JP6615032B2 - 切替装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の撮像部と、画像処理ボードとの間に接続され、画像処理ボードに接続する撮像部を切り替える切替装置に関するものである。

従来、製造業等において、人の目の代わりにカメラ（マシンビジョンカメラなど）で撮像した画像を認識して、製造ラインを搬送されるワークの位置決めやワークの検査等を行うことに画像処理システムが活用されている。例えば、複数のカメラとフレームグラバーボードとをカメラリンク（登録商標）規格に準拠したカメラリンクケーブルで接続し、このカメラリンクケーブルで電力を供給する画像処理システムがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される画像処理システムでは、フレームグラバーボードを内蔵する画像処理装置に、カメラへの電力供給を切り替えるスイッチを設けている。この画像処理システムでは、スイッチを操作することによって、複数のカメラに対し電力供給の停止を個別に実施することが可能となっている。

ところで、上記したカメラリンク（登録商標）に準拠した通信規格では、例えば、カメラとフレームグラバーボードとの間において、画像データ、カメラ制御信号、及びシリアル通信信号を伝送する。また、カメラリンク規格において、カメラとフレームグラバーボードを１本のカメラリンクケーブルによって接続する構成は、ベース・コンフィグレーションと呼ばれている。このベース・コンフィグレーションによって複数のカメラを１つのフレームグラバーボードに接続したい場合、フレームグラバーボードには、各カメラと接続するための接続ポートが必要となる。

特開２００９−６０５０４号公報

これに対し、フレームグラバーボードと複数のカメラとの間に切替装置を設け接続を切り替えることによって、フレームグラバーボードの１つの接続ポートに複数のカメラを接続し、接続ポートを共用することが考えられる。しかしながら、従来のカメラリンク規格に準拠した切替装置では、フレームグラバーボードに接続するカメラを切り替えると、上記した画像データ、カメラ制御信号、及びシリアル通信信号の全の信号を、選択したカメラとフレームグラバーボードとの間で送受信することとなる。このため、例えば、画像データの取得と、シリアル通信信号による設定変更等とを、同時に別々のカメラに実行することができず、必要な処理が発生するたびに切替装置によって切り替える必要があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の撮像部を画像処理ボードに接続する切替装置に係り、画像データの取得と制御信号の送信とを別々の撮像部に並列に実行できる切替装置を提供することを目的とする。

上記課題を鑑みてなされた本願に開示される技術に係る切替装置は、複数の撮像部が接続される撮像部側インタフェースと、複数の撮像部の各々で撮像した画像データを画像処理する画像処理ボードと接続され、画像処理ボードとの間でカメラリンク（登録商標）規格に準拠した通信を実行するボード側インタフェースと、撮像部側インタフェースとボード側インタフェースとの間に接続され、複数の撮像部のうち、どの撮像部の画像データを画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替制御部と、を備え、切替制御部は、複数の撮像部の何れかを制御する制御信号に制御対象の撮像部を識別するための識別データを付加した信号である付加信号を画像処理ボードから入力し、識別データの制御対象に応じた撮像部に向けて制御信号を送信する処理を、画像データを伝送する撮像部の切り替え処理と並列に実行することを特徴とする。

本発明の切替装置では、画像データの取得と制御信号の送信とを別々の撮像部に並列に実行することが可能となる。

第１実施形態の画像処理システムの構成を示すブロック図である。 画像処理ボードと切替装置との間で送受信される付加信号（書き込みコマンド）のデータ構造を示す図である。 画像処理ボードと切替装置との間で送受信される付加信号（読み込みコマンド）のデータ構造を示す図である。 切替装置とカメラとの間で送受信されるシリアル通信信号（書き込みコマンド）のデータ構造を示す図である。 切替装置とカメラとの間で送受信されるシリアル通信信号（読み込みコマンド）のデータ構造を示す図である。 第２モードの画像処理システムの構成を示すブロック図である。 第２実施形態の画像処理システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の切替装置を具現化した切替装置１１を備える第１実施形態の画像処理システム１０の構成を示している。図１に示すように、画像処理システム１０は、切替装置１１と、第１カメラ１３と、第２カメラ１５と、画像処理ボード１７とを備えている。第１実施形態の画像処理システム１０は、例えば、回路基板に電子部品を実装する部品実装装置に搭載するための画像処理システムである。部品実装装置は、例えば、搬送装置によって搬送する回路基板に、装着ヘッドで保持した電子部品を装着する作業を実行する。この場合、例えば、第１カメラ１３及び第２カメラ１５を、装着ヘッドに搭載し、回路基板に設けたマークの撮像や装着ヘッドに保持した電子部品の撮像に使用することが考えられる。また、画像処理ボード１７は、第１カメラ１３及び第２カメラ１５で撮像した画像データＧＤを画像処理することで、回路基板や電子部品の位置ずれ等を検出することが可能となる。

第１及び第２カメラ１３，１５は、例えば、カメラリンク（登録商標）規格に準拠したマシンビジョンカメラである。第１カメラ１３は、カメラリンク規格に準拠したカメラリンクケーブルＬ１を介して切替装置１１と接続されている。同様に、第２カメラ１５は、カメラリンク規格に準拠したカメラリンクケーブルＬ２を介して切替装置１１と接続されている。従って、本実施形態の切替装置１１には、２本のカメラリンクケーブルＬ１，Ｌ２が接続されている。

切替装置１１は、カメラリンクケーブルＬ１を介して第１カメラ１３と接続するインタフェースとして、画像入力インタフェース（以下、「ＩＦ」と記載する場合がある）２１、シリアル通信ＩＦ２２、及びＣＣ出力ＩＦ２３を有している。これらの画像入力ＩＦ２１、シリアル通信ＩＦ２２及びＣＣ出力ＩＦ２３は、例えば、まとめて１本のカメラリンクケーブルＬ１で第１カメラ１３と接続される構成（ベース・コンフィグレーション）である。

同様に、切替装置１１は、カメラリンクケーブルＬ２を介して第２カメラ１５と接続するインタフェースとして、画像入力ＩＦ３１、シリアル通信ＩＦ３２、及びＣＣ出力ＩＦ３３を有している。これらの画像入力ＩＦ３１、シリアル通信ＩＦ３２及びＣＣ出力ＩＦ３３は、例えば、まとめて１本のカメラリンクケーブルＬ２で第２カメラ１５と接続される。

また、切替装置１１は、カメラリンク規格に準拠したカメラリンクケーブルＬ３を介して画像処理ボード１７と接続されている。従って、切替装置１１は、画像処理ボード１７と、第１及び第２カメラ１３，１５との間に接続されている。切替装置１１は、カメラリンクケーブルＬ３を介して画像処理ボード１７と接続するインタフェースとして、画像出力ＩＦ４１、シリアル通信ＩＦ４２、及びＣＣ入力ＩＦ４３を有している。

画像処理ボード１７は、例えば、カメラリンク規格に準拠したインタフェースを備えるフレームグラバーボードである。画像処理ボード１７は、例えば、部品実装装置の回路基板に対する電子部品の実装作業中の各段階に応じて、トリガ信号を第１及び第２カメラ１３，１５に向けて送信する。このトリガ信号は、第１及び第２カメラ１３，１５に対して撮像開始を指示する露光信号である。画像処理ボード１７は、例えば、カメラリンク（登録商標）の規格で規定される制御信号ＣＣ１をトリガ信号として使用する。画像処理ボード１７は、カメラリンクケーブルＬ３を介して切替装置１１のＣＣ入力ＩＦ４３に制御信号ＣＣ１を送信する。

また、画像処理ボード１７は、カメラリンク（登録商標）の規格で規定される制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４を使用して、切替装置１１に対して画像データＧＤを送信するカメラの切り替えを指示する。画像処理ボード１７は、カメラリンクケーブルＬ３を介して切替装置１１のＣＣ入力ＩＦ４３に制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４を送信する。

切替装置１１は、装置を統括制御する切替制御部５１を有している。切替制御部５１は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプログラム可能なロジックデバイスで構成されている。切替制御部５１は、切替部５３と、処理部５４とを論理回路として有している。なお、切替制御部５１は、論理回路に限らず、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）でもよく、これらと論理回路とを組み合わせたものでもよい。

切替部５３は、画像データＧＤの送信元を切り替える制御を実行する。切替部５３は、ＣＣ入力ＩＦ４３を介して画像処理ボード１７から制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４を入力する。画像処理ボード１７は、例えば、３つの制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４の信号レベルを変更することで、切替制御部５１の切替部５３に対して切り替えを指示する。切替部５３は、例えば、ハイレベルの制御信号ＣＣ２、ローレベルの制御信号ＣＣ３、ローレベルの制御信号ＣＣ４を入力すると、第１カメラ１３の画像データＧＤを画像処理ボード１７に転送する状態に切り替わる。この状態において、切替部５３は、画像処理ボード１７から制御信号ＣＣ１を受信すると、ＣＣ出力ＩＦ２３を介して制御信号ＣＣ１を第１カメラ１３へ転送する。第１カメラ１３は、制御信号ＣＣ１の入力に応じて撮像を実行する。また、切替部５３は、第１カメラ１３から画像入力ＩＦ２１を介して画像データＧＤを受信すると、受信した画像データＧＤを画像処理ボード１７へ画像出力ＩＦ４１を介して転送する。

同様に、切替部５３は、例えば、ローレベルの制御信号ＣＣ２、ハイレベルの制御信号ＣＣ３、ローレベルの制御信号ＣＣ４を入力すると、第２カメラ１５の画像データＧＤを画像処理ボード１７に転送する状態に切り替わる。この状態において、切替部５３は、画像処理ボード１７から制御信号ＣＣ１を受信すると、ＣＣ出力ＩＦ３３を介して制御信号ＣＣ１を第２カメラ１５へ転送する。第２カメラ１５は、制御信号ＣＣ１の入力に応じて撮像を実行する。また、切替部５３は、第２カメラ１５から画像入力ＩＦ３１を介して画像データＧＤを受信すると、受信した画像データＧＤを画像処理ボード１７へ画像出力ＩＦ４１を介して転送する。

画像処理ボード１７は、第１及び第２カメラ１３，１５で撮像した画像データＧＤに対する画像処理を実行する。画像処理ボード１７は、例えば、画像データＧＤに対する画像処理によって、回路基板の位置ずれ等を検出し、次の制御内容（装着ヘッドの移動先など）を決定する。

＜第１モードについて＞
ここで、本実施形態の切替制御部５１は、第１モード及び第２モードの２つのモードを備えている。切替制御部５１は、例えば、切替装置１１に設けられた操作部１１Ａに対するユーザからの操作に応じて、モードを変更する。詳細については後述するが、第１モードでは、切替制御部５１は、画像処理ボード１７から受信した付加信号ＡＤに含まれるカメラ番号ＣＮに基づいて、シリアル通信信号ＳＤの送信先を決定する。なお、モードの変更方法は、操作部１１Ａなどのユーザインタフェースに限らず、ディップスイッチによる変更方法でもよい。あるいは、切替制御部５１は、画像処理ボード１７からの制御に基づいて、モードを変更する構成でもよい。

本実施形態の画像処理ボード１７は、シリアル通信による信号であるシリアル通信信号ＳＤによって、第１及び第２カメラ１３，１５に対する制御を実行する。画像処理ボード１７は、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）通信によるシリアル通信を、カメラリンクケーブルＬ３を介して切替装置１１のシリアル通信ＩＦ４２と実行し、シリアル通信信号ＳＤを送受信する。このシリアル通信信号ＳＤは、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５のゲイン（増幅率）を変更し感度を調整する制御信号である。あるいは、シリアル通信信号ＳＤは、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５の撮像可能な撮像領域のうち、関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）を設定する制御信号である。また、シリアル通信信号ＳＤは、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５が備える照明装置の点灯又は消灯を変更する制御信号である。

画像処理ボード１７は、シリアル通信信号ＳＤによって制御する制御対象のカメラを識別するためのカメラ番号ＣＮを、シリアル通信信号ＳＤに付加する。画像処理ボード１７は、シリアル通信信号ＳＤにカメラ番号ＣＮを付加した付加信号ＡＤを、シリアル通信ＩＦ４２にカメラリンクケーブルＬ３を介して送信する。

図２及び図３は、画像処理ボード１７と切替装置１１との間で送受信される付加信号ＡＤのデータ構造の一例を示している。なお、カメラリンク規格に準拠したグラバーボードでは、例えば、シリアル通信によってカメラの設定変更やカメラからステータスの読み出しを実行する。このシリアル通信における通信データの構造は、ベンダー等によって異なっている。このため、図２及び図３に示す付加信号ＡＤのデータ構造は、一例であり、特にこのデータ構造に限定されるわけではない。また、図２及び図３に記載した文字（「ＣＲ」や「ＡＣＫ」など）は、ＡＳＣＩＩコードで表した文字である。例えば、ＣＲは、キャリッジリターン（十進数表記で「０ｘ０ｄ」）を表している。

図２は、第１及び第２カメラ１３，１５への設定の変更、より具体的には、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５が有するレジスタへの書き込みに使用する付加信号ＡＤのデータ構造を示している。図２の１列目は、コマンドの種類を示している。また、１行目は、何バイト目のデータであるかを示している。例えば、書き込みコマンドは、９バイトのデータで構成されている。各コマンドは、１バイト目にコマンドの種類を示す文字データ（Ｗ、ＡＣＫ、ＮＡＫ）が設定されている。また、各コマンドは、２バイト目に制御対象のカメラを識別するためのカメラ番号ＣＮが設定されている。なお、識別可能なカメラ数を増やすためにより多くのカメラ番号ＣＮが必要な場合には、カメラ番号ＣＮを、２バイト以上のデータで表してもよい。また、各コマンドの最後には、「ＣＲ」コードが設定されている。

また、図３は、第１及び第２カメラ１３，１５からステータスの読み出し、より具体的には、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５が有するレジスタの値を読み出すのに使用する付加信号ＡＤのデータ構造を示している。図３に示すように、画像処理ボード１７は、例えば、切替装置１１へ送信する読み出しコマンドにダミーデータ（５バイト目〜８バイト目）を設定する。また、切替装置１１（第１及び第２カメラ１３，１５）から送信する正常応答コマンドには、レジスタから読み出した読み出しデータ（５バイト目〜８バイト目）が設定されている。なお、読み出し時のコマンドは、その他のデータ構造については、図２に示す書き込み時のコマンドと同様であるため、その説明を省略する。

画像処理ボード１７は、例えば、書き込み制御を行う場合、図２に示す書き込みコマンドの付加信号ＡＤを、カメラリンクケーブルＬ３を介して切替装置１１のシリアル通信ＩＦ４２へ送信する。画像処理ボード１７は、制御対象のカメラに対応するカメラ番号ＣＮを設定した付加信号ＡＤを送信する。切替制御部５１の処理部５４は、シリアル通信ＩＦ４２から付加信号ＡＤを入力する。処理部５４は、付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮに基づいて、第１及び第２カメラ１３，１５のうち、どちらのカメラが制御対象であるのかを判定する。また、処理部５４は、付加信号ＡＤからカメラ番号ＣＮを削除したシリアル通信信号ＳＤを生成する。

図４及び図５は、切替装置１１と第１及び第２カメラ１３，１５との間で送受信されるシリアル通信信号ＳＤのデータ構造の一例を示している。図４及び図５に示すように、シリアル通信信号ＳＤは、図２及び図３に示す付加信号ＡＤから２バイト目のカメラ番号ＣＮを削除してデータを詰めた構造となっている。

処理部５４は、送信先を判定した後、図４に示すカメラ番号ＣＮを削除した書き込みコマンド（シリアル通信信号ＳＤ）を送信する。処理部５４は、例えば、制御対象として第１カメラ１３を決定した場合、第１カメラ１３へシリアル通信ＩＦ２２を介してシリアル通信信号ＳＤを送信する。第１カメラ１３は、切替装置１１から受信したシリアル通信信号ＳＤの書き込みデータ（図４の４バイト目〜７バイト目のデータ）を、アドレス（図４の２バイト目〜３バイト目のデータ）の値に応じたレジスタのアドレスに書き込む処理を実行する。これにより、第１カメラ１３は、ゲイン等の設定が変更される。

第１カメラ１３は、例えば、レジスタへ正常に書き込み処理が終了すると、図４に示す正常応答コマンドを、カメラリンクケーブルＬ１を介して切替装置１１のシリアル通信ＩＦ２２へ送信する。切替制御部５１の処理部５４は、受信したシリアル通信信号ＳＤに対してカメラ番号ＣＮを付加して画像処理ボード１７へ転送する。この場合、処理部５４は、第１カメラ１３が接続されたシリアル通信ＩＦ２２からシリアル通信信号ＳＤを入力したことを検出すると、受信したシリアル通信信号ＳＤに対して第１カメラ１３に対応するカメラ番号ＣＮを付加する。これにより、処理部５４は、第１及び第２カメラ１３，１５に応じたカメラ番号ＣＮをシリアル通信信号ＳＤに付与することができる。そして、処理部５４は、図２に示す正常応答コマンド（付加信号ＡＤ）を生成する。処理部５４は、生成した付加信号ＡＤを、シリアル通信ＩＦ４２からカメラリンクケーブルＬ３を介して画像処理ボード１７へ送信する。画像処理ボード１７は、切替装置１１から付加信号ＡＤ（正常応答コマンド）を受信し、カメラ番号ＣＮを判定することで、第１カメラ１３に対する書き込み制御を正常に終了したことを認識することができる。

また、読み込み処理を実行する場合は、書き込み処理と同様に、画像処理ボード１７と切替装置１１との間では、カメラ番号ＣＮを付加した付加信号ＡＤ（図３に示すデータ）が送受信される。また、切替装置１１と第１及び第２カメラ１３，１５との間では、カメラ番号ＣＮを取り除いたシリアル通信信号ＳＤ（図４に示すデータ）が送受信される。例えば、第１カメラ１３は、図５に示す読み出しコマンドを受信すると、読み出しコマンドのデータ（図５の２バイト目〜３バイト目のデータ）で指定されたレジスタのアドレスからデータを読み出する。第１カメラ１３は、読み出したデータを、応答コマンド（図５の４バイト目〜７バイト目のデータ）に設定し、画像処理ボード１７に向けて送信する。これにより、画像処理ボード１７は、第１カメラ１３のレジスタから設定値等を読み出すことが可能となる。

なお、図２及び図３に示す付加信号ＡＤにおいて、処理部５４は、カメラ番号ＣＮとして特定の数字（「０」など）が指定された場合に、受信した付加信号ＡＤを切替装置１１に対する制御信号であると判定してもよい。これにより、画像処理ボード１７は、付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮとして特定の数字を設定することで、切替装置１１に対する制御（書き込み処理、読み出し処理、モード変更処理等）を実行することが可能となる。

＜第２モードについて＞
次に、切替制御部５１の第２モードについて、図６を参照しつつ説明する。
上記した第１モードでは、切替装置１１は、カメラ番号ＣＮに基づいてシリアル通信信号ＳＤの送信先を決定する。しかしながら、例えば、第１及び第２カメラ１３，１５がカメラ番号ＣＮを識別する機能を備えている場合、切替装置１１は、カメラ番号ＣＮによる判定処理が不必要な処理となる。そこで、第２モードの切替制御部５１は、カメラ番号ＣＮによる判定を実行せず、付加信号ＡＤをそのまますべてのカメラ（第１及び第２カメラ１３，１５）に転送する。なお、以下の説明では、上記した第１モードと同様の構成等については、同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

図６に示す第１カメラ６３及び第２カメラ６５は、図１に示す第１及び第２カメラ１３，１５とは異なり、カメラ番号ＣＮを識別するための識別部６３Ａ，６５Ａをそれぞれ有している。識別部６３Ａ，６５Ａは、例えば、ＦＰＧＡなどのプログラム可能なロジックデバイスで構成されている。

第２モードの切替制御部５１は、処理部５４によるカメラ番号ＣＮの判定処理を実行しない。また、切替制御部５１は、画像処理ボード１７から受信した付加信号ＡＤに対するカメラ番号ＣＮの削除処理やシリアル通信ＩＦ２２，２３（第１及び第２カメラ６３，６５）から入力した信号に対するカメラ番号ＣＮの付加処理を実行しない。そして、切替制御部５１は、画像処理ボード１７から受信した付加信号ＡＤを、そのまま第１及び第２カメラ６３，６５の両方に送信する。

第１及び第２カメラ６３，６５の識別部６３Ａ，６５Ａは、切替装置１１から受信した付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮが自身を特定するものであれば、シリアル通信信号ＳＤに基づいた制御を実行する。つまり、第２モードでは、第１及び第２カメラ６３，６５が、カメラ番号ＣＮを認識し、制御対象が自身であるか否かを判定する。これにより、画像処理ボード１７は、カメラ番号ＣＮによって制御対象のカメラを指定し、指定したカメラに対するシリアル通信信号ＳＤによる制御を実行することができる。

また、第１モードの第１及び第２カメラ１３，１５は、応答コマンド等を送信する際、カメラ番号ＣＮを付加していないシリアル通信信号ＳＤを送信していた（図４及び図５参照）。これに対し、第２モードの第１及び第２カメラ６３，６５の識別部６３Ａ，６５Ａは、応答コマンド等を送信する際、図２及び図３に示すカメラ番号ＣＮを付加したデータ、即ち、自己のカメラ番号ＣＮを設定した付加信号ＡＤを送信する。切替制御部５１は、第１及び第２カメラ６３，６５から受信した付加信号ＡＤを、そのまま画像処理ボード１７へ転送する。従って、第２モードでは、第１モードと異なり、画像処理ボード１７と切替装置１１との間で送受信されるデータ（付加信号ＡＤ）と、切替装置１１と第１及び第２カメラ６３，６５との間で送受信されるデータ（付加信号ＡＤ）とは同一データとなる。

これにより、画像処理ボード１７は、受信した付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮを判定することで、どのカメラから送信されたシリアル通信信号ＳＤであるのかを認識することが可能となる。第２モードの切替制御部５１は、カメラ番号ＣＮによる送信先の判定処理や、カメラ番号ＣＮの付加、削除処理を実行しないため、処理負荷が軽減される。また、切替制御部５１は、第１モードと第２モードとを切り替えることで、接続されるカメラの機能に応じて適切な処理を実行することが可能となる。

因みに、第１カメラ１３，６３及び第２カメラ１５，６５は、撮像部の一例である。画像入力ＩＦ２１，３１、シリアル通信ＩＦ２２，３２、及びＣＣ出力ＩＦ２３，３３は、撮像部側インタフェースの一例である。画像出力ＩＦ４１、シリアル通信ＩＦ４２、及びＣＣ入力ＩＦ４３は、ボード側インタフェースの一例である。シリアル通信信号ＳＤは、制御信号の一例である。カメラ番号ＣＮは、識別データの一例である。制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４は、切替信号及びカメラコントロール信号の一例である。

以上、詳細に説明した第１実施形態によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞第１実施形態の切替制御部５１の切替部５３は、第１及び第２カメラ１３，１５のうち、どちらのカメラから画像処理ボード１７へ画像データＧＤを伝送するのかを切り替える。また、画像処理ボード１７は、シリアル通信信号ＳＤに対し、制御対象を識別するためのカメラ番号ＣＮを付加した付加信号ＡＤを生成する。切替制御部５１の処理部５４は、画像処理ボード１７からシリアル通信ＩＦ４２を介して付加信号ＡＤを受信する。処理部５４は、付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮ（図２及び図３参照）に基づいて、第１及び第２カメラ１３，１５のうち、どちらのカメラが制御対象であるのかを判定する。また、処理部５４は、付加信号ＡＤからカメラ番号ＣＮを削除したシリアル通信信号ＳＤを生成し、生成したシリアル通信信号ＳＤを制御対象と判定したカメラへ送信する。

これにより、切替制御部５１は、画像データＧＤを画像処理ボード１７に送信するカメラとは別のカメラに対し、付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮに基づいてシリアル通信信号ＳＤを送信することが可能となる。従って、本実施形態の切替装置１１では、画像データＧＤの取得と、シリアル通信信号ＳＤによる制御とを別々のカメラに並列に実行することが可能となっている。

例えば、本実施形態の画像処理システム１０では、第１カメラ１３に対して制御信号ＣＣ１によって画像データＧＤの撮像や取得を実行しつつ、それとは無関係のタイミングで他方の第２カメラ１５に対してシリアル通信信号ＳＤによるゲイン設定などを実行することができる。即ち、画像処理システム１０は、第１及び第２カメラ１３，１５のそれぞれに対して、互いの処理に相関をもたせず任意のタイミングで撮像や設定変更を並列に実行できる。あるいは、例えば、画像処理システム１０では、第１カメラ１３に対して制御信号ＣＣ１によって画像データＧＤの撮像等を実行するタイミングに合わせて、他方の第２カメラ１５に対してシリアル通信信号ＳＤによるゲイン設定などを実行することができる。即ち、画像処理システム１０は、第１及び第２カメラ１３，１５のそれぞれに対して、互いの処理のタイミングを意図的に合わせて撮像や設定変更を並列に実行できる。

＜効果２＞また、図６に示す第２モードが適用される画像処理システム１０では、第１及び第２カメラ６３，６５の各々は、カメラ番号ＣＮを識別するための識別部６３Ａ，６５Ａを有している。第２モード状態の切替制御部５１は、画像処理ボード１７から受信した付加信号ＡＤを、そのまま第１及び第２カメラ６３，６５の両方にシリアル通信ＩＦ２２，３２を介して送信する。識別部６３Ａ，６５Ａは、切替制御部５１から受信した付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮが自身を特定するものであれば、シリアル通信信号ＳＤに基づいた制御を実行する。このため、シリアル通信ＩＦ２２，３２から同一内容の付加信号ＡＤを第１及び第２カメラ６３，６５の各々に一斉送信しておけば、識別部６３Ａ，６５Ａの各々は、カメラ番号ＣＮを判定して適宜制御を実行する。従って、第２モードの切替装置１１は、カメラ番号ＣＮに基づいた送信先の判定処理等が不要となり、処理負荷が軽減される。

＜効果３＞画像処理ボード１７と、切替装置１１とは、カメラリンク（登録商標）規格に準拠したカメラリンクケーブルＬ３を介して接続されている。切替装置１１は、このカメラリンクケーブルＬ３を介して付加信号ＡＤを入力する。従って、本実施形態の切替装置１１は、付加信号ＡＤ（制御信号）を入力するためのインタフェースを、カメラリンクケーブルＬ３を接続するインタフェース（画像出力ＩＦ４１等）とは別に設ける必要がなく、画像処理ボード１７と接続する通信線の数を削減することが可能となる。

＜効果４＞切替部５３は、画像処理ボード１７から受信した制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４の信号レベルに基づいて、画像データＧＤを画像処理ボード１７に送信するカメラ（第１及び第２カメラ１３，１５）を切り替える。このような構成では、画像処理ボード１７は、カメラ番号ＣＮによる制御対象の指示処理に加え、画像データＧＤを取得するカメラの切り替え処理を切替装置１１に対して実行することが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の画像処理システム１０Ａについて図７を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、上記した第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第２実施形態の画像処理システム１０Ａでは、第１センサ部７３及び第２センサ部７５から画像データＧＤを取り込んで画像補正等を実行する第１画像取込部８１及び第２画像取込部８３を、切替装置７１に設けた点が、第１実施形態と異なっている。また、第１及び第２画像取込部８１，８３は、第１実施形態の切替制御部５１の第２モードの識別部６３Ａ，６５Ａ（図６参照）と同様に、カメラ番号ＣＮに基づく判定を実行する。

詳述すると、第１及び第２センサ部７３，７５は、例えば、ＣＭＯＳ等の撮像素子、この撮像素子に被写像を結像するレンズなどを有している。第１画像取込部８１は、第１センサ部７３の撮像素子から入力した画像データＧＤに対する補正処理や、画像データＧＤからＲＯＩで設定された画像領域を抽出する処理などを実行する。同様に、第２画像取込部８３は、第２センサ部７５の撮像素子から入力した画像データＧＤに対する補正処理などを実行する。第１及び第２画像取込部８１，８３は、例えば、ＦＰＧＡ等の論理回路で構成されている。

切替装置７１の切替制御部８５は、第１実施形態と同様に、画像処理ボード１７から受信される制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４に基づいて、画像処理ボード１７へ画像データＧＤを送信する第１及び第２センサ部７３，７５（第１及び第２画像取込部８１，８３）を切り替える。

例えば、切替制御部８５は、制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４に基づいて第１センサ部７３を選択された場合、画像処理ボード１７から受信された制御信号ＣＣ１を第１画像取込部８１へ転送する。第１画像取込部８１は、制御信号ＣＣ１を入力することに応じて、第１センサ部７３から取り込んだ画像データＧＤに対して所定の処理を施して切替制御部８５へ送信する。

また、第２実施形態の切替装置７１は、第１及び第２画像取込部８１，８３の各々と、シリアル通信ＩＦ４２とが接続されている。第１及び第２画像取込部８１，８３の両方は、画像処理ボード１７から送信された付加信号ＡＤを、シリアル通信ＩＦ４２を介してそのまま入力する。従って、第２実施形態の切替制御部８５は、シリアル通信ＩＦ４２とは接続されておらず、カメラ番号ＣＮによる判定処理等を実行しない。

第１及び第２画像取込部８１，８３の各々は、入力した付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮが自身を特定するものであれば、シリアル通信信号ＳＤに基づいた制御を実行する。つまり、第２実施形態の第１及び第２画像取込部８１，８３は、カメラ番号ＣＮを認識し、制御対象が自身であるか否かを判定する。これにより、画像処理ボード１７は、カメラ番号ＣＮによって制御対象の画像取込部を指定し、指定した画像取込部に対するシリアル通信信号ＳＤによる制御を実行することができる。

また、第１及び第２画像取込部８１，８３は、応答コマンドを送信する場合、図２及び図３に示すカメラ番号ＣＮを付加した応答コマンド、即ち、自己のカメラ番号ＣＮを設定した付加信号ＡＤをシリアル通信ＩＦ４２へ送信する。シリアル通信ＩＦ４２は、第１及び第２画像取込部８１，８３から入力した付加信号ＡＤを、そのまま画像処理ボード１７へ転送する。これにより、画像処理ボード１７は、受信した付加信号ＡＤのカメラ番号ＣＮを判定することで、どの画像取込部から送信されたシリアル通信信号ＳＤであるのかを認識することが可能となる。

因みに、第１及び第２センサ部７３，７５は、撮像部の一例である。

以上、詳細に説明した第２実施形態によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞第１及び第２画像取込部８１，８３の各々は、カメラ番号ＣＮを付加した付加信号ＡＤを、シリアル通信ＩＦ４２を介して画像処理ボード１７から受信する。第１及び第２画像取込部８１，８３の各々は、カメラ番号ＣＮが自身を特定するものであれば、シリアル通信信号ＳＤに基づく制御を実行する。これにより、第２実施形態の切替装置７１は、例えば、第１センサ部７３（第１画像取込部８１）から画像処理ボード１７へ画像データＧＤを送信する処理と、他方の第２センサ部７５（第２画像取込部８３）に対するシリアル通信信号ＳＤによる制御とを、互いに無関係のタイミング、あるいは意図的に合わせたタイミングで実行することが可能となる。

尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、上記第１実施形態では、切替制御部５１は、第１モードと第２モードとを備えたが、どちらか一方のモードだけを備える構成でもよい。
また、上記第１実施形態では、切替装置１１は、制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４に基づいて、画像処理ボード１７と第１及び第２カメラ１３，１５との接続を切り替える制御を実施したが、これに限らない。例えば、切替装置１１は、操作部１１Ａ（入力インタフェースの一例）に対するユーザの操作に基づいた信号（切替信号の一例）によって、切り替え制御を実行してもよい。あるいは、切替装置１１は、切替動作を指示するためのインタフェースを、カメラリンク（登録商標）規格に準拠したインタフェースとは別に備えてもよい。例えば、切替装置１１は、図１に示すように、画像処理ボード１７と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠したＵＳＢケーブルＬ４を介して接続するためのＵＳＢＩＦ９３（入力インタフェースの一例）を備えてもよい。そして、切替装置１１は、ＵＳＢケーブルＬ４を介してＵＳＢＩＦ９３から入力した切替信号に基づいて、接続を切り替えてもよい。このような構成では、カメラリンク規格の制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４を、切り替え指示以外の用途に使用することが可能となる。

なお、図１のＵＳＢＩＦ９３及びＵＳＢケーブルＬ４は説明のために図示したものである。このため、上記第１実施形態において制御信号ＣＣ２〜ＣＣ４による制御を実施する場合、画像処理システム１０は、ＵＳＢＩＦ９３及びＵＳＢケーブルＬ４を備えなくともよいことはいうまでもない。また、画像処理ボード１７から切替装置１１に切り替えを指示する信号を伝達する通信手段は、有線に限らず、無線でもよい。即ち、切替装置１１が備える切替信号用の入力インタフェースは、無線通信用のインタフェースでもよい。また、切替装置１１は、画像処理ボード１７以外に、他の装置等から切り替えを指示する信号を入力するための入力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース等）を備えてもよい。

また、上記各実施形態では、切替装置１１，７１は、２台のカメラを接続可能な構成であったが、３台以上の複数台のカメラを接続可能な構成でもよい。この場合、切替装置１１，７１は、例えば、画像データＧＤの伝送と、シリアル通信信号ＳＤによる制御とを別々のカメラに実行してもよい。例えば、画像処理システム１０は、１台のカメラに対して制御信号ＣＣ１によって画像データＧＤの撮像等を実行しつつ、他のカメラの中から任意のカメラに対して、シリアル通信信号ＳＤによるゲイン設定などを適宜実行してもよい。あるいは、例えば、画像処理システム１０は、１台のカメラに対して撮像等を実行するタイミングに合わせて、他のカメラのうち、撮像中のカメラと関連付けたカメラに対してゲイン設定などを実行してもよい。

また、上記第１実施形態では、画像処理ボード１７が、第１及び第２カメラ１３，１５に対する撮像指示（制御信号ＣＣ１の送信）と、撮像された画像データＧＤの画像処理との両方を実行する構成であったが、これに限らず、撮像指示をする装置と、画像処理をする装置とは別々の装置でもよい。

また、上記各実施形態の画像処理システム１０，１０Ａの構成（装置数）などは一例であり、適宜変更可能である。例えば、切替装置１１は、操作部１１ＡやＵＳＢＩＦ９３を備えなくともよい。
また、上記各実施形態では本願における切替装置を備える装置として部品実装装置を例について説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、例えば、作業用ロボットや回路基板に半田を印刷するスクリーン印刷装置などの他の様々なカメラを必要とする装置に適用することができる。

１１，７１ 切替装置、１３，６３ 第１カメラ（撮像部）、１５，６５ 第２カメラ（撮像部）、１７ 画像処理ボード、２１，３１ 画像入力ＩＦ（撮像部側インタフェース）、２２，３２ シリアル通信ＩＦ（撮像部側インタフェース）、２３，３３ ＣＣ出力ＩＦ（撮像部側インタフェース）、４１ 画像出力ＩＦ（ボード側インタフェース）、４２ シリアル通信ＩＦ（ボード側インタフェース）、４３ ＣＣ入力ＩＦ（ボード側インタフェース）、５１，８５ 切替制御部、７３ 第１センサ部（撮像部）、７５ 第２センサ部（撮像部）、８１，８３ 第１及び第２画像取込部、ＡＤ 付加信号、ＣＮ カメラ番号（識別データ）、Ｌ３ カメラリンクケーブル、ＧＤ 画像データ、ＳＤ シリアル通信信号（制御信号）。

Claims (7)

1. 複数の撮像部が接続される撮像部側インタフェースと、
   前記複数の撮像部の各々で撮像した画像データを画像処理する画像処理ボードと接続され、前記画像処理ボードとの間でカメラリンク（登録商標）規格に準拠した通信を実行するボード側インタフェースと、
   前記撮像部側インタフェースと前記ボード側インタフェースとの間に接続され、前記複数の撮像部のうち、どの撮像部の前記画像データを前記画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替制御部と、を備え、
   前記切替制御部は、前記複数の撮像部の何れかを制御する制御信号に制御対象の撮像部を識別するための識別データを付加した信号である付加信号を前記画像処理ボードから入力し、前記識別データの前記制御対象に応じた撮像部に向けて前記制御信号を送信する処理を、前記画像データを伝送する前記撮像部の切り替え処理と並列に実行することを特徴とする切替装置。
2. 複数の撮像部が接続される撮像部側インタフェースと、
   前記複数の撮像部の各々で撮像した画像データを画像処理する画像処理ボードと接続され、前記画像処理ボードとの間でカメラリンク（登録商標）規格に準拠した通信を実行するボード側インタフェースと、
   前記撮像部側インタフェースと前記ボード側インタフェースとの間に接続され、前記複数の撮像部のうち、どの撮像部の前記画像データを前記画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替制御部と、を備え、
   前記切替制御部は、前記複数の撮像部の何れかを制御する制御信号に制御対象の撮像部を識別するための識別データを付加した信号である付加信号を前記画像処理ボードから入力した場合に、前記付加信号を前記複数の撮像部のすべてに送信する処理を、前記画像データを伝送する前記撮像部の切り替え処理と並列に実行することを特徴とする切替装置。
3. 複数の撮像部の各々に対応して設けられ、前記複数の撮像部の各々が接続され、前記複数の撮像部の各々で撮像した画像データを取り込む複数の画像取込部と、
   前記画像データを画像処理する画像処理ボードと接続され、前記画像処理ボードとの間でカメラリンク（登録商標）規格に準拠した通信を実行するボード側インタフェースと、
   前記複数の画像取込部と前記ボード側インタフェースとの間に接続され、前記複数の撮像部のうち、どの撮像部の前記画像データを前記画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替制御部と、を備え、
   前記複数の画像取込部の各々は、前記複数の画像取込部の何れかを制御する制御信号に制御対象の画像取込部を識別するための識別データを付加した信号である付加信号を前記画像処理ボードから入力し、前記識別データの前記制御対象が自身である場合に、前記制御信号に基づく制御を、前記切替制御部による前記画像データを伝送する前記撮像部の切り替え処理と並列に実行することを特徴とする切替装置。
4. 前記ボード側インタフェースは、カメラリンク（登録商標）規格に準拠したカメラリンクケーブルを介して前記画像処理ボードと接続されるものであり、
   前記制御信号は、前記カメラリンクケーブルを介して入力されるシリアル通信信号であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の切替装置。
5. 前記切替制御部は、前記複数の撮像部のうち、どの撮像部の前記画像データを前記画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替信号を、前記画像処理ボードから入力することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の切替装置。
6. 前記ボード側インタフェースは、カメラリンク（登録商標）規格に準拠したカメラリンクケーブルを介して前記画像処理ボードと接続されるものであり、
   前記切替信号は、前記カメラリンクケーブルを介して入力されるカメラコントロール信号であることを特徴とする請求項５に記載の切替装置。
7. 前記切替制御部は、前記複数の撮像部のうち、どの撮像部の前記画像データを前記画像処理ボードに伝送するのかを切り替える切替信号を入力する入力インタフェースを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の切替装置。

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