(57)【要約】  本発明は方法に関し、該方法は、監視対象の画像フレームをエリア画像センサで露光し、露光した画像フレームの一部を画像データ処理装置に送信し、その一部を分析し、該一部に予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するよう配置され、その結果、該エリア画像センサは少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信し、検出されない場合、エリア画像センサは少なくとも１つのさらなる画像フレームの露光と、該少なくとも１つの露光されたさらなる画像フレームの一部の送信を継続する。本発明はさらに、該方法を実行するためのマシンビジョンシステムと、該方法を実行する指示を含む、コンピュータプログラム製品とに関する。【選択図】図５
2016532099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象の画像フレームをエリア画像センサによって捕捉することを含む方法であって；該方法が、
該画像フレームの同期画像部分を画像データ処理装置に送信すること；
該同期画像部分を該画像データ処理装置によって分析することをさらに含み；ここで、
該同期画像部分に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するよう配置され、その結果、該エリア画像センサが少なくとも１つのさらなる画像フレームを捕捉し、かつ該少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信するよう再構成され、かつ
該同期画像部分に予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは少なくとも１つのさらなる画像フレームの捕捉し、かつ該少なくとも１つのさらなる画像フレームの同期画像部分を送信し続けることを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
前記同期画像部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記さらなる分析エリア部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記さらなる分析エリア部分が、画像フレーム全体であることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの予め定義されたイベントを含む同期画像部分が、前記少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分の大きさおよび位置、またはさらなる分析エリア部分を送信するように配置された少なくとも１つのさらなる画像フレームの数を決定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、
少なくとも１つの画像フレームを捕捉することと、
少なくとも１つのさらなる画像フレームの前記さらなる分析エリア部分をさらなる分析のために前記画像データ処理装置に送信した後、該少なくとも１つの画像フレームの同期画像部分を該画像データ処理装置に送信することとをさらに含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
前記エリア画像センサが、画像フレームを捕捉し、外部トリガ信号なしに画像フレームの同期画像部分を送信することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
前記監視対象が、紙または厚紙ウェブであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
前記監視対象が、印刷機械のロールであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
エリア画像センサと画像データ処理装置とを含む、監視対象用マシンビジョンシステムであって、
該エリア画像センサが、監視対象の画像フレームを捕捉し、露光された画像フレームの同期画像部分を分析のために該画像データ処理装置に送信するように配置され、
該同期画像部分に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためのトリガ信号を送信するよう配置され、その結果、該エリア画像センサが少なくとも１つのさらなる画像フレームを捕捉し、かつ該少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信するように再構成され、
該同期画像部分に予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは少なくとも１つのさらなる画像フレームを捕捉し、該少なくとも１つの露光された画像フレームの同期画像部分を送信し続けることを特徴とする、前記監視対象用マシンビジョンシステム。
【請求項１１】
前記エリア画像センサと画像データ処理装置が、スマートカメラの一部であることを特徴とする、請求項１０記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１２】
前記同期画像部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１０または１１記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１３】
前記さらなる分析エリア部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１４】
前記さらなる分析エリア部分が、画像フレーム全体であることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの予め定義されたイベントを含む同期画像部分が、前記少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分の大きさおよび位置、またはさらなる分析エリア部分を送信するように配置された少なくとも１つのさらなる画像フレームの数を決定することを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか一項記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１６】
前記エリア画像センサが、前記少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分が、さらなる分析のために前記画像データ処理装置に送信された後、少なくとも１つの画像フレームを捕捉し、該少なくとも１つの画像フレームの同期画像部分を該画像データ処理装置に送信し続けるよう配置されることを特徴とする、請求項１０から１５のいずれか一項記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１７】
前記エリア画像センサが、画像フレームを捕捉し、かつ外部トリガ信号なしに画像フレームの同期画像エリア画像部分を送信することを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１８】
コンピュータ可読媒体に記憶され、計算装置で実行可能であるコンピュータプログラム製品であって、
該コンピュータプログラム製品が、監視対象の画像フレームをエリア画像センサによって捕捉するための指示を含み；
該コンピュータプログラム製品が、該画像フレームの同期画像部分を画像データ処理装置に送信し；
該同期画像部分を画像データ処理装置で分析するための指示をさらに含み；
ここで、該画像フレームの同期画像部分に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するよう指示され、該エリア画像センサが少なくとも１つのさらなる画像フレームを捕捉し、少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信するよう再構成され、
該画像フレームの同期画像部分に予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームを捕捉し、該少なくとも１つのさらなる画像フレームの同期画像部分を送信し続けるよう指示されることを特徴とする、前記コンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記同期画像部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１８記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記さらなる分析エリア部分が、前記画像フレームの複数の個別セクションを含むことを特徴とする、請求項１８または１９記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
前記さらなる分析エリア部分が、画像フレーム全体であることを特徴とする、請求項１８または１９記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの予め定義されたイベントを含む同期画像部分が、前記少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分の大きさおよび位置、またはさらなる分析エリア部分を送信する少なくとも１つのさらなる画像フレームの数を決定することを特徴とする、請求項１８から２１のいずれか一項記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２３】
前記コンピュータプログラム製品が、少なくとも１つの画像フレームを捕捉し、
前記少なくとも１つのさらなる画像フレームのさらなる分析エリア部分をさらなる分析のために前記画像データ処理装置に送信した後、該少なくとも１つの画像フレームの同期画像部分を該画像データ処理装置に送信し続ける指示をさらに含むことを特徴とする、請求項１８から２２のいずれか一項記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
前記エリア画像センサが、画像フレームを捕捉し、外部トリガ信号なしに画像フレームの同期画像部分を送信することを特徴とする、請求項１８から２３のいずれか一項記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(発明の分野)
本発明は、連続的製造工程の画像化方法に関し、その方法において、監視対象の画像化にエリアスキャンカメラを用いる。
【０００２】
本発明はまた、装置にこの方法を実施させるためのシステムおよびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００３】
(発明の背景)
連続的製造工程においては、機械内を常に走行する材料または製品がある。このような工程、例えば製紙機械では、逸脱の可能性を検出するために、及び、例えば、複数のエリアスキャン（アレイ）カメラを有するカメラシステム等のマシンビジョンシステムによって、高品質の最終製品を得るために、製品を監視する必要がある。エリアスキャンカメラにより、画素のマトリクスが監視対象の画像を提供する。監視対象がエリアスキャンカメラシステムを通過するときに、その画像はカメラのエリア画像センサによって露光され、分析用処理ユニットに転送される。
【０００４】
監視工程には、単一画像内に完全に捕捉する必要のあるイベントが含まれ得る。これらイベントの捕捉は、多くの場合、例えば光電セル、自動ロジックまたはパルスセンサから受信する外部トリガ信号によってトリガされる。
【発明の概要】
【０００５】
(概要)
本発明は、計算装置のための方法、例えば、マシンビジョンシステムの画像データ処理装置に関する。マシンビジョンシステムのエリア画像センサは、監視対象の画像フレームを外部トリガなしに露光する。画像フレームの一部を分析のために画像データ処理装置に転送してもよい。画像データ処理装置が、その画像フレームの部分に予め定義したイベントを検出すると、マシンビジョンシステムの構成は、少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分を、さらなる分析のためにエリア画像センサから画像データ処理装置のメモリに転送するよう変化する。
【０００６】
本発明の各種態様には、マシンビジョンシステムの計算装置のための方法と、マシンビジョンシステムと、その方法を実行するための指令を含むコンピュータプログラム製品とを含む。
【０００７】
本発明の第１の態様によると、監視対象の画像フレームをエリア画像センサによって露光し、該露光された画像フレームの一部を画像データ処理装置に送信し、該画像フレームの受信した一部を該画像データ処理装置によって分析する方法が提供され、該画像フレームの受信した一部に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するように配置され、その結果、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信し、そうでない場合に、該画像フレームの受信した一部に予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合は、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームの露光と、該少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部の送信を継続する。
【０００８】
ある実施態様によると、該画像フレームの一部は、該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は画像フレーム全体である。ある実施態様によると、該画像フレームの受信した一部は、該画像フレームのより大きい部分の大きさおよび位置、またはより大きい部分を送信する画像フレームの数を決定する。ある実施態様によると、この方法は、少なくとも１つのさらなる画像フレームを露光することと、少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらに分析するため該画像データ処理装置に送信した後、該少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部を、該画像データ処理装置に送信することとをさらに含む。ある実施態様によると、該エリア画像センサは、外部トリガ信号なしに画像フレームを露光し、かつ画像フレームの一部を送信する。ある実施態様によると、該監視対象は、紙または厚紙ウェブである。ある実施態様によると、該監視対象は、印刷機械のロールである。
【０００９】
本発明の第２の態様によると、エリア画像センサと画像データ処理装置とを含む監視対象用マシンビジョンシステムが提供され、該エリア画像センサは、移動物体の画像フレームを露光し、かつ露光した画像フレームの一部を分析のために該画像データ処理装置に送信するよう配置され、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するよう配置され、その結果、該画像フレームの受信した一部に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該エリア画像センサが、少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信し、そうでない場合、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームの露光と、該少なくとも１つの露光された画像フレームの一部の送信を継続する。
【００１０】
ある実施態様によると、該エリア画像センサと画像データ処理装置は、スマートカメラの一部である。ある実施態様によると、該画像フレームの一部は、該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は、該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は、画像フレーム全体である。ある実施態様によると、該画像フレームの受信した一部は、該画像フレームのより大きい部分の大きさおよび位置、またはそのより大きい部分を送信する画像フレームの数を決定する。ある実施態様によると、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームを露光し、少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信した後、該少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部を該画像データ処理装置に送信するように配置される。ある実施態様によると、該エリア画像センサは外部トリガ信号なしに画像フレームを露光しており、かつ画像フレームの一部を送信している。
【００１１】
本発明の第３の態様によると、コンピュータ可読媒体に記憶され、計算装置で実行可能なコンピュータプログラム製品が提供され、そのコンピュータプログラム製品は、エリア画像センサによって監視する対象の画像フレームを露光する、該露光した画像フレームの一部を画像データ処理装置に送信する、該画像データ処理装置によって該画像フレームの受信した一部を分析する指示を含み、さらに、該画像フレームの受信した一部に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサをトリガするためにトリガ信号を送信するよう指示され、その結果、該エリア画像センサが少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分を、さらなる分析のために、該画像データ処理装置に送信するか、または該画像フレームの受信した一部に、予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームの露光を継続し、少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部を送信するよう指示される。
【００１２】
ある実施態様によると、該画像フレームの一部は、該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は、該画像フレームの複数の個別セクションを含む。ある実施態様によると、該画像フレームのより大きい部分は、画像フレーム全体である。ある実施態様によると、該画像フレームの受信した部分は、該画像フレームのより大きい部分の大きさおよび位置、またはそのより大きい部分を送信する画像フレームの数を決定する。ある実施態様によると、コンピュータプログラム製品は、少なくとも１つのさらなる画像フレームを露光する、及び少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信した後、該少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部を該画像データ処理装置に送信する指示を含む。ある実施態様によると、該エリア画像センサは、外部トリガ信号なしに画像フレームを露光しており、かつ画像フレームの一部を送信している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
(図面の説明)
以下に、添付の図面を参照して本発明をより詳細に述べる。
【図１ａ−ｃ】本発明の実施態様に係るマシンビジョンシステムの検査状態を示す。
【図２ａ−ｈ】本発明の実施態様に係るマシンビジョンシステムの検査画像エリアの大きさを示す。
【図３】本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステムの検査方法の動作原理を開示する。
【図４】本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステムの検査方法の動作原理を開示する。
【図５】本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステムの検査方法のブロック図を開示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
(詳細な説明)
通常、マシンビジョンシステムのエリア画像センサは、動く物体を検査し、監視対象がエリア画像センサの視野を通過するときに、一度に画像を１つの画像フレーム、すなわち、画像マトリクスを露光する。露光された画像は捕捉画像である。監視対象は、例えば製紙機械若しくは厚紙製紙機械、または、移動ロールを含む印刷機械もしくは組立機械等の監視部分の移動を含む他の種類の機械のウェブ状材料であってよい。
【００１５】
各露光画像は、分析のために処理ユニットに転送される。センサから処理ユニットへの画像転送工程は時間がかかるため、転送する画像の大きさが大きいほど、カメラシステムのフレーム周波数を低くしなければならない。フレーム周波数が限定されるため、単一画像内で完全に捕捉する必要があるイベントが部分的にしか捕捉できず、例えば、イベントの一部が1枚の画像に、残りが次の画像にあるということになる場合がある。従って、マシンビジョンシステムは、例えば光電セル、自動ロジック、またはパルスセンサから受信した外部トリガ信号によって外部的にトリガされることが多く、画像を露光すべき時を示して、単一画像内にイベント全体が捕捉されるようにする。しかしながら、画像フレームの一部のみ、すなわち画像マトリクスを読み込んで、ロジック回路、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または画像データコンピュータ等の画像データ処理装置に転送する場合、外部トリガのない前述の用法用のマシンビジョンシステムのエリア画像センサ、すなわち、画像マトリクスセンサを利用することも可能である。この読み取られて転送された画像フレーム部分は、例えば同期画像エリアと呼んでもよい。画像データ処理装置は、一定の変化、物体またはパターン等の同期画像エリア中の予め定義されたイベントを検出すると、画像センサの構成が変わり、画像フレーム全体、または少なくとも画像フレームの同期画像エリアより大きい部分が読み取られ、カメラから画像データ処理装置のメモリに転送されてさらなる分析および/または測定が行われる。予め定義されたイベントは、例えば、移動物体に意図的に作られた穴および/または物体の一定の変更、パターンおよび/または望ましくない穴等の逸脱その他、使用するカメラによって監視するのに好適なイベントでよい。予め定義されたイベントは、画像データ処理装置について予め定義される。そのため、検出されたイベントは、マシンビジョンシステムのトリガとして作用し、少なくとも１つの画像フレームの全体、または少なくともより大きい部分を画像データ処理装置に転送させ、画像データ処理装置でさらに画像を分析させる。例えばより大きい部分が、転送された画像エリアの中央に検出されたイベントを含むように並ぶように、画像フレームのより大きい部分の大きさおよび位置が同期画像エリアの条件に依存することも可能である。画像センサを、検出イベント後の最初の画像フレームのより大きい部分を転送するよう構成せず、例えば、検出されたイベントからの所定数の画像フレーム後に画像フレームのより大きい部分を転送するよう構成することも可能である。少なくとも１つのフレームのより大きい部分の転送後、マシンビジョンシステムが再構成され、新しい予め定義したイベントが検出されるまで、同期画像エリアのみの読取および転送を再開する。
【００１６】
言い換えると、エリア画像センサは、画像、すなわち移動物体の画像フレームを捕捉する。物体の画像を捕捉するには、画像フレームエリアを露光してから、露光した画像フレームエリアを捕捉する。実際、捕捉には露光が含まれる。画像フレームエリアの捕捉後、エリア画像センサは、その画像フレームの一部を画像データ処理装置に送信する。この送信された部分はいわゆる同期画像エリア部分である。画像データ処理装置は、予め定義したイベントを検出するために同期画像エリア部分を分析する。画像データ処理装置は、予め定義されたイベントを検出した場合、エリア画像センサをトリガするためのトリガ信号を送信するよう配置される。このトリガ信号に基づき、エリア画像センサを再構成、すなわち、エリア画像センサの構成を変更する。エリア画像センサは本質的に、検出された予め定義されたイベントを含む同期画像エリア部分を含む画像フレームと同じ物体エリアから新しい画像フレームを捕捉する。
【００１７】
しかしながら、再構成のため、エリア画像センサは新しい画像フレームの一部を読み取る。この一部をさらなる分析エリア部分と呼ぶことができる。しかしながら、エリア画像センサは新しい画像フレームの1以上の部分を読み取ることもできる。多くの場合、さらなる分析エリア部分は、同期画像エリア部分より大きく、例えば、予め定義されたイベントが同期画像エリア部分に一部しか見えない場合、この新しい部分から予め定義されたイベント全体を見ることができる。さらなる分析エリア部分が、同期画像エリア部分より小さいか同じ大きさであることもできる。さらなる分析エリア部分は、異なる形状を持ってもよい。さらなる分析エリア部分の読取後、エリア画像センサは、このさらなる分析エリア部分を、さらなる分析のために画像データ処理装置に送信する。この送信後、エリア画像センサは再び再構成され、同期画像エリア部分の画像化と送信に戻る。しかしながら、エリア画像センサが予め定義されたいかなるイベントも発見しない場合、エリア画像センサは、画像データ処理装置に同期画像エリア部分の画像化と送信を継続し、画像データ処理装置は、これらの部分を分析して予め定義されたイベントを見つける。
【００１８】
画像フレームの同期画像部分と画像フレームのさらなる分析エリア部分とは、該画像フレームの複数の個別セクションを含んでいて、すなわち、複数の部分から構成されてよい。さらなる分析エリア部分は画像フレーム全体でもよい。
【００１９】
画像フレームに対するさらなる分析エリア部分の大きさおよび位置は、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含む同期画像部分を基に決定してよい。少なくとも１つの予め定義されたイベントを含む同期画像部分は、さらなる分析のために用いられる画像フレーム数を決定してもよい。
【００２０】
エリア画像センサは、同期画像部分の大きさが、所定の十分に小さいものであるため、外部トリガ信号なしに同期画像部分を捕捉し、かつ送信することができる。
【００２１】
図１ａ、図１ｂ、および図１ｃは、本発明の実施態様に係るマシンビジョンシステムの検査状態を示す。エリア画像センサ１０は、監視対象１１からの画像を露光するよう配置される。本実施態様において、監視対象１１は可動のウェブ状材料である。図１ａは、第1の状態、マシンビジョンシステムのいわゆる通常状態を示し、ここでエリア画像センサ１０は同期画像エリアを露光して、画像データ処理装置（図示せず）のメモリに転送する。この同期画像エリア１２は画像フレーム１３、すなわち、センサ１０によって露光される監視対象１１の画像マトリクス１３の一部である。画像データ処理装置は、同期画像エリア１２からイベント１４を検出するよう構成される。検出するイベント１４は、予め処理装置について定義する。本実施態様において、検出するイベント１４は、動く監視対象１１上の逸脱、例えば穴である。画像データ処理装置が、同期画像エリア１２の少なくとも１つのイベント１４を検出すると、マシンビジョンシステムは図１ｂに示す第２の状態に変化して、センサ１０が画像データ処理装置によって再構成され、その結果、マシンビジョンシステムのセンサ１０が少なくとも１つの画像フレーム１３のより大きい部分１５を読み取り、より詳細な分析のため、画像データ処理装置のメモリに転送する。画像フレーム１３のより大きい部分１５は、いわゆるさらなる分析エリアである。本実施態様において、より大きい部分１５は、画像フレーム１３と同じである。少なくとも１つの画像フレーム１３のより大きい部分１５の転送後、マシンビジョンシステムは第１状態にリセットされ、センサ１０は移動物体１１からの画像を露光し、同期画像エリア１２の読取かつ画像データ処理装置への転送を継続する。新しいイベントが検出されると、画像システムは再び第２状態に切り替わる。
【００２２】
図２ａは、本発明の実施態様に係るエリア画像センサ（図示せず）によって露光された画像フレーム２１の同期画像エリア２０を示す。画像データ処理装置（図示せず）が予め定義されたイベント、例えば同期画像エリア２０中、すなわち露光された画像の一部に欠陥を検出すると、センサは少なくとも１つの画像フレームのより大きい部分、すなわち、さらなる分析エリア２２を読み取り、さらなる分析のために、画像データ処理装置に転送するよう再構成される。いくつか考えられるエリア２２を図２ｂ、図２ｃ、図２ｄ、図２ｅ、図２ｆ、図２ｇ、および図２ｈにも示す。図２ｂにおいて、エリア２２は本質的に同期画像エリア２０より大きいのに対して、図２ｃにおいて、エリア２２は同期画像エリア２０よりわずかに大きいだけである。図２ｄにおいて、画像フレーム２１とさらなる分析エリア２２は同じ大きさである。図２ｅにおいて、さらなる分析エリア２２は異なる向きであり、図２ｆでは、２つのさらなる分析エリア２２がある。図２ｇは、本発明の実施態様に係るエリア画像センサによって露光された画像フレーム２１の同期画像エリア２０を示す。図２ｈは、２つの同期画像エリア２０を含む画像フレーム２１を示す。１つの画像フレーム２１中に同期画像エリア２０の数、形状または大きさは制約されず、例えば、１つの画像フレーム２１に１つ、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の画像エリア２０、すなわち個別セクションがあり得る。加えて、１つの画像フレーム２１中の同期画像エリア２０の位置は制約されない。さらに、さらなる分析エリア２２の数、形状または大きさは、示された実施態様に制約されず、例えば、１つ、２つ、３つ、４つまたはそれ以上のさらなる分析エリア、すなわち画像データ処理装置に送信される個別セクションがあり得る。
【００２３】
加えて、露光された画像の２つ以上の部分を画像データ処理装置に送信する場合、画像データ処理装置は物体の速度を定義してよい。そして、定義された速度に基づき、画像データ処理装置は、例えばトリガ信号で少なくとも１つの画像フレームの少なくとも１つのより大きい部分の大きさ、形状または位置をエリア画像センサについて決定してよい。
【００２４】
図３は、本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステム３０の検査方法の動作原理を、移動物体３３と共に開示する。マシンビジョンシステムは、エリア画像センサ３１と画像データ処理装置部分３２を含む少なくとも１つのスマートカメラ３４を含む。エリア画像センサ３１は、移動物体３３から画像フレーム、すなわち画像マトリクスを露光し、各画像フレームの一部（すなわち、同期画像エリア）をスマートカメラ３４の画像データ処理装置部分３２に転送するよう配置される。
【００２５】
画像データ処理装置部分３２は、少なくとも１つのプロセッサと、１つ以上のプログラムユニットのためのコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、無線または有線接続で画像データを受信するための手段、例えばレシーバまたはトランシーバと、無線または有線接続でトリガ信号を転送するための手段、例えばトランスミッタまたはトランシーバとを含む。複数のプロセッサ、例えば汎用プロセッサと、グラフィックプロセッサと、ＤＳＰプロセッサおよび/または複数の異なるメモリ、例えばランタイムでデータやプログラムを保存するための揮発性メモリや、データおよびプログラムを永久的に保存するためのハードディスクのような非揮発性メモリがあってよい。スマートカメラ３４の画像データ処理装置部分３２は、コンピュータ等の画像データを取り扱うのに適したあらゆる計算装置でよい。画像データ処理装置部分３２は、信号線を介してエリア画像センサ３１と電子通信を行っている。スマートカメラ３４は、コンピュータ付属品でユーザに製造することができる、信号を生成するためのビデオコントローラとオーディオコントローラも含んでよい。スマートカメラ３４は、出力手段を介してユーザへの出力を生成する。ビデオコントローラはディスプレイに接続されてよい。ディスプレイは、例えばフラットパネルディスプレイやより大きい画像を生成するためのプロジェクタでよい。オーディオコントローラは、ラウドスピーカやイヤホンのような音源に接続されていてもよい。
【００２６】
画像データ処理装置部分３２は、エリア画像センサ３１によって露光された画像フレームの一部をエリア画像センサ３１から受信するよう構成される。画像データ処理装置部分３２は、上述の画像フレーム部分を分析し、画像データ処理装置部分３２が予め定義されたイベントを検出する場合、より大きい部分または画像フレーム全体をさらなる分析のために画像データ処理装置部分３２に転送しなければならないと指示することによってエリア画像センサ３１をトリガしてよく、すなわち、画像データ処理装置部分３２はエリア画像センサ３１から画像フレーム（さらなる分析エリア）のより大きな部分を要求する。画像データ処理装置部分３２は、転送するさらなる分析エリアの大きさを定義することも可能であるし、エリア画像センサ３１について大きさを予め定義してもよい。加えて、画像データ処理装置部分３２は、エリア画像センサ３１を再構成することができ、結果として、より大きい画像エリアの大きさと位置は、例えば同期画像エリアの条件に依存し、検出されたイベントがより大きい画像エリア、すなわち、さらなる分析エリアの中央にあるようにすることができる。さらなる分析のためにより大きい部分を送信する画像フレームの数も1以上でよい。エリア画像センサ３１が、要求された、または予め定義された画像データを転送した後、該カメラは、次のトリガ信号を受信するまで画像フレーム部分の転送を開始する。画像データ処理装置部分３２を、マシンビジョンシステム３０を含むマシンをユーザに通知するように、さらに配置してよい。
【００２７】
図４は、本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステム４０の検査方法の動作原理を動く監視対象４３と共に開示する。マシンビジョンシステムは、少なくとも１つのエリアスキャンカメラ（エリア画像センサ）４１と、画像データ処理装置４２とを含む。エリアスキャンカメラ４１は、監視対象４３からの画像フレーム、すなわち画像マトリクスを露光し、画像データ処理装置４２に各画像フレームの一部を転送するよう配置される。
【００２８】
画像データ処理装置４２は、少なくとも１つのプロセッサと、１つ以上のプログラムユニット用のコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、無線または有線接続で画像データを受信するための手段、例えばレシーバまたはトランシーバと、無線または有線接続でトリガ信号を転送するための手段、例えばトランスミッタまたはトランシーバとを含む。複数のプロセッサ、例えば汎用プロセッサと、グラフィックプロセッサと、ＤＳＰプロセッサおよび/または複数の異なるメモリ、例えばランタイムでデータやプログラムを保存するための揮発性メモリや、データおよびプログラムを永久的に保存するためのハードディスクのような非揮発性メモリがあってよい。画像データ処理装置４２は、コンピュータ等の画像データを取り扱うのに適したあらゆる計算装置でよい。画像データ処理装置４２は、信号線を介してカメラ４１と電子通信を行っている。信号線と信号のやり取りをするため、画像データ処理装置４２はＩ/Ｏ回路を含む。カメラ４１と画像データ処理装置４２との間の接続は、有線または無線ネットワークである。画像データ処理装置４２は、コンピュータ付属品でユーザに製造することのできる、信号を生成するためのビデオコントローラとオーディオコントローラも含んでよい。シミュレータは、出力手段を介してユーザへの出力を生成する。ビデオコントローラはディスプレイに接続されてよい。ディスプレイは、例えば、フラットパネルディスプレイやより大きい画像を生成するためのプロジェクタでよい。オーディオコントローラは、ラウドスピーカやイヤホンのような音源に接続されていてもよい。
【００２９】
画像データ処理装置４２は、カメラ４１によって露光される画像データフレームの一部をカメラ４１から受信するよう構成される。画像データ処理装置４２は、上述の画像エリア部分を分析し、画像データ処理装置４２が予め定義されたイベントを検出する場合、トリガ信号を形成し、これをカメラ４１に送信する。トリガ信号は、より大きい部分または画像フレーム全体をさらなる分析のために画像データ処理装置４２に転送しなければならないことをカメラ４１に示す、すなわち、画像データ処理装置４２はトリガ信号によってカメラ４１から画像フレームのより大きな部分を要求する。画像データ処理装置４２は、トリガ信号で転送されるエリアの大きさを定義することも可能であるし、カメラ４１について大きさを予め定義してもよい。加えて、画像データ処理装置部分４２は、カメラ４１を再構成し、その結果、より大きい画像エリアの大きさと位置は、例えば、同期画像エリアの条件に依存し、検出されたイベントがより大きい画像エリア、すなわち、さらなる分析エリアの中央にあるようにすることができる。さらなる分析のためにより大きい部分を送信する画像フレームの数も1以上でよい。カメラ４１が、要求された、あるいは予め定義された画像データを転送した後、カメラは次のトリガ信号を受信するまで小さい画像フレーム部分の転送を開始する。画像データ処理装置４２は、マシンビジョンシステム４０を含むマシンをユーザに通知するように、さらに配置される。
【００３０】
いくつかの現代的カメラは、また複数の所定の構成セットを有する可能性を提供し、これを用いると、カメラ４１を別のモードに再構成する工程をスピードアップすることができる。所定の構成セットの場合、パラメータ一覧の代わりに、データ処理装置４２からの単純なコマンドでカメラ４１を再構成するのに十分である。
【００３１】
図５は、本発明の実施態様を示し、マシンビジョンシステムの検査方法５０のブロック図を開示する。ステップ５１で、移動する監視対象の画像フレームをエリア画像センサによって露光する。ステップ５２では、露光された画像フレームの一部を画像データ処理装置に送信する。ステップ５３では、受信した画像フレームの一部を画像データ処理装置によって分析する。受信した画像フレームの一部が予め定義したイベントを有することが検出されると、ステップ５４において、該エリア画像センサが移動物体の少なくとも１つのさらなる画像フレームを露光し、該少なくとも１つのさらなる画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信する。ステップ５５において、受信した画像フレームの一部が予め定義したイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームの露光と、該少なくとも１つの露光された画像フレームの一部の送信を継続する。
【００３２】
本発明のある実施態様では、画像データ処理装置に送信された画像フレームの一部は、該画像フレームのより大きい部分の大きさおよび/または位置、および/またはより大きい部分を送信する画像フレームの数を決定してよい。例えば、画像フレームの一部における予め定義されたイベントの条件（大きさ、又は位置等）は、該画像フレームのより大きい部分の大きさおよび/または位置、および/またはより大きい部分を送信する画像フレームの数を決定してよい。
【００３３】
本発明のある実施態様では、画像センサは、検出したイベント後に第１の画像フレームのより大きい部分を転送するよう構成されるが、本発明のある実施態様では、画像センサは、例えば、検出したイベントからの所定数の画像フレームの後に、画像フレームのより大きい部分を転送するよう構成される。
【００３４】
本発明の各種実施態様は、メモリに常駐し、装置に発明を実施させるコンピュータプログラムコードの助けによって実行可能である。例えば、計算装置である装置、例えば画像データ処理装置は、データを分析し、受信及び送信するための回路と電子機器と、メモリのコンピュータプログラムコードと、コンピュータプログラムコードを走らせた時に装置に実施態様の特徴を実行させるプロセッサを含んでよい。プロセッサは、コンピュータプログラムコードを走らせた時に、以下の方法の全ステップを実行し得る：監視対象の画像フレームのエリア画像センサによる露光、該露光された画像フレームの一部の送信、該画像フレームの受信された部分の分析。該画像フレームの受信された部分に、少なくとも１つの予め定義されたイベントを含むことが検出された場合、該画像データ処理装置は、該エリア画像センサにトリガ信号を送信するよう配置され、該エリア画像センサが、該画像フレームのより大きい部分をさらなる分析のために該画像データ処理装置に送信するよう配置されるか、該画像フレームの受信した部分に予め定義されたイベントを含むことが検出されない場合、該エリア画像センサは、少なくとも１つのさらなる画像フレームを露光し、かつ該少なくとも１つのさらなる画像フレームの一部の送信を継続する。
【００３５】
少なくとも１つのエリアスキャンカメラを有する既存のマシンビジョンシステムの方法およびシステムに比べて、本発明により多大な利点が達成される。本発明に係る配置により、エリアスキャンカメラを外部トリガ信号の必要なしに用いることができる。加えて、本発明に係る配置により、必要な時にいつでも、画像フレーム全体のデータを利用することもできる。本発明は、上述の実施態様に限定されず、添付の請求の範囲内で修正が可能である。
【００３６】
本発明は、上述の実施態様にのみ限定されず、添付の請求の範囲内で修正可能なことは明白である。
【図１ａ−ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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