JPS60204087A - 表示パタ−ンの検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は表示ノぐターンの検出装置に係り、特にブラウ
ン管で表示されるノ？ターンのようにそのノ等ターンの
各部分が間欠的に発光することによって表示される／４
’ターンの検出に好適な表示パターンの検出装置に関す
る。

〔発明の背景〕

ブラウン管に表示される文字や図形ノ母ターンを自動検
出することは、例えばブラウン管表示装置を用いた説備
枡器の自動検査等には不可欠の技術である。このために
通常テレビカメラカーｉ４ターンの検出七ンサとして用
も・られており、第１図はそのような従来装置の構成を
示すブロック図でおる。

同図に於てブラウン管１に現われる表示ノ々ターンを光
学レンズ３により認識可能な大きさに拡大あるいは縮小
し、その光学像ケテレビカメラ２で見て、光の明るさに
応じたアナログの電気信号’４する。次にディジタル処
理を行うため、二値化回路４により、可変電源５で設定
されるしき〜）イ直で上記のアナログ信号を１０“また
は、１１“のディジタル信号に変換する。これらディジ
タル化された一画面分の画゛像は画像メモリ６に記憶さ
れる。その後に画像処理回路７により画像メモリ６に記
憶されたデータを読出して認識の処理を行い、結果暑中
央制御回路８に出力する。

このような表示′７臂ターンの検出装置では、ブラウン
管ｌ、テレビカメラ２ともにラスタースキャン方式で画
面の走査が行われるが、これら両者の走査を同期させる
ことはブラウン管力）ら同期信号をとり出すための加工
を必要とするなどの好ましくない条件となる。このため
テレビカメラ２の走査はブラウン管１のそれとは独立し
たクロック系で制御されるのが普通である。ところがこ
のために、ブラウン管の表示パターンをテレビカメラ２
で検出できない場合が生じ、そのことを次に詳述する。

第２図はブラウン管１に表示された文字５を文字全体を
見えるだけの視野９をもったテレビカメラ２で撮像する
場合Ｚ示しており、文字５７ａ−構成している輝点の中
のＰ点について着目してみる。

第３図はこのブラウン管１上のＰ点が点灯する時間ｊｌ
　＋　ｔ＝　１・・・と、そのＰ点に対応するテレビカ
メラ２上のＱ点が走査される時間ｕｌ＋ｕＺ＋・・・の
相対的な関係の例を示したものでおる。ここで時系列ｔ
１１ｔ２＋・・・及びｕｌ　ｌ　ｕ’ｌ　＋・・・の間
隔ＴＩ及びＴｇ　Ｖｉ各々ブラウン管１及びカメラ２の
垂直同期信号の周期に等しい。テレビカメラ２は各点へ
入射された光によって形成されるイメージをその点が走
査されるまで保持しているので、例えば第３図の時刻ｕ
１には時刻ｕｌ−’ｒ＝〜ｕ１間の時間幅Ｔ２内にＱ点
へ入力された光の強さに応じた信号が走査されて読み出
される。一方ブラウン管１の方では時刻ｊｌ　＋　ｊ２
　＋・・・にＰ点が赤査されて発光するがこちらの方は
残像時間が通常は極めて短く、例えば４０μｓｅｃ程度
である。これは通常ブラウン管１の垂直同期信号の周期
Ｔ１（商用テレビで約３３　ｍ　５ｅｃ）に比べれば非
常に小さいので、その発光時間は第３図のｔｌｔｔ２＋
・・・に於る線とみなせ、その他の間は発光してい１．
ｃい。従って、第３図のように、Ｔｌ＞Ｔ２であると時
刻１．でのＰ点の発光はそこから１２時間内にある時刻
ｕｌの走査によりテレビカメラ２で捉えることができる
が、同じ発光を時刻ｕ２の走査ではｕ２　ｔｌ：＞７２
であるからこれ乞捉えることはできない。ところがテレ
ビカメラ２は通常１ｉｉ１ｉｉ面分、つまり垂直同期信
号の１周期Ｔ２間によみ込んだデータだけをとり込んで
これを２値化して画像メモリ６へ入力するから、テレビ
カメラ２の１ｉｉｌｉｉ面分の走査が第３図の時刻ｕ２
ヲ含むような場合はブラウン管１上の点Ｐは入力できな
いことになる。このような事態の発生ン避けようとする
とテレビカメ２２の複数画面分乞とり込んでそれを後に
合成することが考えられるが、このためにＦｉ画像メモ
リ６の容量がその複数両面分必要となるといった問題が
生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、間欠的な発光によって表示される表示
パターンを確実に検出できる表示・臂ターンの検出装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、簡単な回路構成の書込み制御回路を設けるこ
とによって、１ｉｉｌ！Ｉ向分の容量ン有した画像メモ
リへ必要なだけの複数画面を重ね合せて壱込むようにし
たことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。

第４図は本発明の一実施例を示すもので、従来と同様に
テレビカメラ２からのアナログ信号は二値化回路４で二
値化されて画像メモリ６へ入力される。テレビカメラ２
の走査は周知のラスタースキャン方式で行われるものと
し、今その水平走査信号を第５図に示す。この水平信号
は、映像信号Ａが現れる時間Ｔ旧と水平帰線時間Ｔｎ２
（この間に水平周期信号Ｈがある）に分けられる。そし
て、この時間Ｔ旧＊　Ｔａ２をテレビカメラ２の一画素
分に対応した時間Ｔａで割った整数（予めＴｎｌ、Ｔａ
２はＴａの整数倍になるように設定されている）は、第
６図に示したテレビ画面の画素数ｎＩ＋　１２に相当す
る。同様に垂直方向についても合計量水の走査線のうち
刷本は第５図のような信号Ａが含まれた部分で残りのｍ
２本は垂直帰線時間Ｔｍ２に対応し、この間に垂直同期
信号（図示せず）が含まれている。以上のようなテレビ
カメラ２の走査と画像メモリ６への書込みはむろん同期
して以下のように行われる。

クロック発振回路５はテレビカメラ２の一画素分に対応
した時間Ｔａを一周期とする発振周波数ｆａ（＝１／Ｔ
ａ）のクロックパルスＣｙ！１′出力し、これはｎ進カ
ウンタ２６にて計数されその計数値Ｘは常時比較回路あ
へ入力される。設定器２７はデイノタルスイッチ型のも
ので、ここに第６図で説明した画素数ｎ１をセットして
おき、比較回路あはＸ≦ｎ１のとき０　＋　ｘ　＞　ｎ
ｌ　の時１を出力する。またｎ進カウンタがはｘ＝ｎに
なるとリセットされ（Ｘ＝Ｏ）。

同時にオーバフロー信号Ｏｖとして１を出力する。

従ってカウンタ２６が１回オーバフローする毎に１水平
線に相当する時間が経過し、比較回路あ出力カｎ１画素
分０＋ｎ２画素分１となるので、これによって水平同期
信号発生回路３６がテレビカメラの１水平期間の走査を
行う。そしてｍ進カウンタ３】の計数値ｙが＋１される
。このような動作がくり返されるとｍ進カウンタ３１は
１水平走査毎に＋１され、その値ｙは設定器３３の設定
値ｍ１と比較回路あで比較される。従って水平の時と同
様に比較回路３４の出力はｙ≦ｍｌの時０　＋　、ｙ　
＞　ｍｔになると１になるので、これが垂直同期信号発
生回路３５に入力され、テレビカメラ２の垂直方向の走
査が行われる。そしてカウンタ３１の計数値ｙが０から
ｍになってオーバーフローすると１画面分の走査が終了
する。

画像メモリ６への書込み制御を次に述べる。テレビカメ
ラ２からの書込み時には、中央制御回路８からの選択信
号加によってアドレスカウンタｎの出力がアドレスセレ
クタ１９で選択され同時にオア回路１２の出力がセレク
タ１８で選択されて夫々画像メモリ６に入力される。こ
の選択信号加の発行は比較回路３４の出力が１．つまり
垂直走査が帰線期間内にあって次の画面走査が始まる直
前にあることを確めて中央制御装置８から出力される。

アドレスカウンタ２２１′ｉアンドゲートＵの出力１を
計数するが、このアンドゲート別はノットゲート３８゜
３９の出力がともに１の時にクロツクノクルスＣを出力
する。従って比較回路路、３４出力がともに０となるｘ
＜ｎｔ＋ｙ≦ｍｌの時、つまり第６図の画面で画像信号
Ａが入力されているｒＨ，Ｘｍ１画素（斜線の引いてい
ない部分）が走査されている間だけクロックＣがアドレ
スカウンタｎで計数され、しかもとのカウンタ２２ｉｌ
−を比較回路調出方が１となった時クリアされるので、
結局記６図の上記ｎｌＸｍ１個の画素に対応したアドレ
スが走査される順にアドレスカウンタｎの出力として得
られる。即ちテレビカメラ２の走査に同期して画素対応
の画像メモリ６上のアドレスがアドレスカウンタ四出カ
により指定される。このようにアンドダート２４出カパ
ルスによりメモリ６上のアドレスが指定されるまでには
カウンタｎやメモリ６のアドレス制御部等の動作時間の
ため少しの遅れ時間があり、またアンドゲート冴の出力
パルスに対応するクロックＣに応じてカメラ２が走査さ
れ、その出方が二値化回路４で二値化されて画像データ
ＤＩとして画像メモリ６へ入力されるまでにも少しの遅
れ時間がある。従ってこれらアドレス及び大刀信号の確
立するまでの時間を経過してから実際の書込みを実行す
るために、アンドダー）２４の出力パルスを遅延回路ｎ
で遅延させてクロックｃ１とし、これをオアダート１２
．セレクタ１８ヲ介して書込み許可信号ＷＥとして画像
メモリ６へ入力する。この信号ＷＥがＯから１へ立上る
時に書込みが行われる。

そこで今第４図のアンドゲート１１．オアゲート１２が
なく、クロックＣ１が直接セレクタ１８を介して信号Ｗ
Ｅとされているとすると、第７図に示したようにクロッ
クＣ１の立上り時点τ！、τ２．・・・でその時のアド
レスＡＤの位置にデータＤＩが書込まれる。この常時Ｗ
Ｅ　＝　Ｃ１である場合は従来装置に相当し、そして、
その時点毎の入力をそのまま画像メモリ６へ入力するこ
とになる。このためメモリ６が１画面分の容量しか持タ
ナい時はある１画面分を入力し、その後又１画面分を入
力すると、メモリの内容はそっくり後から入力された画
面のデータで書き換えられ、複数両面分を合成すること
はできなかった。このため本発明では、メモリ６は１画
面分の容量であるが、ノットゲート１０゜アンドゲート
１１．オアゲート１２ヲ設け、入カニ値データＤＩによ
って書込み許可信号ＷＥを制御できるようにして上記の
複数画面の合成を以下のように可能としたものである。

まず、第１画面の入力時には、前述のように中央制御回
路８が比較回路３４の出力をしらべ、それが１になって
いることを確めてアドレスセレクタ１９、セレクタ１８
を夫々アドレスカウンタ２２．オアｃ−トｉ２側に接続
し、かつ制御信号１７を０にする。これによりアンドダ
ート１１の出力は入力データＤ１に関係なく０となり、
クロックＣ１がそのまま信号ＷＥとなるので、第１画面
の全°Ｃのデータが従来と同様に画像メモリ６に記憶さ
れる。この書込み中は比較回路真出力は０であるが、こ
れが１に変ると第１画面のデータ入力が終了したことが
わかるので中央制御回路８は第２画面のデータ入力に移
る。即ちこの時は中央制御回路８よりの制御信号１７ｔ
１とする。これによって二値化回路４の出力信号ＤＩが
０の時はノットグー）　１０の出力が１だからアンドゲ
ート１１の出力もｌとなり、従ってオアゲート１２から
の信号ｗＥはクロックＣ１に関係なく常に１になって画
像メモリ６へのデータ書込みは禁止される。躯７図の時
刻τｌ、τ３に於る信号ＷＥがこの状態に対応する。ま
た二値化回路４の出力信号ＤＩが１の時はノットゲート
１０がＯ，アンドダート１１の出力もＯであるからオア
ダート１２の出力ＷＥは第１画面入力時と同様にクロッ
クＣ１と同じとなり、これの立上り時に書込みが行われ
る。第７図の時刻τ２に於る信号ＷＥがこの状態に対応
する。このようにして第２画面のデータ入力時にはその
データＤＩが１のものだけ書込まれ、０のものの１込は
行われない。従って表示パターンのバックグラウンドが
０．ノやターン部分が１のレベルで二値化されておれば
、入力信号ＤＩの表示パターン部分ヲ表すレベル１のデ
ータは、第１．第２画面のどちらかに於てカメラ２によ
りとらえられていれば、メモリ６へ書込まれ、２つの合
成画面が１画面分のメモリ６上に形成され、２画面とも
０であった画素のみが０レベルで記録される。

第８図は、認識すべき数字ノやターン５を第１画面と第
２画面の２画面で撮像し、それを合成する様子を示した
もので、＠１画面で１となった画素には、第２画面で０
となってもそのＯは書込まず、また第１画面で０となっ
た画素には、第２画面で１となった場合それを１と書き
換えることにより同図のような合成画面が作成される。

なお、第８図は画面全体を表わしたものではなく、数字
５が現れる画面の一部分を表したものである。

第８図の合成例は２つの画面で十分な場合であるが、一
般にはある整数Ｎに対しＮ画面分の合成が必要である。

このための制御は前述の第２画面に於る制御、つまり制
御信号１７を１とし、入力ＤＩがＯの時ＷＥ＝１となる
ようにして入力０の岩込みを禁止する制御を行いながら
第３．第４・・・画面のデータＤＩを必要なだけ入力す
れば、それらのルベルすべてを合成したデータが得られ
る。

この場合最小限必要な重ね合せ数Ｎは次のようにめられ
る。令弟９図のようにブラウン管上のある点Ｐがｊｌ　
＊　ｔ２　＋・・・に発光するとしその周期をＴ１　と
する。一方テレビカメラによるＰ点の走査時点Ｙｕ＋　
＋　ｕｚ　＊・・・とじその周期Ｙ　Ｔ２とする。

これは第３図と同様である。この時、もし２Ｔ２　）　
ｕ＋　−ｔ＋≧Ｔ２　−”（１１ならば、ｔｌに於るＰ
点の発光をカメラが捉えられない最初の走査時点がｕｌ
　（ｕｌ　−Ｔ２では捉えられる）である。この時点ｕ
１から数えてＮ番目の走査時点なｕＮとすると、ｕｌ　
１　”２・・・の間隔がすべてＴ２だから ｕＨ＝（Ｎ−１）Ｔ２＋ｕｔ　・・・・・・（２）であ
る。そこで今もし ＮＴ２（Ｔ１　・・・・・・（３） であるとすると式＋２１　、　（３］からｕｙ　（Ｔ１
＋ｕｌ　Ｔｓ であるので式（１）でｕｌ　＝ｔ１−４−Ｔ２の時はｕ
Ｎ（ＴＩ　＋ｔｘ　＝　ｔｇ となる。つまりｕｉ　＜ｕｚ　（・・・（ｕ）１（ｔｚ
　となり、これらの時点ｕ１〜ｕＮでは点Ｐの発光を捉
えることはできない。従って式（３）の否定、即ちＮＴ
、≧ＴＩ　・・・・・・（４） であれば常に式（１１、＋２１より ｕＮ≧ＴＩ　−Ｔｘ　＋ｕｌ　≧　’ｒｌ＋ｔｉ　＝ｔ
’２となる。更にこのｕＮは、 ｕＮ（ｔｚ　＋Ｔｚ　−”（５１ を満していればＰ点の時刻ｔ２に於る発光ケ最初に捉え
ることのできるカメラの走査時点であり、一つ前の時点
ｕＮ−１はｕＨ１−ｕＮＴ２＜　ｔｚとなってこれでは
ｔｚに於る発光は捉えることはできない。式（５）の条
件は式（１１、（２１”２用いてＮＴ２　＜　ＴＩ　＋
Ｔ２　・・・・・・（６）と変形できる。以上から最悪
の場合でも、式（４）。

（６）を満すＮに対して連続し７’ＣＮ画面分を合成す
れば必ず点Ｐの発光が１回捉えられて画像メモリに入力
される。ところが点Ｐはブラウン管上の任意の点として
も上述の議論はそのまま成立するから任意の表示パター
ンに対して式（４１、（６１を満すＮをめて！＝−けば
よく、これは整理するとを満す整数である。またもっと
一般的には連続し７ｖＮ画面でなくても、適切に選べば
とびとびの複数歯＠を合成するようにすることもできる
。　・なお、以上のようにして画像メモリ６にとり込ま
れた表示パターンをとり出して処理する時は、アドレス
セレクタ１９及びセレクタ１８を中央制御回路８側へ選
択信号加によって切換えておき、中央制御回路８からの
アドレス２１と読み出し信号３７によってメモリ６の読
み出しを行い、読み出したデータＤＯを第４図では省略
した処略回路へ転送する。また以上の実施例では表示パ
ターンはブラウン管１上のイメージであるとしたが、こ
れが固体発光素子を画素単位に配置し、発熱量を抑制す
るためにこれを間欠的に発光させるようにした表示装置
であっても、各素子の発光の周期夕前述のＴ１と考えれ
ば全く同様に本発明が適用できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１画
面分の画像メモリに簡単な書込み制御の回路を付加する
ことにより複数画面の合成画面が容易に得られ、ブラウ
ン管等の表示・ぞターンを確実に検出できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示パターン検出装置のブロック図、第
２図及び第３図は、表示面とこれを捉えるテレビカメラ
の走査時間の関係を示す説明図、第４図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第５図及び第６図はラスタース
キャン方式の説明図、第７図は本発明の特徴とする複数
画面の合成動作を示すタイムチャート、第８図は２つの
画面の合成の説明図、第９図は合成に必要な画面数をめ
るための走査時間の関係を示す図である。 ２・・・テレビカメラ、３・・・光学レンズ、４・・・
二値化回路、６・・・画像メモリ、８・・・中央制御回
路、１０・・・反転回路、１１・・・アンドゲート、１
２・・・オアダート。 代理人弁理士　秋　本　正　実 第１図 第３図 第５図 Δ 第６　閏　ＤＩ ｒ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その各画素が間欠的に発光することによって表示さ
   れる表示パターンを撮像するための撮像手段と、該手段
   の出力を画素ごとに０．１値に二値化した画像データを
   格納するための記憶手段と、与えられた制御信号がオフ
   の時は上記画像データの０．１値をそのまま上記記憶手
   段に書込みかつ上記制御信号がオンの時は上記画像デー
   タのうちゝ１“値のみを対応画素の値として上記記憶手
   段に書込み、１０“値は書込まないように制御する書込
   み制御手段と、上記撮像手段により撮像された１つの画
   面に対しては上記制御信号をオフとしその後に撮像され
   た画面に対しては上記制御信号をオンとすることによっ
   て複数個の撮像画面の合成画面が上記記憶手段に得られ
   るようにする中央制御手段とを有したことを特徴とする
   表示パターンの検出装置。 ２、　前記表示パターンの各画素の発光周期をＴ１前記
   撮像手段の１画面撮像の周期なＴ２とした時、条件（Ｔ
   １．／　Ｔ２　）　＜Ｎ＜　（ＴＩ　／Ｔ２　）＋　１
   を満足する整数Ｎに対しＮ個の連続した撮像画面を前記
   合成される画面としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の表示ｗ４ターンの検出装置。 ３、　前記書込み制御手段を、前記二値化した画像デー
   タと前記制御信号とのアンド条件をとるアンドダートと
   、該アンドダートの出方と前記記憶手段への書込み制御
   クロックとのオア条件をとるオアダートとから構成する
   とともに、該オアゲート出力が０レベルからルベルへ立
   上る時に上記記憶手段への書込みを行わしめるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２
   項記載の表示パターンの検出装置。