）の多心光ファイバを撮影した時の画像と同
じように複数（２本）の光ファイバ２、３が表示された
ものとなる。

【００３２】取込モード：２台のテレビカメラ１の画
像を夫々走査ラインの所定画素のところで切り替えて図
１０に示すようにデータメモリ１４に分割多重して書き
込み、同時に２つの画像が取り込まれるようにする。例
えば、第１のテレビカメラ１のODD フィールドの１走査
ラインの前半分の画像データを取り込んだ後に入力を切
り替えて、第２のテレビカメラ１のODD フィールドの１
走査ラインの後半分の画像データを取り込む。この操作
を１フィールド内の各走査ライン毎に行う。図１３はこ
の取込モードによる画像取り込みの例を示したもので
あり、第１、第２のテレビカメラ１を共に９０度回転し
て垂直方向と水平方向を入れ替えて撮影し、それらを合
成する場合に用いることができる。

【００３３】（実施形態２）図１４は本発明の光ファイ
バ観察用画像処理装置２７の第２の実施形態であり、実
施形態１の光ファイバ観察用画像処理装置２７に走査変
換器（走査変換手段）３０を設け、データメモリ１４に
取り込んだ画像データを走査変換器３０を通してテレビ
モニタ２５に表示できるようにたものである。この場
合、データメモリ１４と走査変換器３０との間の画像デ
ータの受け渡しに２以上の異なる受渡モードを設定可能
としてある。この受渡モードの選択と前記取込モードの
選択により、例えば、以下に説明する動作モード〜
をプログラム等に基づいて選択、切り替え可能としてあ
る。なお、走査変換器３０は入力された画像の縦倍率、
横倍率、縦オフセット量、横オフセット量を調整可能な
ものである。

【００３４】動作モード：第１のテレビカメラ１と第
２のテレビカメラ１のどちらか一方から画像データを取
り込み、表示するモード。データメモリ１４には先に説
明した取込モードから適切なもの、例えば取込モード
やが選択され、第１のテレビカメラ１か第２のテレビ
カメラ１の画像データが記録される。データメモリ１４
から走査変換器３０への受け渡し（受渡モード）は図２
０に示すように、送り側（データメモリ１４側）の水平
同期信号HSYNC1と受け側（走査変換器３０側）の水平同
期信号HSYNC2とを共に同一タイミングとする。また、送
り側の垂直同期信号VSYNC1と受け側の垂直同期信号VSYN
C2とを共に同一タイミングとする。また、送り側と受け
側の画素クロック信号も同一タイミングとする（図示せ
ず）。送り側も受け側もインターレース動作とする。図
２０は取込モードを選択した場合の例であり、データメ
モリ１４に第１のテレビカメラ１の画像データが取り込
まれ、テレビモニタ２５には第１のテレビカメラ１の画
像が表示される（図１９）。

【００３５】動作モード：第１のテレビカメラ１と第
２のテレビカメラ１の双方の画像データを取り込み、そ
れらを図２１のように左右２画面に分けて表示するモー
ド。データメモリ１４には２台のテレビカメラ１の画像
を取り込み可能な取込モードが選択され、第１のテレビ
カメラ１と第２のテレビカメラ１の画像データが記録さ
れる。データメモリ１４から走査変換器３０への受け渡
し（受渡モード）は図２２に示すように、送り側の水平
同期信号HSYNC1が切り替わる毎に第１のテレビカメラ１
の画像データと第２のテレビカメラ１の画像データとを
交互に切り替えて送り出す。受け側は、水平同期信号HS
YNC2を送り側の水平同期信号HSYNC1の半周期にし、また
画素クロック信号CLK2を送り側の画素クロック信号CLK1
の半周期にし、垂直同期信号VSYNC2を送り側の垂直同期
信号VSYNC1と同一周期にする。画像データはデータメモ
リ１４から第１のテレビカメラ１のものと第２のテレビ
カメラ１のものとが横に並んで２画面分転送されるが、
１画素おきに画素データが間引かれて転送されるため、
図２１に示す２画面画像が得られる。

【００３６】動作モード：動作モードと同じく第１
のテレビカメラ１と第２のテレビカメラ１の双方の画像
データを取り込み、それらを図２１のように左右２画面
に分けて表示するモード。このモードでは図２３に示す
ように、画像データの受け渡しで、送り側の画素クロッ
ク信号CLK1と受け側の画素クロック信号CLK2とを同じに
設定し、代わりに走査変換器３０で画像を水平方向に1/
2 に圧縮することによって、見ためには図２２の取込モ
ードと同じ図２１の画像を表示する。但し、画像データ
は間引きされることなく走査変換器３０に転送される。

【００３７】動作モード：第１のテレビカメラ１と第
２のテレビカメラ１の双方の画像データを取り込み、そ
れらを図２４のように上下２画面に分けて表示するモー
ド。データメモリ１４には２台のテレビカメラ１の画像
を取り込み可能な取込モードが選択され、第１のテレビ
カメラ１と第２のテレビカメラ１の画像データが記録さ
れる。データメモリ１４から走査変換器３０への受け渡
し（受渡モード）は図２５に示すように、送り側は、垂
直同期信号VSYNC1が切り替わる毎に第１のテレビカメラ
１の画像データと第２のテレビカメラ１の画像データと
を交互に切り替えて送り出す。受け側は、垂直同期信号
VSYNC2を送り側の垂直同期信号VSYNC1の半周期に設定す
る。画像データはデータメモリ１４から第１のテレビカ
メラ１のものと第２のテレビカメラ１のものとが上下に
並んで２画面分転送されるが、夫々のテレビカメラ１の
画像が片側フィールド分だけ転送されるため、図２４に
示す２画面画像が得られる。

【００３８】動作モード：動作モードと同じく第１
のテレビカメラ１と第２のテレビカメラ１の双方の画像
データを取り込み、それらを図２４のように上下２画面
に分けて表示するモード。このモードでは送り側、受け
側共にノーインターレース動作とし、図２６に示すよう
に送り側は垂直同期信号VSYNC1が切り替わる毎に第１の
テレビカメラ１と第２のテレビカメラ１の画像を１フレ
ーム分づつ交互に転送する。また、受け側は垂直同期信
号VSYNC2を送り側の垂直同期信号VSYNC2の半周期とす
る。走査変換器３０では画像を垂直方向に1/2 に圧縮す
ることによって、見ためには図２５の取込モードと同じ
図２４の画像を表示する。但し、画像データは間引きさ
れることなく走査変換器３０に転送される。

【００３９】光ファイバを高速で移動する場面、即ち高
速で画像を更新する場面では動作モード、を選択
し、高速性よりも高精度（高解像度）を要求される場面
では動作モード、を選択するようにプログラムを構
築すると、光ファイバ融着接続装置全体としてのパフォ
ーマンスを向上することができる。

【００４０】（実施形態３）図１５は本発明の光ファイ
バ観察用画像処理装置２７の第３の実施形態であり、第
１、第２のテレビカメラからのビデオ信号を入力する第
１、第２の入力処理回路３１、３２、夫々のビデオ信号
をＡ／Ｄ変換する第１、第２のＡ／Ｄ変換器３３、３
４、Ａ／Ｄ変換された画像データを記憶するデータメモ
リ３５、データメモリ３５の画像データを切り替えて走
査変換器３６に送出するセレクタ３７、画像の縦倍率、
横倍率、縦オフセット量、横オフセット量を調整する走
査変換器３６、走査変換器３６からの画像データをＤ／
Ａ変換するＤ／Ａ変換器３８、データメモリ３５に記憶
された画像データを処理するデータ演算器３９、データ
演算器３９での処理に基づいて様々なグラフィックスを
生成するグラフィック回路４０、走査変換器３６とグラ
フィック回路４０の画像データを合成するビデオエンコ
ーダ４１、出力側の同期信号を発生する同期信号発生器
４２を備える。即ち、第１のテレビカメラ１や第２のテ
レビカメラ１から出力されてデータメモリ３５に記録さ
れた画像データはセレクタ３７によって選択されて走査
変換器３６に送出され、第１のテレビカメラ１の画像デ
ータ、第２のテレビカメラ１の画像データのどちらか一
方の画像データ、又は双方の画像データが合成された画
像データが走査変換器３６を通して出力される構成とな
っている。

【００４１】（実施形態４）図１６は本発明の光ファイ
バ観察用画像処理装置２７の第４の実施形態であり、前
記図１５の光ファイバ観察用画像処理装置２７における
走査変換器３６をデータ演算器３９によって制御可能と
し、且つデータ演算器３９の画像データをデータ演算器
３９に転送して処理可能としたものである。この場合、
データメモリ３５に蓄積された画像データと走査変換器
１５に蓄積された画像データの夫々を必要に応じて画像
処理することができるため、例えば、現在読み込み中の
画像データとそれより１フレーム前の画像データとを比
較するような応用処理も可能となっている。また、リア
ルタイム性を要しないようなデータの取得はデータメモ
リ３５と走査変換器３６とに分散して画像処理装置全体
の負荷を軽減することができ、この場合、画像処理装置
の動作周波数を下げて省電力化、低コスト化にもつなが
る。

【００４２】図１５や図１６に示す本発明の光ファイバ
観察用画像処理装置２７では、入力処理回路３１、３２
やＡ／Ｄ変換器３３、３４、Ｄ／Ａ変換器３８等に市販
の部品を活用できるほか、データメモリ３５や走査変換
器１５にも以下に説明する構成、又は同様の機能を有す
るものであれば市販されている汎用品を活用することが
できる。

【００４３】図１６のデータメモリ３５は図１７に示す
ように画像コントローラ４３と画像メモリ４４とからな
り、画像コントローラ４３は書き込みアドレス生成回路
４５、画像入力バッファ４６、ＣＰＵインターフェース
４７、画像メモリインターフェース４８、読み出しアド
レス生成回路４９、画像出力バッファ５０から構成され
る。画像データは、画像入力ポートに入力されるクロッ
クPICLK に同期して画像入力ポートPI0 〜7 を通して画
像入力バッファ４６に取り込まれる。このとき、書き込
みアドレス生成回路４５では画像入力ポートに入力され
るフィールド識別信号PIFLD 、画面開始位置（画面の上
端）を示す信号PIVS、行開始位置（画面の左端）を示す
信号PIHS、クロックPICLK に従って書き込み用のアドレ
スが生成され、このアドレスに基づいて入力バッファ４
６に転送されたデータが画像メモリインターフェース４
８を通して画像メモリ４４に転送される。画像メモリイ
ンターフェース４８は入力側、出力側、ＣＰＵインター
フェース４７側、画像メモリ４４の種類によってはリフ
レッシュ動作の調停を行って画像メモリ４４の制御を行
う。画像メモリ４４に蓄積された画像データは、読み出
しアドレス生成回路４９で生成された読み出し用アドレ
ス（画像出力ポートに入力されるフィールド識別信号PO
FLD 、画面開始位置（画面の上端）を示す信号POVS、行
開始位置（画面の左端）を示す信号POHSに基づいて生成
される）に基づいて画像メモリインターフェース４８を
通して読み出され、画像出力バッファ５０に転送され
る。画像出力バッファ５０では画像出力ポートに入力さ
れるクロックPOCLK に同期して画像データが画像出力ポ
ートPO0 〜7 に出力される。

【００４４】図１６の走査変換器３６は図１８に示すよ
うに画像処理プロセッサ５１と画像メモリ５２とからな
り、画像処理プロセッサ５１は書き込みアドレス生成回
路５３、画像入力バッファ５４、ＣＰＵインターフェー
ス５５、画像メモリインターフェース５６、読み出しア
ドレス生成回路５７、画像出力バッファ５８、アドレス
変換テーブル５９、補間演算回路６０から構成される。
この画像処理プロセッサ５１はデータメモリ３５の画像
コントローラ４３にアドレス変換テーブル５９、補間演
算回路６０を加えた構成であり、画像データの画像メモ
リ５２への書き込みや画像データの画像メモリ５２から
の読み出しは基本的にデータメモリ３５のそれと同様に
して行う。但し、アドレス変換テーブル５９と補間演算
回路６０が設けられており、アドレス変換テーブル５９
には画像を９０度回転するためのアドレス変換機能が用
意され、補間演算回路６０には画素数が増減した際に画
素データの補正を行う機能が用意され、画面を９０度回
転して画像データの縦横の画素数が異なり、前段のデー
タメモリ３５と走査変換器３６間での画素データの受渡
モードによって画面の縮小、拡大を行う必要が生じたと
きにも画面を表示できるようになっている。画像データ
の縦横の画素数の比が整数倍で間引きを行うようなモー
ドの場合は、単に通過するだけでよい（例えば、図２４
の画面を実現するのに図２５のように間引く場合）。な
お、前記アドレス変換テーブル５９には、予め９０度回
転したデータを蓄積したメモリIC（ROM 、RAM ）、演算
回路の接続を書き込むもの（PLD ：プログラマブルロジ
ックデバイス）、演算式のプログラムを書き込むもの
（ALU ：論理演算ユニット）等を用いることができる。

【００４５】（実施形態５）図２７は本発明のファイバ
観察用画像処理装置２７の第５の実施形態であり、第
１、第２の入力処理回路３１、３２、第１、第２Ａ／Ｄ
変換器３３、３４、データメモリ３５、第２のテレビカ
メラ１からの画像データに遅延処理を施す第１の遅延回
路６１、セレクタ３７、セレクタ３７と走査変換器３６
との間に設けられた第２の遅延回路６２、走査変換器３
６、Ｄ／Ａ変換器３８、データ演算器３９、グラフィッ
ク回路４０、ビデオエンコーダ４１、同期信号発生器４
２を備える。

【００４６】前記第１、第２の遅延回路６１、６２は夫
々遅延時間を０から１フレーム分まで設定可能なもので
あり、各々の遅延時間を適切に設定することで図２８や
図２９に示すような画像を合成することができる。これ
らは共に２つのテレビカメラ１の画像を１つのテレビモ
ニタの画面に左右に２分割して表示したものであるが、
テレビカメラ１を縦配置するか横に寝かせて配置するか
の違いがある。いずれの場合も、第１の遅延回路６１で
第２のテレビカメラ１の画像を1/2 画面分遅延し、セレ
クタ３７で合成されたあとの画像を第２の遅延回路６２
で1/4 画面分遅延し、更に第２の遅延回路６２と走査変
換器３６との間で画像データを1/2 に間引くことによ
り、第１のテレビカメラ１と第２のテレビカメラ１との
画像を左右に並べて表示することができる。

【００４７】本件発明では次のような光ファイバ観察用
画像処理装置も可能であり、本件発明に含まれる。 １．テレビカメラ１はNTSC方式の他、PAL 方式、SECAM
方式等、各種方式のものを使用することができる。 ２．図７に示す取込モードはインターレース方式に限
られるが、取込モードや取込モードはノンインター
レース方式でも使用することができる。 ３．テレビカメラ１の台数は３台、４台と２台以上であ
っても良い。 ４．データメモリのアクセス回数は１画素当たり３回以
上でも良い。 ５．本発明の光ファイバ観察用画像処理装置はディジタ
ルシグナルプロセッサ（DSP ）とソフトウエアプログラ
ムを用いて構成することができ。 ６．図１５、１６のデータメモリ３５と走査変換器３６
との間の画像データの受け渡しは、テレビカメラ１の入
力ビデオ信号又はテレビモニタへの出力ビデオ信号のい
ずれか一方又は双方と同期していてもよいし、同期して
いなくてもよい。要は画面の更新に間に合えば良いので
あって、同期、非同期を問わない。 ７．図１４の走査変換器３０は入力された画像の縦倍
率、横倍率、縦オフセット量、横オフセット量、回転量
を調節可能なものでもよい。 ８．テレビカメラ１の設置において走査線の向きは、光
ファイバ２、３の軸に対して水平方向と直交方向とがあ
るが、いずれにも適用可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の光ファイバ観察用画像処理装置
によれば次のような効果がある。 １．２台以上のテレビカメラを用いて多方向から光ファ
イバを撮影できるため、高精度の画像処理を行うことが
でき、位置決め精度が高い。 ２．画像取込手段に複数の異なる取込モードを用意して
それらを切り替えて画像処理することができる。例え
ば、解像度が高い取込モードと解像度は低いが高速処理
が可能な取込モードとを適切に切り替えて画像処理を行
うことにより、融着接続のプロセス全体の処理速度を高
めることができる。 ３．複数の異なる取込モードを切り替え可能であるた
め、画像取り込みのための回路が１系統しかなくても所
定の画像処理性能を達成することが可能となり、画像処
理装置のコスト低減と小型化が可能となる。 ４．フレーム単位でテレビカメラを切り替える取込モー
ドと、フィールド単位でテレビカメラを切り替える取込
モード、画素単位でテレビカメラを切り替える取込モー
ドの複数の取込モードを有し、それらを切り替え可能で
あるため、複数の処理ステップがある光ファイバの融着
接続においても適切な取込モード選択により高速且つ高
精度の作業が可能となる。 ５．１つのフィールドを２以上に分割し、これら分割フ
ィールド毎に所望のテレビカメラを割り当てて１つのフ
ィールドに複数のテレビカメラの画像データを多重化し
て取り込む取込モードを利用すれば、１画面分のフィー
ルドに複数のテレビカメラの画像を多重化して取り込む
ことができる。 ６．１つの走査ラインを２以上に分割し、これら分割走
査ライン毎に所望のテレビカメラを割り当てて１つの走
査ライン上に複数のテレビカメラの画像データを多重化
して取り込む取込モードを利用すれば、１画面分のフィ
ールドに複数のテレビカメラの画像を多重化して取り込
むことができる。

【００４９】７．画像取込手段で取り込まれた画像デー
タを走査変換手段を通してテレビモニタ等に出力可能で
あるため、画面を拡大縮小やオフセット、回転など、必
要な処理を施してテレビモニタに表示することができ
る。 ８．画像取込手段と走査変換手段との間の画像データの
受け渡しに少なくとも２以上の異なった受渡モードを用
意したため、光ファイバの融着接続の各ステップでその
処理に適した受渡モードを選択することができる。従っ
て、適切な画像処理を適切な表示画面で実行することが
でき、高速化、高精度化に加え見易さにも配慮すること
ができる。 ９．画像取込手段と走査変換器との間のデータ受渡に複
数モードを用意することにより、画像取込手段に用いら
れるデータメモリと走査変換器に使われる画像処理コン
トローラとが市販の画像処理コントローラに近い構造と
なったため、汎用のＬＳＩを活用することや、ゲートア
レイを活用することが可能となり、小型化、省電力化、
低価格化が可能となる。 １０．画像データに所望の遅延時間を設定できる遅延手
段を設けることにより、画像の拡大縮小やオフセットを
走査変換器にたよらずに実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ観察用画像処理装置を用い
た光ファイバ融着接続装置の全体概略図。

【図２】図１における光ファイバ融着接続部の拡大概略
図。

【図３】図１の光ファイバ融着接続装置の動作例であ
り、各ステップの概要とファイバの状態の変化を示した
もの。

【図４】図１の光ファイバ融着接続装置の動作例であ
り、各ステップの概要と取込モードの変化を示したも
の。

【図５】（ａ）〜（ｃ）はデータメモリのアクセス方法
の異なる例を示した説明図。

【図６】画像取込手段における取込モードの説明図。

【図７】画像取込手段における取込モードの説明図。

【図８】画像取込手段における取込モードの説明図。

【図９】画像取込手段における取込モードの説明図。

【図１０】画像取込手段における取込モードの説明
図。

【図１１】（ａ）は第１のテレビカメラによる多心光フ
ァイバの撮影画像、（ｂ）は第２のテレビカメラによる
多心光ファイバの撮影画像。

【図１２】取込モードによる画像取り込みの一例を示
した説明図。

【図１３】取込モードによる画像取り込みの一例を示
した説明図。

【図１４】本発明の光ファイバ観察用画像処理装置を用
いた光ファイバ融着接続装置の全体概略図であり、走査
変換器を設けたもの。

【図１５】走査変換器を備える光ファイバ観察用画像処
理装置の回路構成例を示した回路図。

【図１６】走査変換器を備える光ファイバ観察用画像処
理装置の回路構成の他の例を示した回路図。

【図１７】画像取込手段に用いられるデータメモリの回
路図。

【図１８】走査変換手段として用いられる走査変換器の
回路図。

【図１９】第１のテレビカメラの画像と第２のテレビカ
メラの画像のどちらかを受け渡す受渡モードの説明図。

【図２０】図１９の受渡モードにおけるデータ受け渡し
方法を説明する説明図。

【図２１】第１のテレビカメラの画像と第２のテレビカ
メラの画像の双方を受け渡す受渡モードの説明図。

【図２２】図１９の受渡モードにおけるデータ受け渡し
方法を説明する説明図。

【図２３】図１９の受渡モードにおけるデータ受け渡し
方法の他の例を説明する説明図。

【図２４】第１のテレビカメラの画像と第２のテレビカ
メラの画像の双方を受け渡す受渡モードの他の例を示す
説明図。

【図２５】図２４の受渡モードにおけるデータ受け渡し
方法を説明する説明図。

【図２６】図２４の受渡モードにおけるデータ受け渡し
方法の他の例を説明する説明図。

【図２７】走査変換器を備える光ファイバ観察用画像処
理装置の回路構成の他の例を示した回路図。

【図２８】遅延回路を利用した画面合成の例を示した説
明図。

【図２９】遅延回路を利用した画面合成の例を示した説
明図であり、テレビカメラの水平方向と垂直方向を入れ
替えて配置するときのもの。

【図３０】従来の光ファイバ融着接続装置の一例を示し
た概略図。

【図３１】（ａ）は１台のカメラで２方向から撮影する
場合の説明図、（ｂ）は２台のカメラで撮影する場合の
説明図。

【図３２】（ａ）はカメラ毎に画像取り込み系を設けた
画像処理装置の概略図、（ｂ）は１つの画像取り込み系
で２台のカメラからの画像を取り込む画像処理装置の概
略図。

【符号の説明】

１ テレビカメラ ２ 光ファイバ ３ 光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−13819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222206（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−117984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144004（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237883（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/255 G01M 11/00 G09G 5/00 - 5/40 H04N 7/18

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テレビカメラ（１）で撮影された光ファイ
   バ（２、３）の画像データを取り込んで画像処理するこ
   とにより、当該光ファイバ（２、３）の光軸や端面の位
   置合わせを自動制御可能とする光ファイバ観察用画像処
   理装置であって、２以上のテレビカメラ（１）から画像
   データを取り込み可能であり、且つ各テレビカメラ
   （１）から夫々所望の画像データだけを取り込んで画像
   処理することが可能な画像取込手段を備え、同画像取込
   手段は画像データの取り込みについて、夫々のテレビカ
   メラ（１）のフィールドを２以上に分割してこれら分割
   フィールド毎に所望のテレビカメラ（１）を割り当てて
   １つのフィールドに複数のテレビカメラ（１）の画像デ
   ータを多重化して取り込み可能とする取込モードを含む
   ２以上の異なった取込モードを有し、且つその取込モー
   ドを画像処理の進行と連動して或いは進行と関係なく自
   動的に切り換え可能としたことを特徴とする光ファイバ
   観察用画像処理装置。
2. 【請求項２】画像取込手段は、各テレビカメラ（１）か
   らフレーム単位で画像データを取り込み可能であり、且
   つフレーム単位で順次テレビカメラ（１）を切替えて各
   テレビカメラ（１）からの画像データを取り込み可能と
   する取込モード、各テレビカメラ（１）からフィールド
   単位で画像データを取り込み可能であり、且つフィール
   ド単位で順次テレビカメラ（１）を切替えて各テレビカ
   メラ（１）からの画像データを取り込み可能とする取込
   モード、各テレビカメラ（１）から画素単位で画像デー
   タを取り込み可能であり、且つ画素単位で順次テレビカ
   メラ（１）を切替えて各テレビカメラ（１）からの画像
   データを取り込み可能とする取込モード、のうち何れか
   ２つ以上を持つこと特徴とする請求項１記載の光ファイ
   バ観察用画像処理装置。
3. 【請求項３】画像取込手段は、夫々のテレビカメラ
   （１）の１つの走査ラインを２以上に分割し、これら分
   割走査ライン毎に所望のテレビカメラ（１）を割り当て
   て１つの走査ライン上に複数のテレビカメラ（１）の画
   像データを多重化して取り込み可能とする取込モードを
   持つことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光フ
   ァイバ観察用画像処理装置。
4. 【請求項４】画像取込手段で取り込まれた画像データを
   走査変換手段を通してテレビモニタ等に出力可能とした
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの光
   ファイバ観察用画像処理装置。
5. 【請求項５】画像取込手段と走査変換手段との間の画像
   データの受け渡しに少なくとも２以上の異なった受渡モ
   ードを用意したことを特徴とする請求項４記載の光ファ
   イバ観察用画像処理装置。
6. 【請求項６】受渡モードを画像処理の進行と連動して或
   いは進行と関係なく自動的に切り換え可能としたことを
   特徴とする請求項５記載の光ファイバ観察用画像処理装
   置。
7. 【請求項７】画像データに所望の遅延時間を設定できる
   遅延手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ６のいずれかの光ファイバ観察用画像処理装置。