JPS60249006A - Image sensor device - Google Patents
Image sensor deviceInfo
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- JPS60249006A JPS60249006A JP59106042A JP10604284A JPS60249006A JP S60249006 A JPS60249006 A JP S60249006A JP 59106042 A JP59106042 A JP 59106042A JP 10604284 A JP10604284 A JP 10604284A JP S60249006 A JPS60249006 A JP S60249006A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、物体の大きさと形状とを認識するイメージセ
ンサ装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image sensor device for recognizing the size and shape of an object.
背景技術
従来から物体の測寸を行なうラインイメージセンサは、
ビット数が数千ピットのものもあり、高精度な測定が可
能である。このようなラインイメージセンサけ、ピント
数が多くてもエリアイメージセンサのように画像として
表示手段に表示することが難しく、センサしきい値調整
などはオシロスコープによる波形観測が不可欠であり、
またファインダを使用してどこ全測定しているかを確認
する必要があった。さらにこのよう々ラインイメージセ
ンサは、物体の測寸に対しては高精度で行なうことがで
きるが、形状認識用としては不向きである。BACKGROUND TECHNOLOGY Line image sensors have traditionally been used to measure the dimensions of objects.
Some have several thousand bits, allowing highly accurate measurements. Even if such a line image sensor has a large number of focuses, it is difficult to display it as an image on a display means like an area image sensor, and waveform observation with an oscilloscope is essential for adjusting the sensor threshold value.
It was also necessary to use a finder to confirm where all measurements were being made. Furthermore, although such a line image sensor can measure the dimensions of an object with high precision, it is not suitable for shape recognition.
一方、エリアイメージセンサd−、ビット数が数百X数
百で物体の測寸−に用いると走ができないが、形状認識
には適している。したがってラインイメージセンサとエ
リアイメージセンサと全個々に使用していると両者の特
徴が生かしきれない。特にラインイメージセンサを使用
する際の調整などが面倒であった。On the other hand, the area image sensor d- has a bit number of several hundred times several hundred and cannot be used for measuring the size of an object, but is suitable for shape recognition. Therefore, if both the line image sensor and the area image sensor are used individually, the characteristics of both cannot be utilized. In particular, adjustments when using a line image sensor were troublesome.
目 的
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、ラインイ
メージセンサの使用の面倒な点を改善すると共に、形状
認識と高精度測寸とが同時に行々うことが1きるイメー
ジセンサ装置全提供することである。Purpose The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems, improve the troublesome points of using a line image sensor, and provide an image sensor that can perform shape recognition and high-precision measurement at the same time. All equipment is provided.
実施例
第1図は、本発−明の一実施例の構成の概略を説明する
ためのブロック図である。物体1からの像は、レンズ系
2を通して、物体1の形状全紹轍するエリアイメージセ
ンサ4と、物体1の測寸全行なうラインイメージセンサ
5とに結ばれる。ハーフミラ−3は、物体lからの像を
分割し−c1エリアイメージセンサ4とラインイメージ
センサ5とにそれぞれ与える。制御部6は、エリアイメ
ージセンサ4とラインイメージセンサ5との画像を同時
にモニタテレビジョン8に表示するものである。Embodiment FIG. 1 is a block diagram for explaining the outline of the configuration of an embodiment of the present invention. An image from the object 1 is transmitted through a lens system 2 to an area image sensor 4 that traces the entire shape of the object 1, and to a line image sensor 5 that measures the entire size of the object 1. The half mirror 3 divides the image from the object 1 and supplies it to the -c1 area image sensor 4 and the line image sensor 5, respectively. The control unit 6 displays images from the area image sensor 4 and the line image sensor 5 on the monitor television 8 at the same time.
モニタテレビジョン8は、画像の表示手段であり、画像
処理装@7は測定した画像データを基に物体1の形状認
識と測寸とを行なう。The monitor television 8 is an image display means, and the image processing device @7 recognizes the shape and measures the size of the object 1 based on the measured image data.
第2図は、モニタテレビジョン8の画面を示す。FIG. 2 shows the screen of monitor television 8. As shown in FIG.
第2図(1)に示すように一画面上に、エリアイメージ
センサ4による表示部分aとラインイメージセンサ5に
よる表示部分すとが同時に表示される。As shown in FIG. 2(1), a display portion a by the area image sensor 4 and a display portion by the line image sensor 5 are displayed simultaneously on one screen.
つまり、エリアイメージセンサ4による表示部分aの中
央に、ラインイメージセンサ5による1ライン分の表示
部分b’l挿入する。第2図(2)は、エリアイメージ
センサ4による表示部分aの画素数は横256個、91
28−x2個であること全示し、ラインイメージセンサ
5による表示部分すの画素数は横256個、縦1個であ
ることを示す。That is, a display portion b'l corresponding to one line by the line image sensor 5 is inserted into the center of a display portion a by the area image sensor 4. In FIG. 2 (2), the number of pixels in the display area a by the area image sensor 4 is 256 horizontally and 91 pixels horizontally.
28-x2, and the number of pixels displayed by the line image sensor 5 is 256 horizontally and 1 vertically.
ラインイメージセンサ5とエリアイメージセンサ4と吋
、■ライフ分のビット数が異々る。したがって単純にイ
メージセンサ4の表示部分にラインイメージセンサ5の
表示部分を挿入するというわけにはいかない。まずエリ
アイメージセンサ4とラインイメージセンサ5との走査
周期全同一にして、表示のタイミング金とる必要がある
。その上に、各イメージセンサ4,50ビツト数の差に
対する対応が必要となる。すなわち、物体1の中央位置
に配置されるラインイメージセンサ5により書込まれた
メモリ出力の読み取りを、エリアイメージセンサ4用の
メモリ出力の読み取りよりも早く行々う必要がある。そ
のためには、ラインイメージセンサ5用のメモリのアド
レスの読み取り周波数ケ、エリアイメージセンサ4用の
メモリの読み取り周波数より上げることが必要となる。The line image sensor 5 and the area image sensor 4 have different bit numbers. Therefore, it is not possible to simply insert the display part of the line image sensor 5 into the display part of the image sensor 4. First, it is necessary to set the scanning period of the area image sensor 4 and the line image sensor 5 to be the same in order to secure the display timing. In addition, it is necessary to deal with the difference in the number of 4 and 50 bits of each image sensor. That is, it is necessary to read the memory output written by the line image sensor 5 disposed at the center of the object 1 faster than the memory output for the area image sensor 4. For this purpose, it is necessary to raise the address reading frequency of the memory for the line image sensor 5 higher than the reading frequency of the memory for the area image sensor 4.
もちろんラインイメージセンサ5はエリアイメージセン
サ4の一ライン分全同−周波数で読むことも可能である
が、その場合にはラインイメージセンサ5は数ビット分
に対してデータ全1個サンプリングすることになる。Of course, it is also possible for the line image sensor 5 to read one line of the area image sensor 4 at the same frequency, but in that case, the line image sensor 5 will sample all one data for several bits. Become.
第3図は、第1図における制御部6の概要を示すブロッ
ク図である。制御部6Fi、2値化回路16.19、駆
動回路17,18、メモリ20,22、パルス発生回路
21、アドレスカウンタ回路23、ラインカウンタ回路
24、および混合回路25から成る。パルス発生回路2
1は、エリアイメージセンサ14とラインイメージセン
サ15とに共通の1ライン走査用のパルスを発生する。FIG. 3 is a block diagram showing an overview of the control section 6 in FIG. 1. It consists of a control section 6Fi, binarization circuits 16 and 19, drive circuits 17 and 18, memories 20 and 22, a pulse generation circuit 21, an address counter circuit 23, a line counter circuit 24, and a mixing circuit 25. Pulse generation circuit 2
1 generates a pulse for scanning one line common to the area image sensor 14 and the line image sensor 15.
駆動回路17は、前記パルスに基づいてエリアイメージ
センサ14を駆動?せる。駆動回路18は、前記パルス
に基づいてラインイメージセンサ15を駆動させる。2
値化回路16は、エリアイメージセンサ14の出力を2
値化して、メモリ20にその情報金与える。2値化回路
19は、ラインイメージセンサ15の出力で2値化して
、メモリ22にその情報を与える。The drive circuit 17 drives the area image sensor 14 based on the pulse. let The drive circuit 18 drives the line image sensor 15 based on the pulse. 2
The value conversion circuit 16 converts the output of the area image sensor 14 into 2
The information is converted into a value and given to the memory 20. The binarization circuit 19 binarizes the output of the line image sensor 15 and provides the information to the memory 22 .
アドレスカウンタ回路23け、パルス発生回路21から
のパルスによりメモリ20および22のアドレス會順次
指定する。メモリ20に書き込まれたエリアイメージセ
ンサ14の出力と、メモリ22に書き込まれたラインイ
メージセンサ15の出力と同一のモニタテレビジョン2
6の画面上に表示するため、前述したようにラインイメ
ージセンサ15のアドレスカウント周波数ヲエリアイメ
ージセンサ14のアドレスカウント周波数よりも高くす
ることが必要である。もちろん同一周波数でメモリ20
および22の内容を読んでもかまわ々いが、表示の分解
能が下がる。表示を行々うときのみ、エリアイメージセ
ンサ14と同一カウント周波数でメモリ22の計測デー
タを1ビツト毎に読むことは可能である。The address counter circuit 23 sequentially specifies the addresses of the memories 20 and 22 using pulses from the pulse generating circuit 21. The monitor television 2 is the same as the output of the area image sensor 14 written in the memory 20 and the output of the line image sensor 15 written in the memory 22.
6, the address count frequency of the line image sensor 15 needs to be higher than the address count frequency of the area image sensor 14, as described above. Of course, memory 20 at the same frequency
It is okay to read the contents of and 22, but the resolution of the display will be reduced. Only when performing display, it is possible to read the measurement data in the memory 22 bit by bit at the same count frequency as the area image sensor 14.
次にラインイメージセンサ15の一ライン分を挿入する
位置は、ラインカウンタ回路24によって与えられる。Next, the position at which one line of the line image sensor 15 is inserted is given by the line counter circuit 24.
混合回路25は、予め設定されたラインに達したときの
ラインカウンタ回路24の出力と、そのときのラインイ
メージセンサ15の出力をメモリ22より取や出した出
力と全混合し、モニタテレビジョン26に表示する。The mixing circuit 25 mixes the output of the line counter circuit 24 when a preset line is reached and the output of the line image sensor 15 at that time with the output taken out from the memory 22, and displays the output on the monitor television 26. to be displayed.
したがってモニタテレビジョン26に表示すれた画像を
見て、2値化レベルおよび測定位置を決定することがで
きる。つまりエリアイメージセンサ14およびラインイ
メージセンサ15を含むカメラ部を移動させ所定の位置
たとえば第4図(1)の測定点A1や第4図(2)の測
定点A2で物体1を測定することができる。Therefore, the binarization level and measurement position can be determined by viewing the image displayed on the monitor television 26. In other words, it is possible to move the camera section including the area image sensor 14 and the line image sensor 15 and measure the object 1 at a predetermined position, for example, the measurement point A1 in FIG. 4(1) or the measurement point A2 in FIG. 4(2). can.
第5図を参照して、物体の測寸を行なう計算の原理を説
明する。レンズ52の前方の距離aの位置には、物体5
1がレンズ52の軸線に対して垂直に配置される。レン
ズ52の後方の距離すの位置には、ラインイメージセン
サ53において物体51の像が形成される。ここで像の
倍率iM、レンズ52の焦点距離を11カメラ視野にな
る物体51の長さiLs、レンズ52の視野内の物体5
1の長さ?LX、イメージセンサ53における物体51
の像の長さflX、ラインイメージセンサ53の素子長
をlSとすると、レンズの公式より次の第1式および第
2式が成立する。The principle of calculation for measuring the dimensions of an object will be explained with reference to FIG. An object 5 is located at a distance a in front of the lens 52.
1 is arranged perpendicular to the axis of the lens 52. An image of the object 51 is formed on the line image sensor 53 at a position a distance behind the lens 52. Here, the magnification of the image iM, the focal length of the lens 52 are 11, the length iLs of the object 51 in the field of view of the camera, and the object 5 within the field of view of the lens 52.
1 length? LX, object 51 in image sensor 53
When the image length flX and the element length of the line image sensor 53 are lS, the following first and second equations hold true from the lens formula.
今、標準物体として寸法のわかった長さLSの物体51
であって、ラインイメージセンサ53の素子上で長さ7
?Sの像が得られたとする。また焦点距離fが一定であ
り、前記長さLSおよびl!Sが測定されていると第1
式および第2式のM 、 a 。Now, an object 51 of length LS whose dimensions are known as a standard object
and has a length of 7 on the element of the line image sensor 53.
? Suppose that an image of S is obtained. Further, the focal length f is constant, and the lengths LS and l! If S is measured, the first
M, a in the formula and the second formula.
bが次式によりまる。b is determined by the following formula.
b = /(1+M) ・・・(5)
また長さLXの物体を測定するとして、ラインイメージ
センサ53上の像が長さI!Xであったとすると、レン
ズ52よりの同−距離上では長さLXは次式によりまる
。b = / (1 + M) ... (5) Also, suppose that an object of length LX is to be measured, the image on the line image sensor 53 has a length of I! If it is X, the length LX at the same distance from the lens 52 is determined by the following formula.
つまり一度標準物体51の長さLSを測定しておけば、
容易に第6式の請求めることができる0
ただし、長さI!Sは、ラインイメージセンサ53の1
ビクセルと画素の寸法とがわかっておれば測定すること
ができる。一般的に1ビクセルは14μm程度である。In other words, once the length LS of the standard object 51 is measured,
Equation 6 can be easily claimed0 However, the length I! S is 1 of the line image sensor 53
It can be measured if the vixel and pixel dimensions are known. Generally, one pixel is about 14 μm.
したがってラインイメージセンサ53において像が映出
しているピクセル数と画素の寸法との積で物体の寸法が
測定される。前記長さlXについても同様に寸法を測定
することができる。Therefore, the size of the object is measured by the product of the number of pixels whose image is projected on the line image sensor 53 and the size of the pixel. The dimension of the length lX can be similarly measured.
効果
以上のように本発明によれば、ラインイメージセンサと
エリアイメージセンサとを同時に用いることにより、物
体の測寸および形状認識が同時に知ることができる。ま
たラインイメージセンサによる物体の測定位置調整やラ
インイメージセンサのしきい値などの調整は、画像を見
ながら容易に行なうことができる。Effects As described above, according to the present invention, by simultaneously using a line image sensor and an area image sensor, it is possible to measure the size and recognize the shape of an object at the same time. Further, adjustment of the measurement position of the object by the line image sensor and adjustment of the threshold value of the line image sensor can be easily performed while viewing the image.
第1図は本発明の一実施例の全体の概略を説明するため
のブロック図、第2図はモニタテレビジョン8の画面に
映出さ仇る画像を説明するための図、第3図は本発明の
一実施例の電気内構Hk示すブロック図、第4図はライ
ンイメージセンづ15による物体の測定点を説明するた
めの図、紀5図は物体の測寸全計算するための原理を説
明するための図である。
1・・・物体、2・・・光学系、3・・・ハーフミラ−
14゜14・・・エリアイメージセンサ、5,15・・
・ライン代理人 弁理士 西教圭一部
第1図
ム
”l
第2図
(1) (2)FIG. 1 is a block diagram for explaining the overall outline of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining an image projected on the screen of a monitor television 8, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the electrical internal structure of an embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the measurement points of an object by the line image sensor 15. FIG. It is a figure for explaining. 1...Object, 2...Optical system, 3...Half mirror
14°14...area image sensor, 5,15...
・Line agent Patent attorney Kei Nishikyo Part 1 Figure 2 (1) (2)
Claims (1)
サとエリアイメージセンサとの両方に同時に結像させ、
前記ラインイメージセンサの画像出力を前記エリアイメ
ージセンサの一ラインの中に挿入することにより一画面
を作シ出し、前記ラインイメージセンサによる前記物体
の測定位置を設定するととで“に、前記ラインイメージ
センサと前記エリアイメージセンサとの各出力を表示手
段に画面表示を行なう画像処理をすることにより、前記
ラインイメージセンサによる前記物体の測寸と前記エリ
アイメージセンサによる前記物体の形状認識ヲ行なうこ
と全特徴とするイメージセンサ装置。The image of the object formed through the optical system is simultaneously formed on both the line image sensor and the area image sensor,
One screen is created by inserting the image output of the line image sensor into one line of the area image sensor, and the measurement position of the object by the line image sensor is set. The measurement of the object by the line image sensor and the shape recognition of the object by the area image sensor are performed by performing image processing to display each output of the sensor and the area image sensor on a screen on a display means. Features of the image sensor device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59106042A JPS60249006A (en) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | Image sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59106042A JPS60249006A (en) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | Image sensor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60249006A true JPS60249006A (en) | 1985-12-09 |
Family
ID=14423578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59106042A Pending JPS60249006A (en) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | Image sensor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60249006A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0507566A2 (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-07 | BROWN & SHARPE LIMITED | Electro-optical measurement apparatus |
-
1984
- 1984-05-24 JP JP59106042A patent/JPS60249006A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0507566A2 (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-07 | BROWN & SHARPE LIMITED | Electro-optical measurement apparatus |
US5296914A (en) * | 1991-04-04 | 1994-03-22 | Tesa Metrology Limited | Electro-optical measurement and focusing apparatus |
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