JPH0739940B2 - ディジタル照明装置 - Google Patents
ディジタル照明装置Info
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- JPH0739940B2 JPH0739940B2 JP3228906A JP22890691A JPH0739940B2 JP H0739940 B2 JPH0739940 B2 JP H0739940B2 JP 3228906 A JP3228906 A JP 3228906A JP 22890691 A JP22890691 A JP 22890691A JP H0739940 B2 JPH0739940 B2 JP H0739940B2
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- illumination pattern
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば産業ロボッ
トの視覚システムなどに適用実施されるディジタル照明
装置に関する。
トの視覚システムなどに適用実施されるディジタル照明
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業ロボットの視覚システムで
は、物体のエッジ強調や物体表面の凹凸の検出などを行
うのに、間接照明、スリット光投影、スポット光投影、
格子縞投影などの各照明手法が用いられている。
は、物体のエッジ強調や物体表面の凹凸の検出などを行
うのに、間接照明、スリット光投影、スポット光投影、
格子縞投影などの各照明手法が用いられている。
【０００３】たとえば物体表面にスリット光を生成して
物体の凹凸などを検出する装置として、特開昭５８−１
１４１７５号の提案例が存在する。この装置は、レーザ
光源からの光をハーフミラーを通過させて回転ミラーへ
導き、この回転ミラーにより前記通過光を振ることによ
り物体上でスポットを移動させてスリット光を生成する
とともに、物体からの反射光を同じ光路を逆行させ、前
記ハーフミラーで反射させて光検出器へ導くものであ
る。
物体の凹凸などを検出する装置として、特開昭５８−１
１４１７５号の提案例が存在する。この装置は、レーザ
光源からの光をハーフミラーを通過させて回転ミラーへ
導き、この回転ミラーにより前記通過光を振ることによ
り物体上でスポットを移動させてスリット光を生成する
とともに、物体からの反射光を同じ光路を逆行させ、前
記ハーフミラーで反射させて光検出器へ導くものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの装置の場
合、レーザ光源から見て物体の凹凸などの特徴部分の位
置が不明であるから、光スポットを特徴部分に正しく投
射するには人為的かつ機構的な調整が必要であり、調整
に時間と手数を要するという問題がある。
合、レーザ光源から見て物体の凹凸などの特徴部分の位
置が不明であるから、光スポットを特徴部分に正しく投
射するには人為的かつ機構的な調整が必要であり、調整
に時間と手数を要するという問題がある。
【０００５】 またこの提案例をはじめとする従来の装
置は、観測環境などが変化したとき、単に照明強度を調
整できる程度のものであって、たとえば観測対象物と背
景とのコントラストを強調するために観測対象物と同一
色の照明を投射したり、観測対象物の特徴部分を強調す
るために照明の投射位置，大きさ，形状などを調整する
などの処理を行うことは、困難であった。
置は、観測環境などが変化したとき、単に照明強度を調
整できる程度のものであって、たとえば観測対象物と背
景とのコントラストを強調するために観測対象物と同一
色の照明を投射したり、観測対象物の特徴部分を強調す
るために照明の投射位置，大きさ，形状などを調整する
などの処理を行うことは、困難であった。
【０００６】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、観測対象物の特徴部分へ観測条件に応じて所望
の照明パターンを投射することが可能なディジタル照明
装置を提供することを目的とする。
もので、観測対象物の特徴部分へ観測条件に応じて所望
の照明パターンを投射することが可能なディジタル照明
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるディジ
タル照明装置は、観測対象物へ照明パターンを投射する
照明パターン投射装置と、観測対象物からの反射光を受
光して観測対象物の撮像パターンを生成する撮像装置
と、前記撮像パターンを解析して解析結果を前記照明パ
ターン投射装置へフィードバックさせる画像処理装置
と、前記撮像装置の光軸上に配置され前記照明パターン
投射装置の光軸を前記撮像装置の光軸に一致させるハー
フミラーとから成り、前記照明パターン投射装置は、前
記画像処理装置からフィードバックされた解析結果に基
づき特定の画像パターンを生成する画像パターン生成手
段と、この画像パターンを照明パターンに変換して観測
対象物に投射する照明パターン変換手段とを備えてい
る。また請求項２の発明では、前記画像処理装置は、前
記撮像パターンの特定領域を抽出してこの特定領域の位
置データを解析結果として照明パターン投射装置へフィ
ードバックし、前記画像パターン生成手段は、フィード
バックされた位置データに対応する画素パターンを前記
画像パターンとして生成するようにしている。
タル照明装置は、観測対象物へ照明パターンを投射する
照明パターン投射装置と、観測対象物からの反射光を受
光して観測対象物の撮像パターンを生成する撮像装置
と、前記撮像パターンを解析して解析結果を前記照明パ
ターン投射装置へフィードバックさせる画像処理装置
と、前記撮像装置の光軸上に配置され前記照明パターン
投射装置の光軸を前記撮像装置の光軸に一致させるハー
フミラーとから成り、前記照明パターン投射装置は、前
記画像処理装置からフィードバックされた解析結果に基
づき特定の画像パターンを生成する画像パターン生成手
段と、この画像パターンを照明パターンに変換して観測
対象物に投射する照明パターン変換手段とを備えてい
る。また請求項２の発明では、前記画像処理装置は、前
記撮像パターンの特定領域を抽出してこの特定領域の位
置データを解析結果として照明パターン投射装置へフィ
ードバックし、前記画像パターン生成手段は、フィード
バックされた位置データに対応する画素パターンを前記
画像パターンとして生成するようにしている。
【０００８】
【作用】照明パターン投射装置からの投射により得られ
た撮像パターンは、画像処理装置で解析され、その解析
結果が照明パターン投射装置にフィードバックされる。
照明パターン投射装置は、この解析結果に基づく画像パ
ターンを生成してこれを照明パターンに変換し、観測対
象物に投射する。このとき照明パターン投射装置の光軸
は撮像装置の光軸に一致しているから、前記の解折結果
に応じた照明パターンが観測対象物の適正な位置に投射
される。また請求項２の発明では、撮像パターンの特定
領域に対応する位置データに対応する画素パターンから
照明パターンが生成され、観測対象物の前記特定領域に
対応する位置のみが照明される。
た撮像パターンは、画像処理装置で解析され、その解析
結果が照明パターン投射装置にフィードバックされる。
照明パターン投射装置は、この解析結果に基づく画像パ
ターンを生成してこれを照明パターンに変換し、観測対
象物に投射する。このとき照明パターン投射装置の光軸
は撮像装置の光軸に一致しているから、前記の解折結果
に応じた照明パターンが観測対象物の適正な位置に投射
される。また請求項２の発明では、撮像パターンの特定
領域に対応する位置データに対応する画素パターンから
照明パターンが生成され、観測対象物の前記特定領域に
対応する位置のみが照明される。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明にかかるディジタル照明装
置の全体概略構成を示す。図示例の装置は、所望の照明
パターンを生成してこれを観測対象物１の全体若しくは
特定部分へ投射するための照明パターン投射装置２と、
観測対象物１からの反射光を受光して観測対象物１の撮
像パターンを生成するための撮像装置３と、前記撮像パ
ターンを解析してその解析結果を照明パターン投射装置
２へフィードバックさせる画像処理装置４と、前記撮像
装置３の光軸５上に約４５度傾けて配置されたハーフミ
ラー６とから構成される。
置の全体概略構成を示す。図示例の装置は、所望の照明
パターンを生成してこれを観測対象物１の全体若しくは
特定部分へ投射するための照明パターン投射装置２と、
観測対象物１からの反射光を受光して観測対象物１の撮
像パターンを生成するための撮像装置３と、前記撮像パ
ターンを解析してその解析結果を照明パターン投射装置
２へフィードバックさせる画像処理装置４と、前記撮像
装置３の光軸５上に約４５度傾けて配置されたハーフミ
ラー６とから構成される。
【００１０】このハーフミラー６は、撮像装置３の光軸
５と、前記照明パターン投射装置２の光軸７とを一致さ
せて、同軸とするためのものであり、前記照明パターン
投射装置２は、ハーフミラー６の斜め４５度の方向に、
しかもハーフミラー６に対し撮像装置３と対称な位置
に、配設されている。
５と、前記照明パターン投射装置２の光軸７とを一致さ
せて、同軸とするためのものであり、前記照明パターン
投射装置２は、ハーフミラー６の斜め４５度の方向に、
しかもハーフミラー６に対し撮像装置３と対称な位置
に、配設されている。
【００１１】図２は、上記ディジタル照明装置の具体構
成例を示し、また図３は照明パターン投射装置２につい
てのさらに詳細な構成例を示す。図示例において、照明
パターン投射装置２は、ＣＰＵ（ Central Processing
Unit）８、プログラムメモリ９およびデータメモリ１０
などを含むマイクロコンピュータ回路（以下、単に「コ
ンピュータ」という）１１と、コンピュータ１１にバス
１２を介して接続された三原色（赤、緑、青）用の画像
メモリ１３，１４，１５とを備えている。
成例を示し、また図３は照明パターン投射装置２につい
てのさらに詳細な構成例を示す。図示例において、照明
パターン投射装置２は、ＣＰＵ（ Central Processing
Unit）８、プログラムメモリ９およびデータメモリ１０
などを含むマイクロコンピュータ回路（以下、単に「コ
ンピュータ」という）１１と、コンピュータ１１にバス
１２を介して接続された三原色（赤、緑、青）用の画像
メモリ１３，１４，１５とを備えている。
【００１２】各画像メモリ１３，１４，１５は、たとえ
ば縦横各２５６ビットの画素を配列して構成され、各画
像メモリ１３，１４，１５に対する各種画像パターンの
生成や取出しが前記コンピュータ１１によって一連に制
御される。前記プログロムメモリ９には、各画像メモリ
１３，１４，１５に所定の画像パターンを生成するため
のプログロムが格納してあり、またその画像パターンの
形状、大きさ、位置、明るさなどはソフト的に自由に制
御されるようになっている。
ば縦横各２５６ビットの画素を配列して構成され、各画
像メモリ１３，１４，１５に対する各種画像パターンの
生成や取出しが前記コンピュータ１１によって一連に制
御される。前記プログロムメモリ９には、各画像メモリ
１３，１４，１５に所定の画像パターンを生成するため
のプログロムが格納してあり、またその画像パターンの
形状、大きさ、位置、明るさなどはソフト的に自由に制
御されるようになっている。
【００１３】各画像メモリ１３，１４，１５には、それ
ぞれビデオ信号生成回路１６，１７，１８が接続され、
各ビデオ信号生成回路１６，１７，１８は、各画像メモ
リ１３，１４，１５上の画像パターンをスキャンし、各
画素の濃度を赤色、緑色、青色の各ビデオ信号に変換し
て、ビデオプロジェクタ１９，２０，２１へ出力する。
各ビデオプロジェクタ１９，２０，２１は、それぞれの
ビデオ信号を赤、緑、青の各照明パターンに変換しレン
ズ系２２を介して対象物１へ一斉照射する。
ぞれビデオ信号生成回路１６，１７，１８が接続され、
各ビデオ信号生成回路１６，１７，１８は、各画像メモ
リ１３，１４，１５上の画像パターンをスキャンし、各
画素の濃度を赤色、緑色、青色の各ビデオ信号に変換し
て、ビデオプロジェクタ１９，２０，２１へ出力する。
各ビデオプロジェクタ１９，２０，２１は、それぞれの
ビデオ信号を赤、緑、青の各照明パターンに変換しレン
ズ系２２を介して対象物１へ一斉照射する。
【００１４】つぎに撮像装置３は、観測対象物１の表面
からの反射光を受光するカラーテレビカメラ２３と、カ
ラーテレビカメラ２３が撮像した観測対象物１の撮像パ
ターンを三原色に分解してセットする画像メモリ２４，
２５，２６とを含んでおり、各画像メモリ２４，２５，
２６上の撮像パターンは、コンピュータシステムで構成
される画像処理装置４に取り込まれるようになってい
る。そしてこの画像処理装置４では、取り込んだ撮像パ
ターンにつき、その明るさ、形状などの解析処理が実行
され、その解析結果は照明パターン投射装置２のコンピ
ュータ１１へ与えられるものである。
からの反射光を受光するカラーテレビカメラ２３と、カ
ラーテレビカメラ２３が撮像した観測対象物１の撮像パ
ターンを三原色に分解してセットする画像メモリ２４，
２５，２６とを含んでおり、各画像メモリ２４，２５，
２６上の撮像パターンは、コンピュータシステムで構成
される画像処理装置４に取り込まれるようになってい
る。そしてこの画像処理装置４では、取り込んだ撮像パ
ターンにつき、その明るさ、形状などの解析処理が実行
され、その解析結果は照明パターン投射装置２のコンピ
ュータ１１へ与えられるものである。
【００１５】いま観測対象物１に、その物体色と同一色
の照明パターンを投射するには、撮像装置３によって観
測対象物１の撮像パターンを求めた後、各画像メモリ２
４，２５，２６に取り込んだ三原色の撮像パターンを画
像処理装置４で解析して、観測対象物１の色を特定する
三原色のベクトル値を算出する。各算出値は、照明パタ
ーン投射装置２へ送られて、各画像メモリ１３，１４，
１５へセットされるが、つぎにこの画像メモリ上の各画
像パターンはビデオ信号生成回路１６，１７，１８を経
てビデオプロジェクタ19, 20，２１へ送られて照明パタ
ーンに変換され、その照明パターンが観測対象物１に投
射されるものである。この場合、撮像装置３と照明パタ
ーン投射装置２とは、それぞれの光軸を一致させてある
から、なんらの機械調整を行うことなく、照明パターン
投射装置２より観測対象物１に対し、物体色と同一色の
照明パターンを投射できる。
の照明パターンを投射するには、撮像装置３によって観
測対象物１の撮像パターンを求めた後、各画像メモリ２
４，２５，２６に取り込んだ三原色の撮像パターンを画
像処理装置４で解析して、観測対象物１の色を特定する
三原色のベクトル値を算出する。各算出値は、照明パタ
ーン投射装置２へ送られて、各画像メモリ１３，１４，
１５へセットされるが、つぎにこの画像メモリ上の各画
像パターンはビデオ信号生成回路１６，１７，１８を経
てビデオプロジェクタ19, 20，２１へ送られて照明パタ
ーンに変換され、その照明パターンが観測対象物１に投
射されるものである。この場合、撮像装置３と照明パタ
ーン投射装置２とは、それぞれの光軸を一致させてある
から、なんらの機械調整を行うことなく、照明パターン
投射装置２より観測対象物１に対し、物体色と同一色の
照明パターンを投射できる。
【００１６】つぎに観測対象物１の特定部位（たとえば
特徴部分）にのみ照明パターンを投射する場合は、まず
画像処理装置４において撮像パターンの形状などの解析
を行って前記特徴部分の位置を求めた後、つぎに照明パ
ターン投射装置２において、特徴部分の位置に対応する
各画像メモリ１３，１４，１５上の画素領域に、たとえ
ばスポット状の画素パターンを生成することになる。そ
して各画像メモリ１３，１４，１５上の画像パターンを
ビデオプロジェクタ１９，２０，２１にて照明パターン
に変換した後、これを撮像装置３と同軸の光軸に沿って
投射すれば、観測対象物１の特徴部分にのみ照明パター
ンが当てられることになる。
特徴部分）にのみ照明パターンを投射する場合は、まず
画像処理装置４において撮像パターンの形状などの解析
を行って前記特徴部分の位置を求めた後、つぎに照明パ
ターン投射装置２において、特徴部分の位置に対応する
各画像メモリ１３，１４，１５上の画素領域に、たとえ
ばスポット状の画素パターンを生成することになる。そ
して各画像メモリ１３，１４，１５上の画像パターンを
ビデオプロジェクタ１９，２０，２１にて照明パターン
に変換した後、これを撮像装置３と同軸の光軸に沿って
投射すれば、観測対象物１の特徴部分にのみ照明パター
ンが当てられることになる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は上記の如く、観測対象物の撮
像パターンを解析した結果に基づく画像パターンを照明
パターンに変換して観測対象物へ投射するようにしたか
ら、観測対象物の特徴や観測条件に応じて照明パターン
の投射位置，大きさ，形状，明るさなどを自由に調整し
て所望の照明パターンを投射することができる。またハ
ーフミラーを用いて照明パターン投射装置の光軸と撮像
装置の光軸とを一致させるようにしたから、人為的かつ
機構的な調整を必要とせずに、生成された照明パターン
を観測対象物の適正な位置に投射することが可能であ
る。さらに請求項２の発明では、画像処理装置で撮像パ
ターンの特定領域を求め、この領域の位置データに対応
する画素パターンを前記画像パターンとして生成するよ
うにしたから、観測対象物の特徴部分を抽出してこの部
分のみを照明することが可能となる。
像パターンを解析した結果に基づく画像パターンを照明
パターンに変換して観測対象物へ投射するようにしたか
ら、観測対象物の特徴や観測条件に応じて照明パターン
の投射位置，大きさ，形状，明るさなどを自由に調整し
て所望の照明パターンを投射することができる。またハ
ーフミラーを用いて照明パターン投射装置の光軸と撮像
装置の光軸とを一致させるようにしたから、人為的かつ
機構的な調整を必要とせずに、生成された照明パターン
を観測対象物の適正な位置に投射することが可能であ
る。さらに請求項２の発明では、画像処理装置で撮像パ
ターンの特定領域を求め、この領域の位置データに対応
する画素パターンを前記画像パターンとして生成するよ
うにしたから、観測対象物の特徴部分を抽出してこの部
分のみを照明することが可能となる。
【図１】この発明にかかるディジタル照明装置の全体概
略構成を示す説明図である。
略構成を示す説明図である。
【図２】ディジタル照明装置の具体例を示す回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】照明パターン投射装置の詳細を示す回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
２ 照明パターン投射装置 ３ 撮像装置 ４ 画像処理装置 ６ ハーフミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂 和彦 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−44973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−228103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−152903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188509（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 観測対象物へ照明パターンを投射する照
明パターン投射装置と、観測対象物からの反射光を受光
して観測対象物の撮像パターンを生成する撮像装置と、
前記撮像パターンを解析して解析結果を前記照明パター
ン投射装置へフィードバックさせる画像処理装置と、前
記撮像装置の光軸上に配置され前記照明パターン投射装
置の光軸を前記撮像装置の光軸に一致させるハーフミラ
ーとから成り、前記照明パターン投射装置は、前記画像
処理装置からフィードバックされた解析結果に基づき特
定の画像パターンを生成する画像パターン生成手段と、
この画像パターンを照明パターンに変換して観測対象物
に投射する照明パターン変換手段とを備えて成るディジ
タル照明装置。 - 【請求項２】 前記画像処理装置は、前記撮像パターン
の特定領域を抽出してこの特定領域の位置データを解析
結果として照明パターン投射装置へフィードバックし、
前記画像パターン生成手段は、フィードバックされた位
置データに対応する画素パターンを前記画像パターンと
して生成する請求項１に記載されたディジタル照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228906A JPH0739940B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ディジタル照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228906A JPH0739940B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ディジタル照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180630A JPH05180630A (ja) | 1993-07-23 |
| JPH0739940B2 true JPH0739940B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=16883711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3228906A Expired - Lifetime JPH0739940B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | ディジタル照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739940B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3482990B2 (ja) * | 1998-08-18 | 2004-01-06 | 富士ゼロックス株式会社 | ３次元画像撮影装置 |
| JP2007163363A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 距離測定装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4410787A (en) * | 1981-08-31 | 1983-10-18 | Sri International | Image acquisition apparatus and process |
| JPS59228103A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-21 | Sony Corp | 変位量検出装置 |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3228906A patent/JPH0739940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05180630A (ja) | 1993-07-23 |
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