浅草ギ研　イメージセンサ　CMOS-EYE　の紹介

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イメージセンサー　CMOS-EYE　の紹介・仕様・使い方

※この製品は生産中止となりました。

　　
※写真は、1280x1024の17インチモニタで表示した場合に、ほぼ原寸となります。
※このページは印刷するとＡ４の幅となります。

【おしらせ】

・2007.2.14　生産ロットによって、シリアルコマンドの命令４にバグのあるものが発見されました。シリアル接続で、命令４をＵＡＲＴ端子指定で使おうとしてもデータが送られなかった場合は、恐れ入りますが浅草ギ研まで商品を着払いにて送付願います。こちらでファームウェアを書き換えた上でご返送いたします。お手数をおかけしており申し訳ありません。

＜このページのもくじ＞

・製品の概要
 ・ハードウェア仕様
 ・CMOS-EYEを使うために必要な条件と、実現可能なこと
 ・ピン配列
 ・外形図
 ・価格
 ・撮影画像及び、画像処理の例
 ・画像フォーマットとメモリ領域
 ・バス接続での使い方
 ・シリアル接続での使い方
 ・ＩＯを３．３Ｖから５Ｖに変換する方法
 ・撮影した画面をPCで確認する方法
 ・画像処理の勉強について
 ・接続例とサンプルプログラム
 ・Ｑ＆Ａ
 ・故障／不具合と思ったら？
・質問について

・オプション５Ｖ変換ボードの説明のページ

注意）

※製品をご購入前に「このセンサーを使うために必要な条件と、実現可能なこと」をよくお読み下さい。

※このページは、マニュアル及び、仕様書を兼ねています。

※使用前に、このページをよくお読み下さい（特に注意、注釈のところもよくお読み下さい）。

＜使用上の注意＞
・このセンサーボードは電子機器です。作業時、輸送時には静電気対策を行ってください。ＩＣの足や、各ピンを直接手で触ったりすると静電破壊される場合があります。

・バッテリ使用時には電源ラインをショートさせると、バッテリが破裂・発火する可能性があります。作業中にはショートさせないよう十分注意して下さい。また、取り付け後も、あいている電源ラインに導電物質が触らないように注意して下さい。

・CMOS-EYEのセンサー部はFPCコネクタに接続されていますので抜き差しが可能ですが、非常にピン間が狭いコネクタなので、抜き差しするときちんと接続されない場合があります。特に、電源とGNDが近いので、斜めに挿入するとショート状態となり破損する可能性があります（数十秒のショートなら大丈夫です）。　よって、センサー部は極力取り外さないようにしてください。出荷時にはきちんと接続されているか確認されています。
　もし、外さなければならない場合になったら、ショートしているかどうかは、目玉の面の黒い大きなIC(３本足）が、電源投入後すぐに非常に熱くなりますのでこれで確認できます。電源がバッテリの場合はショートしてバッテリが発火する可能性がありますので、壊れても良いAC電源などでテストしてください。（やけどに注意して下さい。また、ICの足には触らないようにしてください。）

・下の写真の位置の取り付け穴の近くに、パターンがむき出しになっている場所（Mの字の左上の丸い場所）があります。この穴をネジ止めする場合は、電気を通さないネジをご使用下さい。この裏面も同様です（スルーホールなので）。（リリース後に発見されました。申し訳ありません。）

ネジがむき出しパターン（スルーホール）に接触している。

・添付の取り付け金具の穴の大きさはセンサとほぼ同じ大きさになっています。金具の穴はセンサよりも若干大きいですが、差し込む方向が少しでもななめになると入りません。強くセンサー部を押すと、センサーが壊れますので注意して下さい。差し込む方向がまっすぐの場合は軽い力でも入りますので根気よく差し込んで下さい。
　また、センサー部のピントはメーカー側で調整され、ボンドで固定されています。このボンド部がはみ出しているために金具の穴に入らない場合があります。この場合はボンド部をカッターなどで軽くけずってみて下さい。

・電源端子は、プラスとマイナスを逆につなぐとほぼ間違いなく壊れますので注意して下さい。ショートは数十秒なら耐えられます。

＜製品の概要＞

■マイコンと接続して使用する、スタンドアローンのイメージセンサモジュール

　イメージセンサモジュール　ＣＭＯＳ－ＥＹＥ　は、携帯電話用の超小型ＣＭＯＳイメージセンサに、画像取り込み回路とＳＲＡＭをつけたもので、撮影した画像は白黒又はカラーでＳＲＡＭに格納され、マイコンからＳＲＡＭアクセスすることで自由に画像処理・認識を行うことができます。
※ユーザー側で用意した任意のマイコンをつなぎます。

■ホームページで画像処理プログラムについても解説

　ホビーでの画像処理・認識などは初めて、という方も多いと思います。浅草ギ研では、各種マイコンからＣＭＯＳ－ＥＹＥの画像にアクセスして、画質改善・画像フィルタ・二値化・かんたんな画像認識・色位置判定などを行う、基本的なプログラミング例を紹介します。（このページ下の方で解説）

■撮影・処理画像をＰＣでモニタリングが可能

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥにはＲＳ２３２Ｃインターフェイス及び専用ＰＣケーブルが付属しており、ＳＲＡＭ内のデータをＰＣなどへ転送することができます。転送されたデータをＰＣ上での画像表示するには、ユーザー側でＰＣアプリケーションプログラムを組む必要がありますが、浅草ギ研では、Windowsの．ＮＥＴ環境での画面表示プログラムを配布しています。また、このプログラムのＣ＃でのソースも公開しています。
※シリアル通信によるＰＣへの画像転送は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥとマイコンを使ったシステム開発のデバック用です。転送速度などの面で、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ＋ＰＣでの本格的なロボット作成は難しく、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ＋マイコンでの高速アクセスによる画像処理を基本に考えられています。

■内蔵の簡易画像処理プログラム

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥは、基本的には、マイコンとＣＭＯＳ－ＥＹＥのバス接続による高速画像処理を想定して作られています。しかし、手持ちのマイコンのＩＯ数が足りない場合でも、シリアル通信経由での命令を送ることにより、撮影した画像を、内蔵の簡易画像処理プログラムで加工したり、情報を得たりすることが可能です。シリアル通信命令でできることは、下の「シリアル通信での使い方」を参照して購入前に確認してください。

■選べる解像度

　320x240、160x120、80x60の３種類の解像度を選択できるので、処理の内容によって解像度を使い分けることができます。

■他のＡＧＲ６５シリーズに接続可能。CMOS－EYEとのバス接続で、手持ちのマイコンのＩＯを使い切っても、シリアルＩＯが残っていればサーボやセンサなども同じマイコンで動かすことができる

　オプションの５Ｖ変換ボードを装着することにより、ロボット神経システムAGB６５シリーズのセンサやコントローラと同じシリアルラインを共有できます。AGB65シリーズについては「ロボット神経システムAGB65シリーズの説明」のページを参照願います。

■電源搭載で外部に電源回路不要！バッテリ駆動が可能！

　ボード上に電源回路を内蔵し、外部に電源回路が不要で、バッテリなどで駆動することができます。

■３９ｘ４６ｍｍの超小型設計！

　ロボットに基板を搭載する場合はその大きさがネックになりますが、ＣＭＯＳ－ＥＹＥは極力小さい部品で構成されており、実装面積が小さくて済みます。

＜イメージセンサ部仕様＞

画素	640ｘ480ベイヤーパターン　※CMOS-EYE全体では320x240が最高解像度です。(*1)
画像補正	自動露出/オートホワイトバランス/RGBオートゲイン/蛍光灯フリッカ補正
画面方向	上下左右に反転可能　※CMOS-EYEのシリアルIO経由で設定します。
寸法	寸法8x8mm

＜光学特性＞

レンズ構成	２群２枚
Ｆ値	２．８
水平画角	５０度
撮像範囲	20cm～無限大
OPLF	なし
IRCF	あり
TV歪曲	＜１．０％

＜モジュール部仕様(CMOS-EYE全体の仕様）＞

電源電圧	+4.8～+15V　(*2)
ＩＯ電圧	3.3V (オプションボード装着により、5V可能）
消費電流	平均35mA　最大45mA
記録フォーマット	320x240 160x120 80x60 ドットの、RGB又は白黒 8bit データでSRAMに保存
SRAM容量	512KByte (320x240カラーで２画面、80x60白黒で109画面分)
アクセス速度	外部から画像へのアクセス速度 30nS (*3)
撮影所要時間	70～100mS　(*4)　約10fps
バス接続必要IO数	【マイコンとバス接続する場合にマイコン側に以下の本数のIOが必要です。】　アドレス(IN) １９本（解像度が最低の場合でも１３本以上必要）　データバス(IN/OUT) ８本　SRAMコントロール(IN) ３本　(CE,OE,WEの３つ,SRAMの使い方は下で説明) 　解像度・カラー／白黒コントロール(IN)　３本　シャッター端子(IN)　１本 (5) 　BUSY出力(OUT)　１本 (5) 　合計３５本 (*5:最低３３本）　　※(IN)はCMOS-EYEへの入力 (OUT)はCMOS-EYEからの出力
他インターフェイス	RS232Cポートx1 UART(3.3V)x1　シリアル通信により命令を送る場合に使用
固有ID	98/99　スイッチにより２種類に切替可能 (*6)
内蔵プログラム	【シリアル通信命令により下記処理が可能】　 ※バス接続時の同様の処理のサンプルプログラムを下で紹介しています。　●基本処理：撮影／画面反転／ソフトウェアリセット／画面コピー／四角形書き込み　●濃度変換：ガンマ補正／コントラスト強調　など　●画像フィルタ：雑音平滑化／微分（エッジ検出）／高域強調（ボケ・ブレ改善）　など　●二値化処理：固定しきい値二値化／収縮・膨張／細線化／ラベリング　など　●色処理：色・色相記憶／色・色相領域判定／色・色相領域マスク　など　●動体検知：２画面の差の位置検出　など　●その他：ヒストグラム計算　など
寸法／重量	寸法39x46mm　穴ピッチ35x42mmφ2.2　重量：10g
付属品	■PCケーブルｘ１

(*1)デジタルカメラなどと違い、マイコンでの画像処理の場合は、マイコンの処理スピードが低いので、あまり解像度を上げるとシステム全体の処理速度が非常に遅くなり、ロボットのセンサとしては現実的な速度が出せません。また、各種認識など、通常は160x120程度画素でほとんどの用途が足ります。
(*2)電源は５～９Vのバッテリ駆動を想定して作られています。１０Vを超える電圧の場合は、基板上のレギュレータIC(目玉が書いてある面のIC)が非常に熱くなりますので注意して下さい。熱による誤動作を防ぐ為、可能であれば、１０V以上のバッテリを使用する場合には５V付近まで降圧して接続してください。放熱ＦＡＮの取り付けなどにより熱対策を行う場合は、電圧が高くても熱による誤動作を防ぐとこができます。CMOS-EYEは内部３．３Vで動いており、レギュレータに余裕があるので、基板上の３．３V端子からは、外部に約700mAまで供給することができます。
(*3)オプションボードを装着して５V仕様にすると、アクセス速度は+8～10nS余分にかかります。つまり全体で約40nS以上となります。
(*4)撮影所要時間は、撮影するタイミングで70～100mSに可変となります。撮影中はBSY端子がLOWになりますので、これで撮影終了を検知します。撮影所要時間は解像度には依存しません（実際には解像度によらず640x480ベイヤーパターンをスキャンしてしまう。）
(*5)シャッター指示は、RS232C又はUARTへシリアル通信で命令を送ることによっても指示できます。撮影終了タイミングをシビアにみない場合はBUSY端子を使用しなくてもかまいません。その他のIOは、バス接続時には必須です。
(*6)オプションボードを使用して、ロボット神経システムAGB65シリーズと、シリアルラインを共有する場合は、IDでどのボードに対しての命令か判定します。シリアル通信による命令については以下で詳しく説明します。

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＜CMOS-EYEを使うために必要な条件と、実現可能なこと＞

■CMOS-EYEの主旨
　CMOS-EYEは基本的に、ユーザー手持ちのマイコンに接続して画像処理や認識を行うことを想定としたモジュールです。また、マイコンで画像処理システムを作る場合には、撮影したり計算した画像をモニタする仕組みが必要になりますので、開発中はＰＣで、撮影画面をモニタできるようになっています。

■CMOS-EYEを使ったシステムの方向性
　CMOS-EYEで、高速に動く画像認識システムをロボットなどに組み込む場合には、５０MIPS（一命令１クロックで動くマイコンの場合、駆動周波数が５０MHｚのもの）以上の処理能力があるマイコンが適しています。2006年7月現在で、ホビー用途で入手可能なマイコンボードの中でこれに相当するのは、インターフェイス誌の付録にもなったＳＨ２があります。当ページでは、ＳＨ２での使用方法も解説します。
　Ｈ８、ＰＩＣ、ＡＶＲ、ＡＲＭ７などでロボットを作っている方が多いかと思います。これらは大体２０ＭＩＰＳ以下程度の処理能力のものが多いようです。本格的に、リアルタイムに近い画像処理システムを作ろうとする場合は、プログラムを工夫したり、処理内容によって解像度を最低の80x60にしたりすれば、実用的なロボットシステムを作ることも可能です。Ｈ８、ＡＶＲの上位機種、例えばｔｉｎｙではないＨ８、ATmega１２８（AVR)、ARM7などでは、浮動小数点演算を極力しないようにしたり、三角関数を計算ではなくテーブル参照で求めたりすれば、ある程度実用的なシステムを作ることができます。（プログラム例で詳細を解説）
　Ｈ８ｔｉｎｙや、一般的なＰＩＣ（12F,16F,18Fシリーズ）の場合は、まずＩＯ数が足りないので、バス接続は難しいでしょう。しかし、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内蔵プログラムを組み合わせた処理だけを行うのであれば、なんらかの画像センサーシステムとして使うことはできます。ちなみに、これらのマイコンは１命令が数クロックで動いたりするので、駆動周波数が高くても計算が速いとはいえない場合がありますのでお手持ちのマイコンの仕様をあらかじめ確認することをお勧めします。例えばPICの場合はほとんどの命令が４クロックで動くので、18Fシリーズあたりを２０MHｚで動かしても大体５MIPSになります。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内蔵のプログラム（画像フィルタなど）は、約１４ＭＩＰＳのマイコンで計算しています。各プログラムは８０ｘ６０の解像度の時、速いもので１００～３００ｍＳ、時間がかかるもので３秒ほどかかります。よって、５ＭＩＰＳのマイコンとバス接続した場合は、３００ｍＳかかる計算は８４０ｍＳとなります。体感で、３００ｍＳはさほど時間がかからないように感じますが、１秒近いと明らかに時間がかかっているのがわかります。逆に、３００ｍＳかかる処理を５０ＭＩＰＳのマイコンで計算すると、８４ｍＳと一瞬でおわることになります。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内蔵プログラムは、各値をきちんと計算しており、浮動小数点演算を多用したり、三角関数を計算で求めていますので、プログラミングによっては、１４ＭＩＰＳ以下のマイコンをつないだ場合でも計算が速い（しかし、値は近似値で出る）ということもありえます。また、内蔵プログラムは、画面全ての領域に対して計算してしまいますので、なんらかの方法で画面の一部だけを計算するという方法も考えられます。

■マイコンの種類と、条件・実現可能なことの関係（まとめ）

＜基本条件＞
・マイコンの開発が行える環境を持っている
・マイコンのプログラミングができる
・ＰＣを持っている（ＣＯＭポートの空きが１つあること）
・インターネットが使用できる環境がある
・端子をハンダ付けする必要がある

＜ＳＨ２などの３．３Ｖ駆動の高性能マイコンでシステムを構築する場合＞
・ＩＯに十分な空きがあることが必要ですが、この手のマイコンはＩＯ数が多いものがほとんどなのでまず問題ないと思われます。
・ＣＭＯＳ－ＥＹＥとマイコンボードだけで、実用的なロボットの画像処理・認識システムの構築ができます。

＜Ｈ８、AVRの上位機種(ATmega128など)、ＡＲＭ７などのマイコンでシステムを構築する場合＞
・５Ｖ駆動のマイコンボードが多いと思いますので、５Ｖ駆動の場合は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの３．３ＶＩＯを５Ｖに変換する回路を作る（下で説明します）か、オプションの５Ｖ変換ボードを購入する必要があります。
・ＩＯの数が多いCPUの場合は、バス接続することができます。このとき、計算速度を速くするようにプログラムを考慮すれば、処理内容によっては実用的なシステムが作れます。
・ＩＯが足りない場合は、シリアル通信のＩＯ端子が空いていれば、ＣＭＯＳ－ＥＹＥに内蔵された画像処理のみを行うことは可能です。このとき、５Ｖ駆動のマイコンの場合は、マイコンのＴＸを５Ｖ－＞３．３Ｖへ、マイコンのＲＸに５Ｖ＜－３．３Ｖに変換する回路を作る必要があります。（オプションの５Ｖ変換ボードでもＴＸ，ＲＸを電圧変換しますが、シリアル機能しか使わない場合はコストパフォーマンスが悪いので、回路を自作することをお勧めします。変換方法については下で説明します。）

＜Ｈ８ｔｉｎｙや一般的なＰＩＣ、ＡＶＲの下位機種(ATmega32など)でシステムを構築する場合＞
・５Ｖ駆動が多いと思いますので、５Ｖ駆動の場合は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの３．３ＶＩＯを５Ｖに変換する回路を作る（下で説明します）か、オプションの５Ｖ変換ボードを購入する必要があります。必要があります。
・ＩＯ数が足りないものがほとんどだと思いますので、基本的にはシリアル通信経由の命令により、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内蔵プログラムの処理のみを行うことになります。その中で、速度などの面で実用的なものには「色の記憶と位置判定」、「動体位置判定」があります。
・実用的な速度ではなくても、画像処理システムの入門、勉強にはなります。

■市販のロボットキットとの接続

　2006年７月現在の市販のロボットキットに付属しているコントローラ（基板のこと）のほとんどは、ユーザーが自由にプログラミングできないか、大量のＩＯを自由に使うことができないものが多いと思います。手持ちの市販ロボットキットを活用したい場合は、現時点では、フレーム・サーボ・筐体（外装）だけを使い、ユーザー自身で開発可能なマイコンボードに乗せ変えるのが現実的です。

　但し、ロボットのコントローラのシリアルＩＯが自由に使えて、かつ電気的に接続が可能（３．３Ｖ又は５Ｖからの変換が可能）で、なおかつ独自の通信制御をしていない（ＡＣＫなどを使用していない、フロー制御していない、ソフト的にパリティエラーチェックをしていない）場合は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの内蔵プログラムのみを使うことはできます。
　現在、これに該当するものに、姫路ソフトワークスのＨＳＷＢシリーズがあります。浅草ギ研では、ＨＳＷＢシリーズとの接続検証を行う予定があります。（場合によっては、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ発売後のファームウェアバージョンアップ時の対応になる可能性があります。）

　参考として、以下に、マイコン別での処理時間を実験してみた結果を示します。処理内容は、バス接続で典型的な処理である周囲８近傍処理の空間フィルターである、「二値化画像の縮小処理」（サンプルプログラムのところで紹介してます）を行った場合の処理時間です。

マイコン	内部クロック	ＩＯクロック	処理時間
SH2(SH7144F)	50MHz	24MHz	96mS
CMOS-EYE内蔵PG	14.7Mhz	14.7MHz	310mS
AVR(ATmega128)	16MHz	16MHz	1040mS
H8Tiny(3687F)	20MHz	？	1200mS

※（撮影時間は除く）

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＜ピン配列＞

　　

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＜外形図＞

　　

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＜CMOS-EYE価格＞
　価格　２９，８００円（税込み）

＜付属品＞
　・ＰＣケーブル
　・センサー取り付け金具（アルミ製）

＜オプション＞
　CMOS-EYE-5V　１０，５００円（税込み）
　※ＣＭＯＳ－ＥＹＥに装着して、ＩＯを５Ｖに変換する基板。ロボット神経システムＡＧＢ６５シリーズとコネクタ互換。

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのファームウェアの書き換え方法とソースプログラムをご提供することも可能です。個別にメールにてお問い合わせ下さい。（条件によりますが、数十万円単位と高額になりますのでご了承下さい。）

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＜撮影画像及び、画像処理の例＞

■撮影例

白黒80x60

白黒160x120

白黒320x240

カラー80x60

カラー160x120

カラー320x240

■画像処理例（内蔵プログラムを使用。接続したマイコンでのプログラム例も下で説明）

＜ニ値化画像の処理例＞

１）白黒160x120撮影	２）ニ値化	３）細線化

４）図形抽出１	５）図形抽出２

※４）は、３）の図形で「外周にかかっていない、連結数４が１個、端点数が４個」の図形領域を抽出という条件
※５）は、３）の図形で「外周にかかっていない、連結数３が１個、端点数が３個」の図形領域を抽出という条件
連結数は交点の線数です、詳しくはプログラミング例で詳細を説明します。

＜カラー画像処理の例＞

「80x60撮影」－＞「色抽出」－＞「１ライン縮小」－＞「１ライン膨張」

その他の動作も、画像処理の組み合わせ次第でいろいろとできます。

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＜画像フォーマットとメモリ領域＞

■メモリ領域

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥに搭載されているＳＲＡＭは、アドレスバス１９本ｘデータ８ビットの容量があります。８ビット＝１バイトですので、アドレスバス１９本で０～５２４，２８７バイトのアドレッシングが出来ます。

　　

　全てのメモリ領域は自由に使うことができます。画像処理の場合、計算中の全画面データを一時的に格納する場合もあります。マイコンの場合には、マイコン内臓ＲＡＭだけですと画像処理には小さすぎるので、撮影データが入っていない領域を、一時データとして使うことも可能です。

　尚、シリアル接続で使用する場合は、４６３，９９９番地～４７３，５００番地は、計算結果などを格納する領域になっています。

　撮影する画像は、撮影指示（シャッターピンＬＯＷ又は、シリアル命令で指示）をした瞬間の、アドレスバスの値を先頭番地に、一画面分を連続したメモリ領域に記録します。

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭは揮発性メモリなので、撮影したデータは電源を切ると消えます。

■白黒画像フォーマット

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥで扱う画像データは、１画素につき８ビットの解像度で表します。よって、１画素の濃淡は０～２５５の数値で表されます。
　０が一番暗く、２５５が一番明るい値となります。

　　

　ここでＳＲＡＭに画像が格納されるイメージを示します。

　これは、白黒80x60で撮影した画像をPCで表示したものです。

　　

　この画像は、８０ｘ６０＝４，８００バイトの大きさがあります。撮影時にアドレス０（つまりアドレスバスが全てLOW）を指定していたとすると、画像データは０番地～４，７９９番地に書き込まれます。

　上の画像を拡大してみましょう。

　　－画面とアドレスの関係－
　　

　このように、それぞれの番地に濃淡データが入ります。

　さらに左上を拡大して、実際の濃淡データを示します。

　　－画面と濃淡の関係－
　　

　上の数値は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内部のＳＲＡＭの各アドレスのデータを読み取った値です。このように、各画素の濃淡データが数値として記録されます。

　同じように、１６０ｘ１２０で撮影した場合は、１６０ｘ１２０＝１９，２００番地の連続した場所に格納されます。３２０ｘ２４０の場合は７６，８００番地の連続した場所に格納されます。

■カラー画像フォーマット

　カラーはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の濃淡データで記録されます。濃淡は白黒フォーマットと同じイメージで格納されますが、３色分あるので、データ量は３倍になります。記録は、Ｒ・Ｇ・Ｂの順番に、ＳＲＡＭの連続した領域に格納されます。

　　

　この例の画像は、１６０ｘ１２０のカラーで記録されています。各色のデータは１６０ｘ１２０＝１９２００バイトの大きさがあります。今、撮影先頭アドレスを０番地と指定していたとすると、ＳＲＡＭには次のように格納されます。

　　

　このように、カラー８０ｘ６０の場合は、８０ｘ６０ｘ３＝１４，４００バイトの連続した領域、１６０ｘ１２０の場合は１６０ｘ１２０ｘ３＝５７，６００バイトの連続した領域、３２０ｘ２４０の場合は３２０ｘ２４０ｘ３＝２３０，４００バイトの連続した領域に、画像が記録されます。

　カラーで画像処理を行う場合には、ＲＧＢ以外でも色の表し方があり、画像処理の内容によっては、ＲＧＢの濃淡を別な色系列に変換した方が計算効率が早い場合があります。
　Ｒは赤の濃淡だけ、Ｇは緑だけ、Ｂは青だけを表しますが、白は各色が最大になったときに白となります。よって、例えば、赤い部分を抽出する場合に、赤の濃淡だけで計算すると、白に近い部分も検出してしまい、意図したような結果になりませんので、ＲＧＢ全ての色を使って計算する必要があります。
　ＲＧＢ全てを同じ濃度にすると、グレーとなります。たとえば、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝１２７にすると、濃淡が中間の灰色になります。
　カラー画像の扱いについては、プログラム例のところでさらに詳しく説明します。

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＜バス接続での使い方＞

■接続図
　　

　　※５Ｖ駆動マイコンと接続する場合には、電圧変換回路を自作するか、オプションの５Ｖ変換ボードを装着します。

　端子のハンダ付け

　接続は上の図を見ながら接続してください。ＣＭＯＳ－ＥＹＥの各端子は２．５４ｍｍピッチのスルーホール（一般的なユニバーサル基板と同じ穴間隔）が空いています。各端子に線、又はヘッダピン、又は手持ちのコネクタなどをハンダ付けして、マイコン側に接続してください。
　線で接続する場合は、長さを極力短くしてください。長い場合はノイズを拾いやくすなり、アクセス速度も落ちます。５ｃｍ以下推奨。
※線、ヘッダピン、コネクタなどは付属していません。

＜＜＜ヘッダピン取り付け例の写真が入る＞＞＞

　電源端子

　４．８～１５Ｖの電源を取り付けてください。ＣＭＯＳ－ＥＹＥは内部１．８～３．３Ｖで動作しています。１０Ｖ以上の電源を取り付ける場合は、電圧レギュレータＩＣ（目玉の書いてある面のＩＣ）が非常に熱くなりますので注意して下さい。
　電源には、乾電池、ラジコン用のバッテリ、ＡＣアダプタなど、電圧が合えばどんな電源でも使うことが可能です。但し、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの３．３Ｖ端子からマイコン（又は外部回路）へ電源を供給する場合は、電源の出力可能電流に注意して下さい。たとえば、９Ｖ乾電池を使う場合、一般的な９Ｖ乾電池は数百ｍＡしか出力できません。ＣＭＯＳ－ＥＹＥ自体は最大４５ｍＡしか消費しませんので問題ありませんが、外部に乾電池の出力容量以上のマイコンなどをつなぐと、乾電池の電圧が下がって誤動作する可能性があります。「外部へ供給する電流＋１．５Ａ」以上の出力が出る電源を推奨します。外部へ供給できる最大電流は約７００ｍＡですので、最大電流を供給する場合には、２．２Ａ以上出力できる電源が望ましいです。

　ＧＮＤは、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＧＮＤと、マイコンのＧＮＤを接続してください。

　アドレスバス

　マイコンの汎用出力ＩＯｘ１９本に接続します。ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側はアドレスデータを受け取るだけ（常に入力）ですので、マイコン側のＩＯは出力に固定しても問題ありません。
　アドレスの切替タイミングは下で説明します。

　Ｍ０－Ｍ２：モード指定端子

　撮影する画面モードを指定します。撮影時に指定されていたアドレスを先頭に、下記モードと解像度でＳＲＡＭに格納されます。どのように格納されるかは、上の＜画像フォーマットとメモリ領域＞を参照願います。

　注意１）M0-M2の設定は、CMOS-EYE起動終了後（３秒ほどかかる）に行ってください。CMOS-EYEが起動中にM0-M2の設定を行うと、意図したようなアドレスに画像が入らないことがあります。マイコン側のプログラムの先頭に、３秒ほど待つプログラムを必ず挿入してください。

　注意２）M0とM1の設定を変更した後は、設定の反映までに約１００ｍSほどかかります。設定変更後は余裕を見て、２００ｍS以上経過してから撮影するようにしてください。

Ｍ２	モード選択
０	白黒モード
１	カラーモード

Ｍ１	Ｍ０	解像度(ピクセル)
０	０	８０ｘ６０
０	１	１６０ｘ１２０
１	０	３２０ｘ２４０
１	１	不許可(80x60)

　ＢＳＹ：ＢＵＳＹ（ビジー）出力

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥが撮影中の時と、シリアル通信命令による計算中のときにＢＵＳＹ（ビジー）となり、ＢＳＹ端子はＬＯＷになります。また、ＢＵＳＹ中は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ上の赤ＬＥＤが点灯します。
　撮影終了タイミングは、ＳＴ端子でシャッターをきった後にこのＢＳＹ端子を監視し、終了を検知してください。尚、ＢＵＳＹを検知する必要がない場合は、このＢＳＹ端子は未接続でもかまいません。
　このＢＳＹ端子は、プルアップしておりません。起動中（電源投入後、ＬＥＤが３回点滅するまで）はハイインピーダンス状態になり、起動後はＨＩＧＨになります。

　ＳＴ：シャッター端子

　この端子をＬＯＷにすると、ＣＭＯＳ－ＥＹＥは、Ｍ０－Ｍ２で指定されたモードで、アドレスバスに指定されたアドレスを先頭に、撮影を開始します。ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側でシャッターが本当にＬＯＷかの判定をする時間がありますので、３ｕＳ程度ＬＯＷにしないとシャッターが切れないことがあります。
　シャッター端子は内部でプルアップされているので、マイコンを接続しない状態でも常にＨＩＧＨになっています。ＳＴ端子とＧＮＤの間にプッシュスイッチをつなぐことで、簡易シャッターボタンとすることもできます。（基本的には、プッシュスイッチなどをつなぐのではなく、マイコンのＩＯで制御するように考慮されています。尚、プッシュスイッチを付けた場合は、チャタリング防止回路を組まないと、二度押しや、撮影時間が延びたり、撮影モードが変わったりする可能性があります。）
　　

　データバス

　マイコンの汎用入出力ＩＯｘ８本に接続します。撮影後に、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭへデータを書き込む場合にはマイコンのＩＯを出力に、画像データをＣＭＯＳ－ＥＹＥに読み込むにはマイコンのＩＯを入力に切り替えます。このように、アドレスバスに接続するマイコンのＩＯは、入力／出力が切り替えられるＩＯが必要です（一般的なマイコンの汎用ＩＯ端子は切替可能だと思います。）。
　多くのＩＣがそうであるように、ＣＭＯＳ－ＥＹＥとマイコン間のＩＯ同士が、出力同士になるとＩＣが破損する可能性があります。ＣＭＯＳ－ＥＹＥは、ＳＲＡＭコントロールが「ＣＭＯＳ－ＥＹＥから読み出し状態」になったときだけ出力となりますので、データ読み出し時には入出力の切替を慎重に行ってください。尚、ほとんどのマイコンのＩＯは、電源を入れたときに入力に設定されていますので、電源を入れてすぐに破損するということはありません。
　入出力切替のタイミングは下で説明します。

　ＳＲＡＭコントロール

　撮影した画像データをマイコンで読み取ったり、画像処理したデータを書き込んだりするときに使います。
　これら３つの端子はＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭのコントロールを行います。マイコンからＣＭＯＳ－ＥＹＥへ指示するだけ（ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側は常に入力）なので、マイコン側のＩＯは出力に固定しても問題ありません。一般的なＳＲＡＭのコントロール端子と同じように、ＣＥ、ＯＥ、ＷＥ端子があります（直接ＳＲＡＭにはつながっていません）。各端子はＬＯＷでイネーブル（許可、動作）となります。

ＣＥ：	ＬＯＷで、ＳＲＡＭを有効にします。ＨＩＧＨ時はアドレスバスとデータバスがハイインピーダンス（物理的につながっていないのとほぼ同じ状態）になります。
ＯＥ：	ＯＥがＬＯＷで、ＷＥがＨＩＧＨの時、アドレスバスで指定したアドレスのデータが、ＣＭＯＳ－ＥＹＥからデータバスに出力されます。
ＷＥ：	ＷＥがＬＯＷで、ＯＥがＨＩＧＨの時、マイコンからデータバスに出力したデータが、アドレスバスで指定したアドレスに書き込まれます。

※ＣＥはチップイネーブル、ＯＥはアウトプットイネーブル、ＷＥはライトイネーブルの略。

　－データ書き込み時の手順－
　１）待機時はＯＥ，ＷＥをＨＩＧＨへ、マイコンのデータバスは入力に設定
　２）ＣＥがＬＯＷでなかったらＣＥをＬＯＷへ
　３）マイコンのデータバスを出力に設定
　４）書き込みたいアドレスをアドレスバスに出力
　５）マイコンのデータバスに、書き込むデータを出力
　６）ＷＥをＬＯＷへ
　７）ＷＥをＨＩＧＨへ
　８）次に書き込むデータがあったら４）へ
　９）書き込みが終了したら、マイコンのデータバスを入力に設定、ＣＥ，ＯＥ，ＷＥはＨＩＧＨへ
　※ＣＭＯＳ－ＥＹＥのデータアクセス速度は３０ｎＳです。
　　５Ｖ変換ボードを装着した場合は、アクセス速度は４０ｎＳになります。

　　（データ書き込みタイミング図）
　　

※ほとんどのマイコンのＩＯは、入力の時にハイインピーダンス状態になります。ＣＭＯＳ－ＥＹＥのデータバスは、書き込み時はデータバスが入力設定なので、常にハイインピーダンスになります。よって、（１）～（３）の間と、（９）以降はデータバス全体がハイインピーダンス状態になります。（電流がほとんど流れない、電圧がかかっていない状態）
※書き込み時は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側のデータバスは常に入力（ハイインピーダンス）状態なので、マイコン側のＩＯが、入力時にハイインピーダンス状態にならないもの（あまりないが特殊な端子ではありえる）があっても問題ありません。読み込み時には注意する必要があります。

　－データ読み込み時の手順－
　１）待機時はＯＥ，ＷＥをＨＩＧＨへ、マイコンのデータバスは入力に設定
　２）ＣＥがＬＯＷでなかったらＣＥをＬＯＷへ
　３）読み込みたいデータがあるアドレスをアドレスバスに出力
　４）ＯＥをＬＯＷへ
　５）マイコンでデータバスのデータを取り込む
　６）ＯＥをＨＩＧＨへ
　７）次に読み込みたいデータがあったら３）へ
　８）全ての読み込みが終了したら、ＣＥ，ＯＥ，ＷＥがＨＩＧＨのまま終了
　※ＣＭＯＳ－ＥＹＥのデータアクセス速度は３０ｎＳなので、３）４）間は３０ｎＳ以上の空きが必要です。
　　５Ｖ変換ボードを装着した場合は、アクセス速度は４０ｎＳになります。（＋１０ｎＳ）

　　（データ読み込みタイミング図）
　　

※（３）（４）の間はウェイトなどをかける必要はありません。
※（４）でＯＥをＬＯＷにした１５ｎＳ後に、データバスに確定した値が出力されます。（４）後、１５ｎＳ以内にデータを読み込むと違う値を読む可能性があるので注意して下さい。しかし、たとえば、２０ＭＩＰＳ（一命令１クロックで動くマイコンで２０ＭＨｚ動作時）のマイコンの場合、最高でも一命令にかかる時間は５０ｎＳなので（３）～（５）を連続で行っても問題ありませんが、非常に高速なマイコンを使う場合は（４）－＞（５）間が１５ｎＳ以上になるように注意して下さい。
※ＣＭＯＳ－ＥＹＥはＯＥがＬＯＷになったときに、データバスからデータを出力します。このとき、マイコン側も出力になっていると、ＩＯ端子が破損する可能性がありますので、マイコンのＩＯ方向切替には十分注意して下さい。マイコン側はＣＥをＬＯＷにする前に、あらかじめ入力に設定することをお勧めします。（これは一般的なＩＣ全てに言えることで、信号ラインを出力同士にしてはいけません。）

　ＲＳ２３２Ｃ端子

　付属の専用のＰＣケーブルを接続してください。コネクタにＲＸと書いてある方をＲＸ、ＴＸと書いてある方をＴＸに接続します。この端子はＰＣなどでＳＲＡＭ内部の画像をモニタリングするのに使います。ロボット組み込み後などで、モニタリングの必要がない場合は外してもかまいません。
　シリアル通信ポートが無いPCの場合は、USBシリアルアダプタを経由して接続してもOKです。TXとRXラインしか使用していないので、ほとんどのUSBシリアルアダプタが使用できます。

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＜シリアル接続での使い方（接続）＞

■接続図（一般）
　　

　　※５Ｖ駆動マイコンと接続する場合には、電圧変換回路を自作するか、オプションの５Ｖ変換ボードを装着します。

　電源端子

　４．８～１５Ｖの電源を取り付けてください。ＣＭＯＳ－ＥＹＥは内部１．８～３．３Ｖ（IOは３．３V)で動作しています。１０Ｖ以上の電源を取り付ける場合は、電圧レギュレータＩＣ（目玉の書いてある面のＩＣ）が非常に熱くなりますので注意して下さい。
　電源には、乾電池、ラジコン用のバッテリ、ＡＣアダプタなど、電圧が合えばどんな電源でも使うことが可能です。但し、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの３．３Ｖ端子からマイコン（又は外部回路）へ電源を供給する場合は、電源の出力可能電流に注意して下さい。たとえば、９Ｖ乾電池を使う場合、一般的な９Ｖ乾電池は数百ｍＡしか出力できません。ＣＭＯＳ－ＥＹＥ自体は最大４５ｍＡしか消費しませんので問題ありませんが、外部に乾電池の出力容量以上のマイコンなどをつなぐと、乾電池の電圧が下がって誤動作する可能性があります。「外部へ供給する電流＋１．５Ａ」以上の出力が出る電源を推奨します。外部へ供給できる最大電流は約７００ｍＡですので、最大電流を供給する場合には、２．２Ａ以上出力できる電源が望ましいです。

　ＧＮＤは、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＧＮＤと、マイコンのＧＮＤを接続してください。

　A0-A18端子

　シリアル通信命令を使用するときには、A0-A18で設定したアドレスを先頭に撮影データが記録されます。この撮影先頭アドレスをシリアル命令で変えることはできません。（回路を小さくするために、やむをえずこのような仕様になっています。）各端子はハード的にLOW（GNDにつなぐ）か、HIGH（２～１０KΩの抵抗を経由して３．３V端子につなぐ）に設定してください。

　SRAMコントロール端子　CE,OE,WE

　シリアル接続だけで動かす場合は、SRAMコントロール端子を直接駆動することは行いませんので、全ての端子をHIGH（２～１０KΩの抵抗を経由して３．３V端子につなぐ）に設定してください。

　画面モード指定端子　M0-M2

　画面モードは、M0-M2で設定します。画面モードはシリアル命令で変えることはできません。各端子をハード的にHIGHかLOWに設定してください。尚、マイコンのIOが空いている場合には、ここにだけIOをつないで、モードを切り替えることはできます。

　抵抗値は２～１０ＫΩの抵抗を使いますが、抵抗値が小さいと電流を多く消費し、大きいと応答速度が悪くなります。一般的なマイコンの場合は５．１ＫΩの抵抗を使ってください。

　この３種類の端子は、シリアル接続時でもかならず設定する必要があります。以下に例を示します。尚、ＩＯに余裕がある場合は、バス接続、シリアル接続両方をおこなってもかまいません。

■接続例（撮影アドレスを０番地固定、モードはカラー８０ｘ６０に固定する場合）
　　

■接続例（撮影アドレスを０番地固定、モードを可変、撮影終了タイミングをBSYで検知する場合）
　　

　ほとんどのマイコンには、汎用シリアル通信機能がついています。大抵は、UARTもしくはUSARTという名称になっており、TXとRXの２つの通信線で１つのシリアル通信機能として働きます。TXはデータ送信線、RXはデータ受信線です。この他に、信号GNDを共通化する必要がありますので、CMOS-EYEとマイコンのGNDを接続します。

　UARTの場合は、「非同期シリアル通信」機能です。USARTの場合は「Universal Synchronous and Asynchronous Reciever and Transmitter：汎用同期・非同期シリアル通信（設定により非同期か同期を選ぶ）」です。CMOS-EYEの場合には、非同期シリアル通信でデータの送受信を行います。

　同期通信の場合には、送信・受信線以外に、同期を取るクロック線も必要ですが、非同期通信の場合には、あらかじめお互いに通信速度を決めておき、信号が変化した時から非同期でデータのやりとりを行います。よって、信号線はTXおよびRXの２本で済みます。

　シリアル通信の規格で、RS232Cというものがあり、電圧とコネクタ形状とピン配列を決められています。RS232Cの電圧規格と、UARTの電圧規格は異なりますので注意して下さい。PCにはRS232C電圧レベルのシリアルポートがついており、CMOS-EYEの２３２CポートはPCと直結することができます。これは、CMOS-EYEの内部信号（０V／３．３V)をRS232Cレベルに変換しています。通常のマイコンのIOにRS232Cレベルの電圧を加えると、そのIOが破損しますので、PCのRS232CラインをCMOS-EYEのUARTに接続しないように注意して下さい。

（マイコンのシリアル通信端子の電圧と、PCの電圧の違い）

	論理値０	論理値１
UART	0V	マイコンの電源の電圧
RS232C	+3～+12V	-3～-12V

※CMOS-EYEの場合は電源が３．３V動作なので、UARTの論理１は３．３Vになります。

　　

　CMOS-EYEのシリアル通信設定は「フロー制御なし、パリティなし、ストップビット１」となっています。（通常のマイコンの非同期シリアル通信機能の初期設定はだいたいこのようになっている。）

　RX端子

　マイコンからの信号を受信します。よってマイコン側のTX（送信）と接続します。

　TX端子

　マイコンへ信号を送信します。よって、マイコン側のRX（受信）と接続します。

　ＲＳ２３２Ｃ端子

　この端子は、CMOS-EYE内部のシリアル信号をRS232Cレベルに変換しています。PCとの通信専用です。マイコンのUART端子につながないようにしてください。
　付属の専用のＰＣケーブルを接続してください。コネクタにＲＸと書いてある方をＲＸ、ＴＸと書いてある方をＴＸに接続します。この端子はＰＣなどでＳＲＡＭ内部の画像をモニタリングするのに使います。ロボット組み込み後などで、モニタリングの必要がない場合は外してもかまいません。
　シリアル通信ポートが無いPCの場合は、USBシリアルアダプタを経由して接続してもOKです。TXとRXラインしか使用していないので、ほとんどのUSBシリアルアダプタが使用できます。

＜シリアル接続での使い方（命令）＞

－データ形式－

　マイコンからCMOS-EYEへシリアル通信で命令を出すことにより、内蔵のプログラムを動かすことができます。命令は４～１７バイトの数値データで送られます。バイトサイズ（８ビット）なので、表される数値は０～２５５の２５６種類になります。
　CMOS-EYEはIO電圧が３．３Vですが、シリアル接続のデータ形式は、ロボット神経システムAGB65シリーズ互換になっています。よって、IOを５Vに変換すればAGB65シリーズと同じ通信ラインを供給できます。但し、AGB65シリーズではシンクロバイト以外の［２５５］の送信を許可していませんが、システム開発中にCMOS-EYEから画像データを転送する場合には値［２５５］が含まれる場合があります。よって、システム開発中は他のAGB65シリーズは接続しないようにしてください（サーボコントローラのサーボが突然動いてしまうということがありえますので危険です。）

　尚、以下特に記述がない場合は、数値は１０進数で表しています。

　－基本形－

　データの基本形は次の通りになります。[　]内は１バイトを表します。（）内は送りえる数値の範囲を表します。

　［シンクロバイト(255)]　[ＩＤ(98/99)］　[送信バイト数(1-14)］　［命令(0-254)]　[値１]　[値２]　．．．

シンクロバイト	データの通信開始を知らせるデータで、常に「２５５」で始まります。
ＩＤ	CMOS-EYEに設定された固有のＩＤ。初期値は９８で、DIPSWで９９に変更可能。
送信バイト数	送信される命令の（バイト）数。　シンクロバイト、ＩＤ、送信バイト数は数えません。
命令	CMOS-EYEに動作させたい命令。以下で詳しく説明します。

注）データはキャラクタデータではなく、数値（バイナリ）データで送ります。

例えばマイコンをマスタとし、Ｃ言語でプログラムを作る場合に２５５を送信しようとして（ＰＣや他の言語も考え方は同じ）、

printf("255");

とするのは間違いです。これですとキャラクタデータですので実際には２と５と５を表す３バイトのキャラクタデータが送られてしまいます。数値データに直すと[32][35][35]が送信され(ASCIIコード参照）、[255]ではないことになります。

unsigned char SINC = 255;
printf("%d",SINC);

で、[255]が２バイトだけ送られます。
※お使いのＣコンパイラによっては構文がことなるかもしれません（printf関数がないとか、バイトサイズ変数の宣言はcharではなくintやbyteだとか）のでご注意下さい。

例）---撮影命令を送る場合---

フォーマットは次のようになります。

[255] [ID] [長(1)] [命令(10)]

今、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＩＤが９８（出荷時設定）になっていたとしますと、プログラムは次のようになります。

unsigned char data[4];
int i;
data[0]=255;
data[1]=98;
data[2]=1;
data[3]=10
for (i=0; i<data[3]+3; i++){
　printf("%d",data[i]);
}

－命令の概要－

※詳細は名称をクリック、モードはBWが白黒特有の命令、COLがカラー特有の命令です。

命令値	名称	モード	概要
	【基本動作、他】
0	ソフトウェアリセット	－	CMOS-EYEをリセットします。
2	データ書きこみ	－	指定したアドレスに、１つのデータを書き込みます。
4	データ読み込み	－	指定したアドレスを先頭に、指定したバイト数のデータを、指定したシリアル端子から送信させます。
6	四角形書きこみ	－	SRAM領域に、指定した濃度で四角形を書き込みます。
10	撮影	－	M0-M2で指定した画面モードで、A0-A18で指定したアドレスを先頭に、撮影を行います。
12	画像コピー	－	指定した領域の画像データを、別な領域へコピーします。
14	画面反転	－	撮影時に、画面を上下左右に反転します。
100	画像データ転送	－	指定した領域の画像データを、232C端子から転送します。※この場合、CMOS-EYEのUART端子は選択できません。通信速度は115200bps固定。
102	自動機能設定	－	センサの自動露出、オートホワイトバランスのON/OFFを行います。
	【濃度変換】
20	線形濃度変換	BW	画像データの濃度を変化させます。
22	ガンマ補正	BW	画像データの濃度を変化させます。明るすぎる場合や、暗すぎる場合の調整に適しています。
24	コントラスト強調	BW	画像データのコントラストを改善します。
	【空間フィルタ】
26	雑音除去フィルタ	BW	画像データの雑音成分を除去します。細かい点などが入ってしまった場合に、ボカすことができます。
28	微分フィルタ	BW	画像データのエッジを検出します。
30	高域強調フィルタ	BW	ボケた画像や、ブレた画像をある程度はっきりさせます。
	【ニ値化画像】
32	固定しきい値処理	BW	設定したしきい値を境に、画像を白(255)と黒(0)の二値にします。
40	膨張	BW	ニ値化した画像を１ライン膨張させます。
42	収縮	BW	ニ値化した画像を１ライン縮小させます。
44	細線化	BW	ニ値化した画像を、線幅１の線に変形します。
46	境界線ラベリング	BW	ニ値化した画像の境界線を抽出します。
48	領域ラベリング	BW	ニ値化した画像の離れている物体同士に番号をつけます。
50	円形度計算	BW	領域ラベリングした画像のラベル値を指定して、そのラベルの物体がどのぐらい円形に近いかを計算します。
52	特徴点抽出	BW	細線化－＞領域ラベリングを行った後、ラベル値を指定して、その線画に存在する端点、交点、交差点の数と位置を抽出します。
54	角点抽出	BW	特徴点抽出を行った後、ラベル値を指定して、その線画にある角点の数、位置、だいたいの角度を抽出します。
	【色処理】
80	平均色記憶	COL	画面内の範囲を指定して、その場所のRGBそれぞれの平均色濃度を記憶します。
82	色領域判定	COL	RGBそれぞれの上限値と下限値を指定して、画面内にそのピクセルが存在する位置を判定します。（XYで返す）
84	平均色相記憶	COL	画面内の範囲を指定して、その場所の平均色相を角度で記憶します。色相はR=０°、G=約１２０°、B=約２４０°のようになります。
86	色相領域判定	COL	色相と、誤差角度を指定して、画面内にそのピクセルが存在する位置を判定します。（XYで返す）
88	色抽出	COL	RGBそれぞれの上限値と下限値を指定して、画面内にその範囲内のピクセルがあればそこを黒（値０）にする画像を作成します。（マスクができる）
90	色相抽出	COL	色相と、誤差角度を指定して、画面内にその範囲のピクセルがあればそこを黒（値０）にする画像を作成します。（マスクができる）
	【動体検知】
96	動体エリア検知	BW	２画面を比較し、差が大きい領域を判定します。（XYで返す）
98	動体エリア抽出	BW	２画面を比較し、差が大きいピクセルを黒（値０）とする画像を作成します。
	【補助系】
200	ヒストグラム取得	－	白黒又はカラー画像のヒストグラムを計算し、SRAMに格納します。
201	ヒストグラム要求	－	ヒストグラム結果領域を返信します。。
254	セルフチェック	－	CMOS-EYEが正常動作しているか確認します。
上以外	無視されます

　アドレス指定は、１９ビット幅で指定する必要があるので、アドレス指定には３バイト使用します。３バイトで２４ビットになりますが、上位の５ビットは使用しません。上位５ビットにデータが入っていた場合でも、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側はマスクをかけてこれらのビットを０にしますが、念のため、送信するデータの上位５ビットは０にしてください。アドレスは上位ビットから送ります。

　アドレス指定の計算を１０進数で表すと、

　　アドレス＝（アドレス１ｘ６５，５３６）＋（アドレス２ｘ２５６）＋（アドレス３）

　となります。以下、よく使われるであろうと思われるアドレスの３バイトの表記を示します。

実アドレス	２進数値	アドレス1	アドレス2	アドレス3
4800	000 00010010 11000000	0	18	192
9600	000 00100101 10000000	0	37	128
14400	000 00111000 01000000	0	56	64
19200	000 01001011 00000000	0	75	0
24000	000 01011101 11000000	0	93	192
38400	000 10010110 00000000	0	150	0
57600	000 11100001 00000000	0	225	0
76800	001 00101100 00000000	1	44	0
96000	001 01110111 00000000	1	119	0
153600	010 01011000 00000000	2	88	0
230400	011 10000100 00000000	3	132	0
307200	100 10110000 00000000	4	176	0
384000	101 11011100 00000000	5	220	0
460800	111 00001000 00000000	7	8	0
463999	111 00010100 01111111	7	20	127
469000	111 00101000 00001000	7	40	8
471000	111 00101111 11011000	7	47	216
473000	111 00110111 10101000	7	55	168
473100	111 00111000 00001100	7	56	12
476200	111 00111000 01110000	7	56	112
473300	111 00111000 11010100	7	56	212
473400	111 00111001 00111000	7	57	56

※アドレス１は一番目に送るバイト，２は二番目，３は三番目です。上の表では１０進表記で表してます。

　このアドレス指定は、撮影後の画像に対するアドレス指定のみとなります。シリアル命令時の撮影先頭アドレスは、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのアドレス端子をハード的に設定する必要があります。つまり、シリアル通信命令だけを使う場合は、撮影先頭アドレスは固定になります。尚、撮影した後に、その画像を違う領域にコピーすることはできますので、複数画像の処理は可能です。

　画面の座標をXYで指定する場合は、最大値が３２０ｘ２４０なので、１バイトで表す２５５よりも大きなビット幅が必要です。よって、XY座標を指定する命令では、座標位置を２バイトで表します。座標をシリアル通信で送る場合には、上位バイトを先に送ります。同じく、結果がXY座標で得られる命令は、上位バイトが先に格納されます。

　　

※Ｙ座標は最大でも２４０なので、１バイトでもすみそうですが、今後の拡張性を考えて２バイトで表しています。

　アドレスとＸＹ座標を指定する場合は、アドレスは画面の先頭アドレスを示し、ＸＹはその先頭アドレスからの相対位置となります。

　　

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■命令０：ソフトウェアリセット

１）送信フォーマット　（マイコン－＞CMOS-EYE）

　[255] [ID] [長(1)] [命令(0)]

２）説明

　CMOS-EYEへこの命令を送ると、CMOS-EYEはリセットします。ＬＥＤが３回点滅した後にＣＭＯＳ－ＥＹＥが正常に動き始めます。
　ごくまれに、動作中にシリアル命令を送ってしまった場合に、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ内部の設定が変わってしまう場合がありますので、このような時はソフトウェアリセットを行います。
　また、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの２３２Ｃ端子とマイコンをつないだ状態で、マイコン側のソフトウェアを書き換えた場合にも設定が変わる場合があり、特に、カラーモードで撮影しても、ＲＧＢ各領域に白黒画像しか入らなくなる（ＲＧＢ領域にまったく同じデータが入る）時があります。この場合もソフトウェアリセットを行ってください。

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■命令２：データ書き込み

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(5)] [命令(2)] [アドレス1] [アドレス2] [アドレス3] [Data]

　・アドレス：データを書き込むアドレス

　・Ｄａｔａ：書き込むデータ

２）説明

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭに、「アドレス」で指定したアドレスに「Ｄａｔａ」で指定した１バイトのデータを書き込みます。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭのデータにアクセスして計算する場合は、基本的にはバス接続を推奨していますので、この命令はあくまでも簡易的なものです。シリアル通信経由でのＳＲＡＭアクセスは、動作スピードの面であまり実用的ではありません。

－命令の概要へ戻る－

■命令４：データ読み込み

※出荷ロットによってはポートをＵＡＲＴ端子にした場合に、データが送信されまいものがありました。恐れ入りますが、他の命令は動いて、命令４のＵＡＲＴが動かなかった場合は商品を浅草ギ研まで着払いでご返送いただくようお願いいたします。

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　 [255] [ID] [長(6)] [命令(4)] [ポート] [データ数] [アドレス1] [アドレス2] [アドレス3]

　・ポート：返信データを送る端子を指定します。１が２３２Ｃ、２がＵＡＲＴに指定されます

　・データ数：読み込むデータ数を指定します。最大値は２５４となります。

　・アドレス：読み込む先頭アドレスを指定します。

２）返信フォーマット　（ＣＭＯＳ－ＥＹＥ－＞マイコン）

　 [255] [ID] [長(6)] [命令(4)] [ポート] [データ数] [アドレス1] [アドレス2] [アドレス3] [data1] [data2] ．．．

　・ポート：送信した値と同じポート値が返されます。

　・データ数：送信したデータ数と同じ値が返されます。

　・アドレス：読み込むデータの先頭アドレスが返されます。

　・data1～：データ数で指定した数のデータが返されます。

３）説明

　送信フォーマットで指定した端子から、指定したアドレスを先頭に、指定した数のデータをシリアル通信で返信させます。ＣＭＯＳ－ＥＹＥ側は、マイコン側の状態にかかわらず、１）の送信フォーマットを受け取った後は、その命令に従ってすぐにデータを返信します。

－命令の概要へ戻る－

■命令６：四角形書き込み

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(14)] [命令(6)] [MODE(0-5)] [アドレス1] [アドレス2] [アドレス3] [濃度] [x1上] [x1下] [y1上] [y1下] [x2上] [x2下] [y2上] [y2下]

※ＸＹはそれぞれ２バイトで１つの値を表します。[x1上]はｘ１の上位バイト、[x1下]はｘ１の下位バイトを表します。

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

※この命令は白黒特有の命令なので、ＭＯＤＥ３，４，５に指定するとそれぞれ０，１，２に変換されます。

　・アドレス：四角形を書き込む”画面の先頭アドレス"の先頭を指定します。

　・濃度：書き込む四角形の濃度を指定します。０に近いほど黒く、２５５に近いほど白くなります。

　・座標ＸＹ：ＸＹ座標で書き込む四角の大きさを指定します。これは、アドレスで指定したアドレスからの相対位置を指定します。（x1,y1)が左上、(x2,y2)が右下になります。

２）説明

　ＭＯＤＥとアドレスで指定した画面の相対位置（x1,y1)(x2,y2)へ四角形を書き込みます。下の命令で出てくる、画面の領域判定などで取得した結果に基づいて、画面上に計算結果領域を表示するのに便利です。主に画像システム構築中に計算結果を確認するのに使います。

－命令の概要へ戻る－

■命令１０：撮影

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(1)] [命令(10)]

２）説明

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのアドレス端子で設定したアドレスを先頭に、Ｍ０－Ｍ２で指定した画面モードで撮影を行います。アドレス端子と、Ｍ０－Ｍ２の画面モードについては、バス接続の節（上）を参照願います。
　撮影には７０～１００ｍＳかかります。撮影終了のタイミングを検知したい場合は、ＢＳＹ端子を監視してください。ＢＳＹ端子は通常はＨＩＧＨで、撮影中はＬＯＷになります。
　シリアル通信時の先頭アドレスと画面モード指定は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの端子を使って行います。シリアル通信でそれぞれを設定することはできません。（モジュール小型化のため、やむおえず、このような仕様になっています。）

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■命令１２：画像コピー

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(12)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [先アドレス1] [先アドレス2] [先アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：コピー元の先頭アドレスを指定します。

　・先アドレス：コピー先の先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEで指定した画像サイズの画像を、元アドレスから先アドレスへコピーします。カラー画像のコピーはRGBそれぞれの濃淡をコピーしてください（コピーを３回する）。

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■命令１４：画面反転

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(2)] [命令(14)] [画面反転モード]

　・画面反転モード：反転を指定します。

MODE	反転方向
0	反転なし
1	上下左右
2	上下
3	左右

２）説明

　撮影時の画面を反転させます。設定後は、再度設定を変えるまで、その反転モードが続きます。電源入り後と、ソフトウェアリセット後はノーマルに設定されています。ノーマルの場合は、ＦＰＣ（茶色い部分）側が下になります。

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■命令１００：画像転送

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(5)] [命令(100)] [MODE(0-5)] [ADD1] [ADD2] [ADD3]

２）返信フォーマット

　 [255][ID][長(2)][命令(100)][MODE(0-5)] この後、画像データ...

３）説明

　 [ADD1] [ADD2] [ADD3]で設定したアドレスを先頭に、２３２Ｃ端子からシリアル通信で画像データを転送します。

　白黒の場合は指定したモードの画面サイズの分だけデータを転送します。例えば、ＭＯＤＥが０の場合は上記の返信フォーマットのヘッダが送信されたあと、８０ｘ６０バイトのデータが送信されます。

　カラーの場合は指定したモードの画面サイズｘ３バイト分のデータ、つまりＲとＧとＢが１画面ずつ送信されます。例えば、ＭＯＤＥが０の場合は上記の返信フォーマットのヘッダが送信されたあと、８０ｘ６０ｘ３バイト分のデータが送信されます。

　画面データはＳＲＡＭに入っているままの順番で送信されます。ＳＲＡＭに入っている画面の様子は画像フォーマットとメモリ領域を参照願います。

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■命令２０：線形濃度変換

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(10)] [命令(20)] [MODE(0-2)] [A] [B] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・Ａ：濃度値の下の値

　・Ｂ：濃度値の上の値

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像を、Ａ，Ｂで設定した濃度範囲で線形濃度変換を行い、結果を格納アドレスに記録します。
　線形濃度変換は、指定した範囲の濃度のヒストグラムを引き伸ばす処理です。
　A～B の範囲を中心にした場合はコントラスト改善になります。
　範囲を値が低い方へシフトした場合には明るいところが強調されます。
　範囲を値が高い方へシフトした場合には暗いところが強調されます。
　Bの方をAよりも高くした場合は、濃度が反転します。

３）画像処理例

　　

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■命令２２：ガンマ補正

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(9)] [命令(22)] [MODE(0-2)] [ガンマ値] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・ガンマ値：ガンマ値を指定します。

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像をガンマ補正して、格納アドレスに記録します。
　ガンマ補正は、画面を明るくしたり、暗くする場合に使用します。単純に全体を明るくしたり暗くするのではなく、ヒストグラムを非線形で変換することにより、暗いところは暗いままに、明るいところは明るいままに明暗を補正させます。
　ガンマ値は１／１００の値で指定します。ガンマ値１００＝１、ガンマ値５０＝０．５、ガンマ値２００＝２、というγ値になります。

　　　　

３）画像処理例

　　

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■命令２４：コントラスト強調

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(24)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像のコントラストを強調して、格納アドレスに記録します。

３）画像処理例

　　

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■命令２６：雑音除去フィルタ

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(26)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像の平滑化を行い、格納アドレスに記録します。ドット状の雑音が多い画像は、雑音成分がなめらかになります。

３）画像処理例

　　

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■命令２８：微分フィルタ（エッジ検出）

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(28)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像を微分して、格納アドレスに記憶します。各ピクセルごとに、周囲８ピクセルと微分を行うことで、エッジの検出された画像になります。
　周囲８ピクセルに対して計算するため、外周は計算できませんので外周１ピクセルは白（値２５５）となります。

３）画像処理例

　　

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■命令３０：高域強調フィルタ（ボケ・ブレ改善）

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(30)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像の高域成分を強調して、格納アドレスに記憶します。これにより、ボケ・ブレ画像の改善を行うことができます。
　周囲８ピクセルに対して計算するため、外周は計算できませんので外周１ピクセルは白（値２５５）となります。

３）画像処理例

　　※ＣＭＯＳ－ＥＹＥが上下に震動している状態で、元画像を撮影しています。
　　

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■命令３２：固定しきい値二値化処理

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(9)] [命令(32)] [MODE(0-2)] [しきい値] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・しきい値：白と黒をわける濃度を指定します。

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した画像の各ピクセルがしきい値以上か以下かを判定して、しきい値を基準に黒（値０）と白（値２５５）の二値に変換した画像を作成して格納アドレスに記憶します。

３）画像処理例

　　

４）送信データ例

　ID=98のCMOS-EYEで、０番地に格納されたMODE=1の画像を、しきい値=80で二値化して、１４４００番地に格納する場合、

　[255] [98] [9] [32] [1] [80] [0] [0] [0] [64] [56] [0]

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■命令４０：膨張

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(40)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した、すでに黒（値０）と白（２５５）にニ値化されている画像の、黒部分を１ピクセル膨張させます。収縮命令と組み合わせて、ニ値化画像の雑音を取り除くことができます。

３）画像処理例

　　

　　　「元画像」　－＞　「収縮」　－＞　「膨張」

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■命令４２：収縮

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(42)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した、すでに黒（値０）と白（２５５）にニ値化されている画像の、黒部分を１ピクセル収縮させます。膨張命令と組み合わせて、ニ値化画像の雑音を取り除くことができます。

３）画像処理例

　　

　　　「元画像」　－＞　「縮小」　－＞　「膨張」

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■命令４４：細線化

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(44)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [作業アドレス1] [作業アドレス2] [作業アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・作業アドレス：計算中の一時データを格納する先頭アドレスを指定します。
　　作業アドレスは元画像と同じ大きさが必要です。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した、すでに黒（値０）と白（２５５）にニ値化されている画像を、線幅１の黒線にします。結果は元アドレスに上書きされます。計算中は、作業アドレスで指定した領域を使用しますので、作業アドレスに入っていたデータは書き換えられます（最終的には元アドレスと作業アドレス両方の領域に同じデータが入ります）。
　線幅１に変換された図形を細線と呼びます。細線はニ値化図形の中心線になります。黒図形のまわり１ピクセルごとに判定して線化していくので、元画像の黒領域が大きいほど、計算に時間がかかります。もともとの画像が線図形の場合に（つまり白領域が多い）有効な処理です。

３）画像処理例

　　

　　※上の例では、すでにニ値化されている真ん中の画像を元アドレスとして処理しています。
　　※この例では１６０ｘ１２０の画面サイズで処理を行ってますが、細線化処理は非常に時間が掛かります。
　　　できるだけ、８０ｘ６０で処理することをお勧めします。

４）注意点

　上の例では、１６０ｘ１２０で処理を行ってますが、内蔵プログラムによる細線化は非常に時間がかかるので、あまり実用的ではありません。実際に使用する場合には８０ｘ６０の画面モードで、元画像に黒領域が少ないように撮影することをお勧めします。

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■命令４６：境界線ラベリング

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(46)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　MODEと元アドレスで指定した、すでに黒（値０）と白（２５５）にニ値化されている画像の境界線を検出し、左上に存在する図形から番号順の濃度で描画します。番号は最大が２５４になります（背景は２５５なので混同しないようになっている）。黒図形が２５５個以上あった場合は、番号が０に戻って次の図形の境界線を描画します。（つまり、２５４で描画された図形より右下にある図形は、０で描画される。）

３）画像処理例

　　

　　※上の例では、すでにニ値化されている真ん中の画像を元アドレスとして処理しています。

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■命令４８：領域ラベリング

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(48)] [MODE(0-2)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）領域情報格納フォーマット

　領域ラベリングを行った場合は、同時に、各領域の位置、面積、周囲長の情報を取得し、ＳＲＡＭの４６３，９９９番地以降に記録されます。

　　

　　※各ラベルデータの最後は円形度を格納する場所になっていますが、これは命令５０を実行後に入ります。

　・総ラベル数：検出した黒（０）図形の数

　・ラベル番号：ラベルの番号

　・ｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ２：黒図形の位置座標を表します。各値は２バイトで表されます。
　　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

　・面積：黒図形のピクセル数。３バイトで表されます。面積１は最上位、面積２は中間バイト、面積３は下位バイト
　　　　　よって、面積値＝（面積１ｘ６５５３６）＋（面積２ｘ２５６）＋（面積３）　となります。

　・周囲長：黒図形の周囲長をピクセルで表します。周囲長１は最上位、周囲長２は中間バイト、周囲長３は下位バイト
　　　　　よって、周囲長＝（周囲長１ｘ６５５３６）＋（周囲長２ｘ２５６）＋（周囲長３）　となります。

３）説明

　MODEと元アドレスで指定した、すでに黒（値０）と白（２５５）にニ値化されている画像の、独立した黒図形を検出し、左上に存在する図形から番号順の濃度で描画します。番号は最大が２５４になります（背景は２５５なので混同しないようになっている）。黒図形が２５５個以上あった場合は、番号が０に戻って次の図形の境界線を描画します。（つまり、２５４で描画された図形より右下にある図形は、０で描画される。）
　同時に、各図形のデータを取得し、ＳＲＡＭの４６３，９９９番地以降に記録します。記録したデータは、命令４（データ読み込み）を実行することで取得できます。

４）画像処理例

　　

　　※上の例では、すでにニ値化されている真ん中の画像を元アドレスとして処理しています。

　この例の処理後、４６３，９９９番地以降のアドレスには次のようなデータが入りました。

　3,
　0,0,17,0,57,0,45,0,83,0,2,90,0,0,89,2,
　1,0,61,0,64,0,84,0,84,0,0,179,0,0,90,58,
　2,0,99,0,67,00,123,0,87,0,1,11,0,0,74,110,

　よって、ラベル数は３、つまり３つの独立した黒図形を検知しました。
　ラベル番号０の位置は左上が（１７，５７）、右下が（４５，８３）であることがわかります。面積は面積値＝（０ｘ６５５３６）＋（２ｘ２５６）＋（９０）＝６０２であることがわかります。周囲長は周囲長＝（０ｘ６５５３６）＋（０ｘ２５６）＋（８９）＝８９であることがわかります。ラベル番号０のデータの最後の２は、円形度を表す場所ですが、円形度は命令５０を実行後に格納されますので、ここにはもともと入っていたデータがそのまま入っています（つまり意味のない数値）。

　同じようにラベル番号１、ラベル番号２についてのデータも格納されていることがわかります。（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）の位置情報をもとに、命令６を使って四角を書いたところが下の画像になります。

　　

　円形度については、次の命令５０で説明します。

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■命令５０：円形度計算

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(1)] [命令(50)]

２）説明

　領域ラベリングが終わった状態（命令４８が終わった状態）で、各図形の円形度を計算し、４６３，９９９番地以降の該当する場所に記録します。円形度は％で表し、円に近い図形ほど１００％に近くなります。円形度は、面積と周囲長の関係から算出していますので、図形の複雑度を表しているとも言えます。対象図形が極端に小さいと１００％を超える場合がありますので注意して下さい。
　記録したデータは、命令４（データ読み込み）を実行することで取得できます。

３）計算例

　上の命令４８が終了した状態で、この命令を実行した後の４６３，９９９番地以降のデータが次のようになりました。

　3,
　0,0,17,0,57,0,45,0,83,0,2,90,0,0,89,95,
　1,0,61,0,64,0,84,0,84,0,0,179,0,0,90,27,
　2,0,99,0,67,00,123,0,87,0,1,11,0,0,74,61,

　赤字の部分が今回書かれたところです。このように、丸が９５％、星が２７％、三角が６１％ということで円形度がわかります。（図形は上の命令４８の例を参照願います）

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■命令５２：特徴点抽出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(6)] [命令(52)] [MODE(0-2)] [ラベル] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・ラベル：計算する対象のラベル番号を指定します。

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

２）特徴点情報格納フォーマット

　特徴点抽出を行った結果データは、ＳＲＡＭの４６９，０００番地以降に記録されます。

　

　・ラベル番号：命令を実行したときに指定したラベル番号が入ります。

　・特徴点数：端点、分岐点、交差点の総数を記録します。結果は２バイトで表され、特徴点１が上位バイト、特徴点２が下位バイトとなります。よって、実際の計算は　特徴点数＝ (特徴点１ｘ２５６) ＋ (特徴点２) となります。

　・端点数：端点の数を２バイトで表します。実際の計算は特徴点数の計算と同じです。

　・分岐点数：分岐点の数を２バイトで表します。実際の計算は特徴点数の計算と同じです。

　・交差点数：交差点の数を２バイトで表します。実際の計算は特徴点数の計算と同じです。

　・ｘ，ｙ：それぞれの特徴点の座標を表します。
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

３）説明

　ニ値化－＞細線化した画像にさらに領域ラベリングを行うと、独立した細線ごとにラベリングがされた状態になります。この処理が終わった画像に、命令５２を使うと、指定したラベルの端点、分岐点、交差点の数と相対座標を計算し、ＳＲＡＭの４６９，０００番地以降に記録します。

４）画像処理例

　　

　上の例で、領域ラベリングが終わったあとに、ラベル０を指定して命令５２を実行すると、ＳＲＡＭの４６９，０００番地以降には次のように記録されました。

　0,0,4,0,3,0,1,0,0,1,0,32,0,26,3,0,14,0,30,1,0,1,0,31,1,0,13,0,60

　これにより、

　特徴数＝４
　端点数＝３
　分岐点＝１
　交差点＝０

　ということがわかります。ラベル０は「Ｔ」の字型なので、端点ｘ３、分岐点ｘ１で合っています。またそれぞれの位置もわかります。分岐点の座標は、途中のデータ　3,0,14,0,30 により、（１４，３０）の位置にあることがわかります。
　これらのデータをもとに、命令６を使って点を書いてみた例が上写真の下中の写真になります。
　※命令６で（x1,y1)と(x2,y2)を同じ座標にすると点になります。上の例では、中間濃度で点を描画しています。

　次に、ラベル１を指定して命令５２を実行した後の、４６９，０００番地以降のデータを示します。

　1,0,5,0,4,0,0,0,1,1,0,55,0,30,1,0,75,0,37,4,0,64,0,46,1,0,53,0,56,1,0,75,0,62

　ここから、端点ｘ４、交差点ｘ１の線画だということがわかります。ラベル１は「Ｘ」の字型なので合っています。

５）注意点

　このようにして、線画像の特徴を抽出することができますが、上の例の丸型の図形のように、線が閉じている図形だと、領域ラベリングの時点で、２回描画されてしまいますので、このプログラムでは閉じた図形には対応できません。閉じた線図形にも対応する場合には、バス接続により、独自のロジックでプログラムを組む必要があります（このロジックについては、浅草ギ研のホームページでは解説していません。）。

　上の例では、１６０ｘ１２０で処理を行ってますが、細線化などで非常に時間がかかるので、シリアル接続での細線特徴検出はあまり実用てきではありません。実際に使用する場合には８０ｘ６０の画面モードで、元画像に黒領域が少ないように撮影することをお勧めします。上の例では、ニ値化－＞細線化で約９秒かかっています。

　細線化の過程で、交差点が２つの分岐点や、２つの交差点になることがあります。よって、このプログラムでは、「２つの交差点が２ピクセル以内の距離にある場合」と「２つの分岐点が５ピクセル以内の距離にある場合」は１つの交差点として処理しています。これにより、意図した特長点の個数にならない場合がありますので注意して下さい。

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■命令５４：角点抽出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(8)] [命令(54)] [MODE(0-2)] [ラベル] [しきい角度(0-180)] [サンプル間隔] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・ラベル：計算する対象のラベル番号を指定します。

　・しきい角度：直線からどのぐらい外れていたら「角」として認識するかの角度を度で指定します。
　　１８０以上の数値を入れた場合は、１８０に修正されます。

　・サンプル間隔：何ピクセルごとに角を計算するかを指定します。３以下の数値を入れた場合は３に修正されます。
　　※間隔が短いと計算が出来ないため、最低サンプリング間隔は３になります。

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　　

２）角点情報格納フォーマット

　角点抽出を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７１，０００番地以降に記録されます。

　

　・ラベル番号：命令を実行したときに指定したラベル番号が入ります。

　・角点数：角点の数を記録します。結果は２バイトで表され、角点１が上位バイト、角点２が下位バイトとなります。よって、実際の計算は　角点数＝ (角点１ｘ２５６) ＋ (角点２) となります。

　・ｘ，ｙ：それぞれの角点の座標を表します。
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

　・角度：それぞれの角点の角度を表します。
　※この角度は概算になります。また、サンプル間隔によっては値が大きく変わる場合があります。

３）説明

　ニ値化－＞細線化－＞領域ラベリング－＞特徴点抽出を行った画像に命令５４を実行すると、指定したラベルの角点数と角度、座標を計算し、ＳＲＡＭの４７１，０００番地以降に記録します。

４）処理画像例

　　

　　
　上のように、特徴点抽出まで終わった画像を、しきい角度＝３０、サンプル間隔＝５で角点抽出をおこなったところＳＲＡＭの４７１、０００番地以降には次のようなデータが記録されました。(上写真の下左）

　0,0,1,0,85,0,54,116

　このデータから、ラベル番号０の線図形は、角が１つ、位置が（８５，５４）、角度が１１６という結果になりました。
　実際には、写真を見てもわかるとおり、角度はほぼ９０°に近いのですが、サンプリング間隔により値が変わるので近似値しか取れません。また、サンプリング間隔が上手く角点付近にこなかった場合は、鋭角が鈍角になったりしますので、角度の値は参考程度に考えてください。

　試しに、同じ画像を、しきい角度＝３０、サンプル間隔＝１０で角点抽出をおこなったところ、次のようになりました。（上写真の下右）

　0,0,1,0,83,0,58,101

　位置が（８３，５８）、角度が１０１°と、若干変化しています。

５）注意点

　処理例のように、この角点抽出は正確な値を取ることができませんので、あくまでも角があるかないかや、おおまかな位置を判定する目安として考えます。正確な判定を行いたい場合は、バス接続により、独自のロジックを自作する必要があります。（浅草ギ研では、正確な角を判定するロジックの解説は行っていません。）

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■命令８０：平均色記憶

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(13)] [命令(80)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [x1上] [x1下] [y1上] [y1下] [x2上] [x2下] [y2上] [y2下]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・（ｘ１，ｙ１）：領域の左上の座標を表します。

　・（ｘ２，ｙ２）：領域の右下の座標を表します。

２）平均色情報格納フォーマット

　平均色記憶を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７３，０００番地～４７３，０１１番地に記録されます。

　　

　・ＭＯＤＥ：実行したＭＯＤＥの値を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）：平均色を計算した領域を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

　・Ｒ，Ｇ，Ｂ平均濃度：領域内の各色の平均濃度を記録します。

３）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像内のある部分の領域を（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）で指定して、その領域内のＲＧＢの各色の平均濃度を計算し、４７３，０００番地以降に記録します。記録した値は、命令４（データ読み込み）で取り出します。

４）計算例

　　

※オートホワイトバランスをOFFで撮影。命令１０２参照。

　今、上のようにカラー１６０ｘ１２０で画像を撮影して、トマトの色を記憶したいとします。画面中央部の色を計算するとして、計算範囲を左上（７０，５０）右下（９０，７０）、つまり中央部２０ｘ２０ピクセルを指定するとします。IDは９８だったとします。画像はSRAMの０番地から記録したとしますと、送信するデータは、

　[255] [98] [13] [80] [4] [0] [0] [0] [0] [70] [0] [50] [0] [90] [0] [70]

となります。

　この命令を実行した後に、命令４を使用して、４７３，０００番地以降のデータを確認すると次のようになりました。

　4,0,70,0,50,0,90,0,70,252,24,59

　最後の３バイトが、指定した領域の色平均ですので、　R=252　G=24　B=59　であることがわかりました。これにより、トマトの色は、「赤が強く、緑が弱く、青が弱いが緑よりは強い」ということになります。

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■命令８２：色領域判定

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(11)] [命令(82)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [R下限] [R上限] [G下限] [G上限] [B下限] [B上限]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・RGB上限、下限：判定する各色の濃度の、上限値と下限値を設定します。

２）平均色情報格納フォーマット

　色領域判定を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７３，１００番地～４７３，１１４番地に記録されます。

　　

　・ＭＯＤＥ：実行したＭＯＤＥの値を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・ＲＧＢ下限値／上限値：計算したＲＧＢ濃度の範囲を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）：ＲＧＢ濃度範囲が存在した座標を記録します。
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

３）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像全体の中から、ＲＧＢ下限値／上限値で設定した範囲内の色がある部分の領域座標を　左上（ｘ１，ｙ１）右下（ｘ２，ｙ２）　で記録し、４７３，１００番地以降に記録します。記録した結果データは、命令４（データ読み込み）で取り出します。

４）計算例

　　

　（左上の写真）
　命令８０で撮影し、色平均を計算した画像をそのまま色領域計算してみます。命令８０の結果から、中心部の色平均は、　R=252　G=24　B=59　であることがわかっています。このデータは平均値ですので、値をそのまま使った場合は上手く抽出できない可能性があります。よって、領域判定を行う色は、このデータに幅をもたせて計算することにします。ここではとりあえず、各色濃度が平均から±２０の幅でおこなってみます。今、ＩＤが９８で、左上の写真を、ＳＲＡＭの０番地から、カラー１６０ｘ１２０で記録していたとします。この場合、送信データは次のようになります。

　[255] [98] [11] [82] [4] [0] [0] [0] [232] [255] [4] [44] [39] [79]

　この後、命令４を使って４７３，１００～４７３，１１４番地のアドレスを読むと、次のようになりました。

　 4,232,255,4,44,39,79,0,29,0,12,0,150,0,113

　（右上の写真）
　計算結果から、指定した色濃度の領域は、　左上（２９，１２）右下（１５０，１１３）ということがわかります。この領域に、命令６を使って四角を書いたのが右上の写真になります。

　（左中の写真）
　次に、トマトを動かして、領域判定ができるか実験してみます。撮影した結果が左中の写真になります。光源が変わったので、写りが暗くなっており、トマトのＲＧＢ値も変わっていますが、判定するＲＧＢ濃度範囲に幅をもたせているので、この程度なら検知できます。

　（右中の写真）
　同じ条件で領域判定を行い、取得した座標をもとに四角を書いたのが右中の写真になります。この結果の場合は、実際のトマトの画像よりも広い範囲が指定されてしまっています。原因は、背景に色々な色があり、たまたま、トマト以外の場所に同じ範囲の色があったということにあります。

　（下の写真）
　これは命令８４を実行して、同じ条件の色を抽出したところです。トマトのまわりにも、実は、同じ色が点在していることがわかります。

　このように、色領域判定の場合は、背景にも影響されますので、背景に少しでも対象物と同じ色がある可能性がある場合は、命令８４を使い、縮小－＞膨張によって雑音を取り除いた方が正確な判定ができます。
　ただし、背景があきらかに対象物とは異なる場合は、この命令の方が、全体の処理スピードは早くなるという利点はああります。

５）注意点

　上限値と下限値を逆に設定すると、結果が出ません。４７３，１００～４７３，１１４番地の値は不定となります。
　この命令は、ＲＧＢの絶対値をもとに計算していますので、同じ撮影対象でも環境の明暗によってＲＧＢ値が大きくかわってくる場合があります。環境の明暗に左右されない色検出方法としては、命令８４、命令８６、命令９０のように、色相を計算する方法もあります。但し、色相計算は時間がかかりますので、色による計算と色相による計算を場合によって使い分けることをお勧めします。

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■命令８４：平均色相記憶

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(13)] [命令(84)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [x1上] [x1下] [y1上] [y1下] [x2上] [x2下] [y2上] [y2下]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・（ｘ１，ｙ１）：領域の左上の座標を表します。

　・（ｘ２，ｙ２）：領域の右下の座標を表します。

２）平均色情報格納フォーマット

　平均色相記憶を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７３，２００番地～４７３，２０９番地に記録されます。

　　

　・ＭＯＤＥ：実行したＭＯＤＥの値を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）：平均色を計算した領域を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

　・平均色相：領域内の平均色相を記録します。値は角度／２の値が入ります。赤が０°になります。

３）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像内のある部分の領域を（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）で指定して、その領域内の平均色相角度を計算し、４７３，０００番地以降に記録します。記録した値は、命令４（データ読み込み）で取り出します。
　色相は赤＝０°とし、３６０°の範囲の角度で表されますが、結果の値は　角度／２　という数値になります。つまり、赤を０°とした場合は緑は約１２０°になりますが、結果値は１２０／２＝６０となります。色相については下の図を参照願います。
　これにより、色の明暗にかかわらずに色の検出を行うことができます。

　　

４）計算例

　　

　例えば今、ＩＤ－９８で、１６０ｘ１２０カラーモードで撮影した画像が０番地から入っていたとします。中心部分の色相を判定したいので、　左上（７０，５０）右下（９０，７０）の領域、つまり中心部分２０ｘ２０ピクセルを指定するとしますと、送信データは次のようになります。

　[255] [98] [13] [84] [4] [0] [0] [0] [0] [70] [0] [50] [0] [90] [0] [70]

　元アドレスに上のトマトの画像が入っていた場合の、４７３，２００番地以降のデータが次のようになりました。

　4,0,70,0,50,0,0,90,0,70,0

　最後の部分が色相なので、値０（０°）という結果になりました。色相０°は赤ですので合っています。

　上の例では、黄色い本を撮影したときには夕方になっており、暗い画像になっていますが、明暗にはかかわらずに黄色の角度結果が出ています。

５）注意点

　色相の計算は非常に負荷がかかる処理を行っていますので、判定領域を広げると非常に時間が掛かります。例えば、上の画像では１６０ｘ１２０で処理していますが、全領域に対して判定を行うと、内蔵プログラムでは約１０秒ほどかかります。大きな領域での実用的な色相計算は、バス接続による高速アクセス及び、プログラムロジックの簡易化が必要です。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥで使われる色相は赤＝０°で計算していますが、一般的には他の色を０°とする色表現形式もあるので注意して下さい。

■命令８６：色相領域判定

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(11)] [命令(86)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [色相値] [誤差(±)] [彩度]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・色相値：判定する色相値を設定します。値は色相角度／２になります。詳細は命令８４を参照。

　・誤差：判定する色相の誤差角度を指定します。値は角度／２になります。例えば、色相値を６０、誤差を２とすると、色相１２０°±４°の色相を判定します。

　・彩度：判定するピクセルの最低彩度を指定します。例えば、一見、黒に見える部分でも、計算結果によってはある色に判定されます。この場合、彩度を上げると、はっきりと色がわかる部分しか判定しなくなります。通常は２０～５０程度に設定してください。

２）色相領域情報格納フォーマット

　色相領域判定を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７３，３００番地～４７３，３１０番地に記録されます。

　　

　・ＭＯＤＥ：実行したＭＯＤＥの値を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・色相：計算した色相を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・誤差：計算した誤差を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）：色相値と誤差と彩度で指定したピクセルが存在した座標を記録します。
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

３）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像全体の中から、色相値・誤差・彩度で設定した範囲内の色がある部分の領域座標を　左上（ｘ１，ｙ１）右下（ｘ２，ｙ２）　で記録し、４７３，３００番地以降に記録します。記録した結果データは、命令４（データ読み込み）で取り出します。
　色相については、命令８４を参照願います。色相値、誤差は実際の角度の１／２になります。

４）計算例

　　

例えば今、ＩＤ－９８で、１６０ｘ１２０カラーモードで撮影した画像が０番地から入っていたとします。赤色を判定したいので、色相値＝０、誤差＝２、最低彩度＝５０としますと、送信データは次のようになります。

　[255] [98] [11] [86] [4] [0] [0] [0] [0] [2] [50]

　例の計算対象画像１は赤成分が少ないであろうものを背景に撮影してみました。結果を命令４で読み出し、得られた結果から画像の領域に四角を書いてみると、若干左と上も反応しています。同じ画像を命令９０で見てみると、棒の部分に赤成分が若干あったようです。
　この画像は、元画像をホワイトバランスＯＦＦで撮影しています。夕方の室内で撮影したものなので画面全体が暗いですが、赤部分を判定できています。

　同じように、昼間撮影した画像が画像２になります。上の赤とはあきらかにＲＧＢ値が違いますが、同じ赤として判定できています。
　この画像は背景が込み入っているので、赤と判定する領域が広くなっており、あまり正確に範囲を判定できていません。このような場合は、命令９０でニ値化した画像を収縮－＞膨張することで、位置を判定することができます。

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■命令８８：色抽出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(14)] [命令(88)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3] [R下限] [R上限] [G下限] [G上限] [B下限] [B上限]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：処理結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

　・RGB上限、下限：判定する各色の濃度の、上限値と下限値を設定します。

２）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像全体の中から、ＲＧＢ下限値／上限値で設定した範囲内の色が存在するピクセルを黒（０）とした画像を作成し、格納アドレスを先頭にした場所へ記録します。このとき、背景は白（２５５）ですので、ニ値化画像が得られます。結果画像を白黒画像として、他のニ値化画像を対象とした命令を実行することができます。

３）画像処理例

　　

　命令８０で撮影し、色平均を計算した画像をそのまま色領域計算してみます。命令８０の結果から、中心部の色平均は、　R=252　G=24　B=59　であることがわかっています。このデータは平均値ですので、値をそのまま使った場合は上手く抽出できない可能性があります。よって、領域判定を行う色は、このデータに幅をもたせて計算することにします。各
　尚、色の再現性の問題から、元画像はオートホワイトバランス機能をＯＦＦにして撮影しています。（命令１０２参照）

　色濃度が平均から±２０の幅でおこなった画像が、上中の写真になります。±４０の場合が上右の写真になります。

　下の写真は、対象を遠ざけて撮影したものです。色抽出を行うと、対象のトマトの画像以外にも、背景の雑音が入ります。色抽出後はニ値化画像として扱えますので、さらに収縮－＞膨張を行うと雑音が消え、対象のトマトだけを抽出することができます。

４）注意点

　上限値と下限値を逆に設定すると、結果が出ません。格納アドレスには背景の白（２５５）画像だけが入ります。

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■命令９０：色相抽出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(11)] [命令(90)] [MODE(3-5)] [元アドレス1] [元アドレス2] [元アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3] [色相値] [誤差(±)] [最低彩度]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・元アドレス：処理対象画像の先頭アドレスを指定します。

　・格納アドレス：処理結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

　・色相値：抽出する色相値を設定します。値は色相角度／２になります。詳細は命令８４を参照。

　・誤差：抽出する色相の誤差角度を指定します。値は角度／２になります。例えば、色相値を６０、誤差を２とすると、色相１２０°±４°の色相を判定します。

　・彩度：抽出するピクセルの最低彩度を指定します。例えば、一見、黒に見える部分でも、計算結果によってはある色に判定されます。この場合、彩度を上げると、はっきりと色がわかる部分しか判定しなくなります。通常は２０～５０程度に設定してください。

２）説明

　ＭＯＤＥと元アドレスで指定した画像全体の中から、色相値・誤差・彩度で設定した色が存在するピクセルを黒（０）とした画像を作成し、格納アドレスを先頭にした場所へ記録します。このとき、背景は白（２５５）ですので、ニ値化画像が得られます。結果画像を白黒画像として、他のニ値化画像を対象とした命令を実行することができます。

３）画像処理例

　　

　上左の写真に対して、色相値＝０、誤差＝２、彩度＝５０で抽出を行った画像が、上右になります。このように、画像が暗くても、赤領域を問題なく抽出できます。

　中左の写真は、昼間撮影した画像です。ここで、設定を同じ色相値＝０、誤差＝２、彩度＝５０で抽出を行っても、問題なく対象物が抽出できています。尚、この画像は背景に赤成分が沢山あるのですが、抽出後は背景白（２５５）の二値化画像になりますので、収縮－＞膨張を行うことで雑音を取り除くことができます。

４）注意点

　このように、色相での判定は明暗に左右されませんが、計算に非常に負荷がかかる処理をしており、例のような１６０ｘ１２０の画像では、計算に約１０秒ほどかかります。
　大きな領域での実用的な色相計算は、バス接続による高速アクセス及び、プログラムロジックの簡易化が必要です。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥで使われる色相は赤＝０°で計算していますが、一般的には他の色を０°とする色表現形式もあります。

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■命令９６：動体領域検出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(9)] [命令(96)] [MODE(0-2)] [誤差濃度] [現在アドレス1] [現在アドレス2] [現在アドレス3] [過去アドレス1] [過去アドレス2] [過去アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・誤差濃度：濃度の誤差を表します。

　・現在アドレス：差分を取る現在画像の先頭アドレスを指定します。

　・過去アドレス：差分を取る過去画像の先頭アドレスを指定します。

　※現在アドレスと過去アドレスは、差分を取るだけなので、入れ違いになっても問題ありません。

２）色相領域情報格納フォーマット

　色相領域判定を行った結果データは、ＳＲＡＭの４７３，４００番地～４７３，４０８番地に記録されます。

　　

　・ＭＯＤＥ：実行したＭＯＤＥの値を記録します。（送信した命令の値がそのまま入る）

　・（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）：過去画像と現在画像の違いがある座標を記録します。
　※座標の表し方については、この節の上（命令０の上）を参照願います。

３）説明

　２画面を撮影して、その差分を取り、過去アドレスの画像と現在アドレスの画像を比べて、誤差濃度以上の濃度の違いがある領域を計算し、４７３，４００番地以降に記録します。記録したデータは、命令４で読み出します。
　シリアル接続だけを行っている場合は、撮影アドレスが変更できませんので、一度撮影した画像を任意のアドレスにコピーしておきます。これが過去画像になります。その後、現在画像を撮影し、それぞれのアドレスを指定して判定します。手順は計算例を参照願います。

４）計算例

　　

　（手順１）
　今、ＩＤが９８で、１６０ｘ１２０白黒で過去画像を撮影したとします。シリアル接続だけを行っており、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのアドレス端子全てをＧＮＤにつないだ状態、つまり、撮影先頭アドレスが常に０番地からの状態としますと、画像は０番地から１９，１９９番地に格納されます。

　（手順２）
　撮影した画像をとりあえず、１９，２００番地以降にコピーしたとします。

　（手順３）その後、現在画像を撮影すると、０番地～１９，１９９番地に格納されます。これで、０番地を先頭に現在画像、１９，２００番地を先頭に過去画像が入ったことになります。

　（手順４）
　ここで、命令９６を行います。誤差濃度は６０にしました（命令９８参照）。この場合の送信データは次のようになります。

　 [255] [96] [9] [96] [1] [60] [0] [0] [0] [0] [75] [0]

　アドレッシングは、「命令の概要」の下の説明を参照してください。１９，５００番地は　（０ｘ６５，５３５）＋（７５ｘ２５６）＋（０）　で求められますので、アドレスを表す３バイトは [0] [75] [0] となります。

　（手順５）
　結果が記録されている、４７３，４００番地を命令４で読み込みます。この例の結果は次のようになりました。

　1,0,28,0,49,0,121,0,119

　ということで座標　左上（２８，４９）右下（１２１，１１９）　の範囲が、濃度が３０以上変わったところという結果がでました。この座標を元に、現在画像に四角形を書いたのが上の下の写真になります。ちょうどパンダの部分だけ判定されました。

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■命令９８：動体領域抽出

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(12)] [命令(96)] [MODE(0-2)] [誤差濃度] [現在アドレス1] [現在アドレス2] [現在アドレス3] [過去アドレス1] [過去アドレス2] [過去アドレス3] [格納アドレス1] [格納アドレス2] [格納アドレス3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０

　・誤差濃度：濃度の誤差を表します。

　・現在アドレス：差分を取る現在画像の先頭アドレスを指定します。

　・過去アドレス：差分を取る過去画像の先頭アドレスを指定します。

　※現在アドレスと過去アドレスは、差分を取るだけなので、入れ違いになっても問題ありません。

　・格納アドレス：処理結果画像を格納する先頭アドレスを指定します。

２）説明

　２画面を撮影して、その差分を取り、過去アドレスの画像と現在アドレスの画像を比べて、誤差濃度以上の濃度の違いがあるピクセルを黒（０）とした画像を作成し、格納アドレスへ記録します。背景は白（２５５）になります。
　シリアル接続だけを行っている場合は、撮影アドレスが変更できませんので、一度撮影した画像を任意のアドレスにコピーしておきます。これが過去画像になります。その後、現在画像を撮影し、それぞれのアドレスを指定して判定します。手順は画像処理例を参照願います。

３）画像処理例

　　

　（手順１）
　今、ＩＤが９８で、１６０ｘ１２０白黒で過去画像を撮影したとします。シリアル接続だけを行っており、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのアドレス端子全てをＧＮＤにつないだ状態、つまり、撮影先頭アドレスが常に０番地からの状態としますと、画像は０番地から１９，１９９番地に格納されます。

　（手順２）
　撮影した画像をとりあえず、１９，２００番地以降にコピーしたとします。

　（手順３）その後、現在画像を撮影すると、０番地～１９，１９９番地に格納されます。これで、０番地を先頭に現在画像、１９，２００番地を先頭に過去画像が入ったことになります。

　（手順４）
　ここで、誤差濃度を３０、格納アドレスの先頭を３８，４００番地にしたとして、命令９８を行います。この場合の送信データは次のようになります。

　 [255] [96] [12] [98] [1] [30] [0] [0] [0] [0] [75] [0] [0] [150] [0]

　アドレッシングは、「命令の概要」の下の説明を参照してください。１９，５００番地は　（０ｘ６５，５３５）＋（７５ｘ２５６）＋（０）　で求められますので、アドレスを表す３バイトは [0] [75] [0] となります。おなじように、３８，４００番地は１５０ｘ２５６なので [0] [150] [0] となります。

　ということで３８，４００番地以降に格納されたデータを見ると、上の例の右下の写真になります。この画像はニ値化画像なので、収縮－＞膨張させても雑音が除去できますが、誤差濃度を上げればさらに精度が上がります。誤差６０と誤差９０の場合をその横に示しました。

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■命令１０２：自動機能設定

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(2)] [命令(102)] [設定(0-3)]

　・設定：自動機能のON/OFFを設定します。

設定	ＡＷＢ	ＡＥ
0	ＯＦＦ	ＯＦＦ
1	ＯＦＦ	ＯＮ
2	ＯＮ	ＯＦＦ
3	ＯＮ	ＯＮ

　ＡＷＢ(Auto White Balance)：オートホワイトバランス

　ＡＥ(Auto Exposure)：自動露出

　※電源立ち上げ後は、どちらもＯＮになっている。

２）説明

　センサーには「オートホワイトバランス機能」と「自動露出機能」がついており、ＣＭＯＳ－ＥＹＥの電源を立ち上げた後は、この２つの機能が動いています。
　自動露出は、撮影環境が多少暗かったり明るかったりした場合の露出を自動的に調整します。
　オートホワイトバランスは、センサのダイナミックレンジを活用するために、撮影前に画面周辺の濃度を取得し、なるべく全ての濃度で撮影するように調整します。これにより、１画面内に極端に明るかったり暗かったりする部分があっても、あるていどその部分が撮影されるようになります。
　但し、これらの機能、特にオートホワイトバランスは、カラー画像を撮影した場合に、色が忠実に再現されない可能性があります。例えば、画面いっぱいに赤があるような場合は、赤色濃度全体が押さえられますので、全体的に赤が弱くなったりします。このような場合には、この命令を使って、自動機能のＯＮ／ＯＦＦを行うことで問題が改善される場合があります。

注意）
　この操作は、センサー自体を設定するものです。センサー設定には数十～数百ｍSの時間がかかりますので、この間にCMOS-EYEに対して何かの指示を与えても無視されます。よって、この操作後は５００ｍS程度待ってから次の指示を与えるようにしてください。

３）撮影例

　　

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■命令２００：ヒストグラム取得

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(5)] [命令(200)] [MODE(0-5)] [ADD1] [ADD2] [ADD3]

　・MODE：画面モードを指定します。

MODE	カラーモード	解像度
0	白黒	８０ｘ６０
1	白黒	１６０ｘ１２０
2	白黒	３２０ｘ２４０
3	カラー	８０ｘ６０
4	カラー	１６０ｘ１２０
5	カラー	３２０ｘ２４０

　・ADD1-3：ヒストグラム取得を開始するアドレスを指定する

２）説明

　この命令が実行されると、CMOS-EYEは指定されたアドレスを先頭に、指定したモードでヒストグラムを取得します。ヒストグラムは　白黒の場合=461000-461765、カラーの場合 R=462000-462765 G=463000-463765 B=463000-463765番地に格納されます。値はそれぞれ３バイトづつで表されます。 {#0:上位BYTE、中位BYTE、下位BYTE}{#1:上位BYTE、中位BYTE、下位BYTE}..{#255..} という具合です。

　この命令はヒストグラムを計算してCMOS-EYEのSRAM内に記憶させるだけで出力はしません。バス接続で読み取るか、次の命令２０１を実行してシリアル通信で値を取得します。

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■命令２０１：ヒストグラム結果要求

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(2)] [命令(201)] [BWorCOL(0,1)]

２）受信フォーマット　（ＣＭＯＳ－ＥＹＥ－＞マイコン）

　[255] [ID] [長(2)] [命令(201)] [BWorCOL(0,1)] この後、ヒストグラムデータが続く．．．

３）説明

　この命令が実行されると、CMOS-EYEは白黒かカラーかで指定されたモードで、ヒストグラム格納領域のデータを出力します。命令２００が実行されていなくても、各領域のデータが出力されますので気をつけてください。。
　ヒストグラムは各諧調３バイトづつで表現されますので、白黒の場合は３バイトｘ２５６階調のデータが、返信フォーマット頭５バイトの次から出力されます。カラーの場合はRGBの順番で３ｘ２５６ｘ３色バイトが出力されます。

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■命令２５４：セルフチェック

１）送信フォーマット　（マイコン－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ）

　[255] [ID] [長(1)] [命令(254)]

２）受信フォーマット　（ＣＭＯＳ－ＥＹＥ－＞マイコン）

　[255] [ID] [長(1)] [命令(254)]

３）説明

　CMOS-EYEはこの命令を受け取った後、正常動作をしている場合は同じデータを返信します。

＜ＩＯを３．３Ｖから５Ｖに変換する方法＞

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥはマイコンからバス接続による画像データへの高速アクセスを基本として設計されています。前述の通り、ロボット搭載などの実用的なシステムを考えた場合には、マイコン側もそれなりの計算スピードが要求されます。最近のマイコンチップは高速化の為に、動作電圧が下がってきており、ホビー用などで使われるもので高速なものは３．３Ｖ動作が多くあります（2006年8月現在）。よって、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＩＯ電圧は３．３Ｖ仕様になっています。
　ちなみに、余談ですが、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのセンサー部は２．５Ｖで動いており、画像取り込み回路の大部分は１．８Ｖで動いています。

　但し、現在ホビー用途で使われているマイコンの電圧は５Ｖが主流かと思います。プログラムの組み方によっては、５Ｖ動作の、少々低速なマイコンでも実用的なシステムは構築可能です。ここでは、自作回路によりＣＭＯＳ－ＥＹＥのＩＯ電圧を３．３Ｖから５Ｖへ変換する方法を紹介します。
　尚、この電圧変換回路を自作したくないという方や、できるだけシステム全体を小さくしたいという方は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥに装着するタイプの５Ｖ変換ボード（オプション）を用意しております。
＜＜＜この５Ｖ変換ボードはまだ試作中です。早くて９月リリース予定＞＞＞

　ＩＯの電圧変換ですが、大きく分けて「出力の場合」と「入力の場合」と「入出力の場合」（マイコン側から見た場合）があり、それぞれで回路は異なります。

■マイコン（５Ｖ）－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ（３．３Ｖ）　へ出力する場合

　マイコンからの出力、つまりＣＭＯＳ－ＥＹＥの入力端子は

　１）アドレスバスｘ１９
　２）ＳＲＡＭコントロール端子ｘ３
　３）画面モード指定端子ｘ３
　４）シャッター端子ｘ１
　５）ＲＸ（マイコン側はＴＸ）ｘ１

　があります。

　CMOS-EYEのIOは、最高耐圧が４Vなので、４V以上の電圧は絶対に加わらないようにしてください。５VマイコンとCMOS-EYEの入力端子の直結はやめてください。

　簡単に５Ｖを３．３Ｖに変換するのに、「５Ｖ入力トレラントの、３．３Ｖ駆動のバッファＩＣ」を間に入れるという方法があります。入力トレラントとは、その電圧で入力しても大丈夫（壊れない）というものです。よって、そのＩＣに５Ｖの信号を入れても壊れずに、そのＩＣは３．３Ｖ動作なので３．３Ｖの信号を出力することになります。バッファは、入力した信号のＨＩＧＨ／ＬＯＷをそのまま出力するものです。これで　マイコン（５Ｖ）－＞ＣＭＯＳ－ＥＹＥ（３．３Ｖ）　への変換がされたことになります。

　　

　　※GNDを省略してます。

　このようなＩＣは、各社から色々な製品が出ていますので、「５V入力トレラントの３．３V駆動のバッファ」という条件で探して入手可能なものを使用してください。
　ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＳＲＡＭへのアクセス速度は３０ｎＳ前後ですが、このバッファを経由すると信号が遅延しますので、アクセス時間が変わります（増えてしまいます）。バッファＩＣの信号遅延時間＋３０ｎＳがアクセス時間となります。

■マイコン（５Ｖ）＜－ＣＭＯＳ－ＥＹＥ（３．３Ｖ）　へ入力する場合

　マイコンへの入力、つまりＣＭＯＳ－ＥＹＥの出力端子は

　１）ＢＵＳＹｘ１
　２）ＴＸ（マイコン側はＲＸ）ｘ１

　があります。

　まず、使用するマイコンのデータシートを見て、電気特性（外国産の場合はElectrical Characteristics）を確認します。

　

　これは、某マイコンの電気特性を見たところです。ここで、ＶＩＨというのが「ＨＩＧＨと検知する電圧値」です。ここで５Ｖ駆動していたとすると、下限値（Ｍｉｎ）が０．６ｘ５Ｖ＝３．０Ｖ、上限値（Ｍａｘ）が５Ｖ＋０．５Ｖ＝５．５Ｖとなります。よって、ＣＭＯＳ－ＥＹＥから出る３．３Ｖは、３．０Ｖ～５．５Ｖの間なので一応ＨＩＧＨと認識されることになります。よって直結しても動く可能性はあります。

　但し、このように、データの確認だけで直結する場合には、その他の回路の影響や、電源の影響で上手く信号が伝わらない可能性も若干ありますので、十分に信号が伝えられているかを確認してください。
　また、ＣＭＯＳ－ＥＹＥのＩＯは３．３Ｖとなっていますが、動作中はＨＩＧＨの電圧が３Ｖ付近にまで下がる場合もありますので、ＶＩＨの下限値（Ｍｉｎ）は３Ｖより十分低くないと安心して使うことはできません。

　ちなみに、この例マイコンの電源電圧は、上の表からVcc=2.7-5.5Vなので、マイコンの電圧を５Vより低い電圧（出来れば３．３V)にすれば問題は解決します。電圧が可変なマイコンには、電圧を下げると最高動作クロックも下がってしまうものがありますので注意して下さい。例えば、市販の５V駆動のマイコンボードを持っていて、CPUのデータシートだけ見て電源電圧を３．３Vにしたりすると、マイコンボードのクロックが早すぎて動かなくなる、ということもありえます。

　もし、マイコンのＶＩＨの下限値（Ｍｉｎ）が３Ｖ近辺以上であった場合や、安定して動かしたい場合は、「５Ｖ出力トレラントで、オープンドレイン出力の、３．３Ｖ駆動のバッファ」を間に入れることで３．３Ｖ信号－＞５Ｖにすることができます。

　　

　　※GNDを省略してます。抵抗は１ｋ～１０ｋΩ。

　これに該当するもので、こちらで確認しているのはTI社のSN74LVC3G07ｘｘｘや東芝製のTC74LCX07ｘｘｘなどがあります。しかし、どちらも面実装のパッケージ（普通のICよりも小さい）なので、面実装のICしか見当たらない場合はピッチ変換基板を使う必要があります。

　　

　　ピッチ変換基板。ICをこの上に載せて、ピンセットなどで位置を微調整し、セロテープで固定してハンダ付けします。固定する前にはパッド（ICの足を載せる部分）にもICにもハンダはつけません。パッドを一つ一つハンダ付けするのではなく、全体にハンダ付けして、ハンダ吸い取り線などで余分なハンダを除くと上手くできます。終わったら、端子間がブリッジしていないかどうかをルーペなどでよく確認します。ルーペは電子部品店などで売ってます。

■マイコン（５Ｖ）とＣＭＯＳ－ＥＹＥ（３．３Ｖ）間を入出力する場合

　入出力端子には

　１）データバスｘ８
　があります。

　双方向に、複数のIO間の電圧変換を行うには、専用の特殊なICが必要です。これらは「２電源レベルシフタ」などの名称のものがあり、入力の状態か出力の状態かを指示する必要がありす。これらのキーワードで、入手可能なICを探して、データシートを十分検討してください。

　こちらで確認したものに、TIのSN74LVC4245A、SN74LVCC3245Aや、東芝のTC74LVXC3245などがあります。
　これらも、面実装のパッケージしかないので、上のようにピッチ変換基板が必要です。

　　

　　※ＧＮＤ等を省略してます。

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＜撮影した画像をＰＣで確認する方法＞

　ＣＭＯＳ－ＥＹＥで撮影した画像は、シリアル接続の命令１００を使えばＰＣなどでモニタに表示することができます。この場合はＰＣ側に、シリアル通信でデータを送受信したり受け取ったデータを画面に表示したりするプログラムが必要です。
　浅草ギ研では、ＰＣアプリをあまり作ったことが無い方の為に、　ＣＭＯＳ－ＥＹＥＶｉｅｗｅｒ　というWindowsアプリを作りました。ご自由にダウンロードしてください。あくまでサンプルとして作っておりますので、ＣＭＯＳ－ＥＹＥにはこのソフトの費用が含まれていないことをご了承下さい（改造・改良などはお受けできません。）。

　尚、このソフトウェアは．ＮＥＴ２００５環境で作っておりますので、あらかじめ、．ＮＥＴ２００５環境をインストールしてください。ＷｉｎＸＰの場合には、既にインストールされている場合もありますので確認してください。ある特定の言語だけでしたらマイクロソフトのホームページより無償でダウンロードできます。この方法は「VC#2005 Express Edition を使ってみる」に詳しく書いてあります。

　■ＣＭＯＳ－ＥＹＥＶｉｅｗｅｒ　ダウンロード　（解凍してexeファイルを起動してください）

　■ＣＭＯＳ－ＥＹＥＶｉｅｗｅｒ　ソースプログラムのダウンロード　（ＶＣ＃２００５で作成）

　※右クリックで対象を保存してください。
　※当サイトに掲載された実行ファイル、ソースコードは自己責任により取り扱いください。
　その結果発生した被害、損害等に関して当方は一切の責任を負い兼ねます。

　　ＣＭＯＳ－ＥＹＥＶｉｅｗｅｒ　の画面
　　

　（使い方）

　１）まず、ＣＭＯＳ－ＥＹＥが動作する状況にします。シリアル接続だけの場合は、アドレスバスや、Ｍ０－Ｍ２端子が設定されているか確認してください。詳しくは上の「シリアル接続」の使い方と「バス接続の使い方」を参照してください。

　２）ＰＣのＣＯＭ１が使用可能かを確認して、ＣＭＯＳ－ＥＹＥとＰＣを付属のケーブルで接続してください。ＣＯＭ１以外のポートを使いたい場合は、ソースプログラムの中の、コンストラクタ内のSerialPort1のPortNameプロパティを変更してビルドしてください。

　３）ＣＭＯＳ－ＥＹＥＶｉｅｗｅｒを起動します。

　４）撮影されている画像を見る場合は、ＩＤ、画像モード、アドレス　を指定して、「画像読み取り」ボタンをクリックしてください。

　５）ＣＭＯＳ－ＥＹＥからデータが送られてきます。この間は、ＣＭＯＳ－ＥＹＥがＢＵＳＹとなり、ＬＥＤが点灯します。データ転送が終了したらＬＥＤは消灯します。

　６）データ受信が終了したら、そのデータがイメージに変換されて、画面に出ます。カラーの場合は、ＲＧＢそれぞれの濃度も表示されます。受信終了後は、ＰＣ側の受信バッファ容量がポップアップで表示されますので「ＯＫ」を押してください。正常受信の場合は、受信バッファ容量＝０で終了します。

　７）ついでに撮影ボタンも作っておきました。ＰＣからの撮影指示は本来の使い方ではありませんが、試し撮りなどをしたい場合はココを押してください。

　（ソースプログラムについて）

　Ｖｉｅｗｅｒを改良したい場合や、他のシリアル命令も動かしてみたい場合には、ソースプログラムを参照願います。解凍すると、こちらで作成したフォルダの内容全部が入っていますが、環境によってはそのまま動かせない可能性もありますのでご注意下さい。プログラムは　Form1.cs だけがこちらで作ったファイルです。フォームデザイナを使用していませんので、適当なWindowsアプリのプロジェクトを作り、Form1.cs の内容だけをコピー＆ペーストすれば問題なく動くと思います。

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＜画像処理の勉強について＞

（参考書籍）

読むだけでわかる数学再入門（上）　今井博著　山海堂　ISBN4-381-02192-4

ディジタル画像処理の基礎と応用　酒井幸市著　CQ出版　ISBN4-7898-3707-6

　画像処理のシステムを作るのが始めてという方も多いかと思いまが、画像処理の初歩の本でも数学記号が沢山出てくるので、まずはそこで挫折してしまう可能性があります。画像処理の前に、数学を忘れてしまっている方はあらかじめ少し勉強しておいた方が良いでしょう。お勧めの書籍として上に紹介した「読むだけでわかる数学再入門（上）」があります。このページで紹介しているような画像処理は、方程式・行列・三角関数を理解していれば作れるプログラムです。ちなみに画像処理本でよくでてくるシグマ記号は行列です。

　画像処理の本はいろいろ出ていますが、多くは理論が先行で、数学（特に記号）に精通していないと読み解くことは難しいでしょう。上で紹介している「ディジタル画像処理の基礎と応用」は、ＰＣ上での画像処理プログラミングの解説本ですが、サンプルプログラムが充実しているので、プログラムが書ける方であれば、画像処理の理論を読んでわからなくてもサンプルプログラムで解読するということもできますのでお勧めです。付録のＣＤ－ＲＯＭの中にもサンプルプログラムが沢山入っています。

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＜Ｑ＆Ａ＞

＜動作しない系＞

Q:電源を入れてもLEDが点滅しない。
A:CMOS-EYEは電源を起動後、セルフチェックを行い、内部に問題がなければ３回点滅します。上位コンピュータと接続しない状態で、CMOS-EYEに電源を入れただけでもLEDが点滅しない場合は故障の可能性があります。逆に、LEDが３回点滅した場合に、その後の操作で意図しない動きをした場合は、上位コンピュータとの接続やユーザー側で作成しているプログラム、環境設定の問題の可能性が高いので、まずそちらを重点的に確認してください。

Q：起動後、LEDが点いたままになる。
A:センサのコネクタの接触が悪い。
A:CMOS-EYE起動中に、SHATTER端子がLOWになっている。 SHATTER端子は内部でプルアップされていますので、なにも接続しない場合、又は接続している上位コンピュータの端子が「入力」に設定されている場合はHIGHと認識します。ST端子に接続したマイコンのIOがLOWになっていないか確認して下さい（この場合は撮影しづつける＝LEDが点きっ放しになります）。

Q:STをLOW又はシリアル命令で撮影を実行しても、LEDは点灯するが画像が撮れない。
A:撮影中にCE端子をLOWにしていると、CMOS-EYEはマイコンが何かの作業をしていると判断してSRAMに書き込みを行いません。CEがHIGHになっているか確認して下さい。

＜設定・操作系＞

Q:指定したSRAMのアドレスに読み書きできない
A:SRAMのアドレスは１９ビットあります。上位コンピュータで使っているアドレス指定用の変数の型が１９ビット以上であるか確認してください。マイコンでC言語で開発している場合は、コンパイラの種類や設定により、型があってないと途中で変数の値が変わったりします。
A:SRAMの読み書き前にCEをLOWにしているか確認して下さい。
A:撮影は約７０～１００ｍSかかります。ST端子で撮影もしくはシリアル命令で撮影後、この間はSRAMにはアクセスできません。BSY端子を監視して撮影終了後にアクセスしてください。

Q:SHATTER端子をHIGH->LOW->HIGHにしても撮影されない
A:LOWの時間が非常に短いと、CMOS-EYEの方でシャッターを検知できない場合があります。 LOWの時間は最低３ｕＳ必要です。

Q:シリアル通信命令だけを使っている場合に、画像が取れない
A:M0,M1,M2,CE,OE,WEピンは必ず設定する必要があります。各端子を、ＧＮＤでＬｏｗ又は、プルアップ抵抗経由３．３ＶでＨｉｇｈに設定してください。プルアップ抵抗は５～１０ｋオームを推奨。

Q:IDが変更できない。
A:IDは起動時に設定されます。IDのDIPスイッチを切り替えるときは、必ず電源を切って下さい。

Q:撮影モードが設定できない。１６０ｘ１２０又は３２０ｘ２４０モードを指定しているのに８０ｘ６０になってしまう。又は、カラーにしているのに白黒になる。又は、１６０ｘ１２０カラーモードにしているのに、１６０ｘ２４０（１９２００）番地ごとに８０ｘ６０の画面が入ってしまう。
A:CMOS-EYEは起動に３秒ほどかかります。バス接続の時、マイコン側のプログラムで、M0-M1の設定をCMOS-EYE起動修了前に行うと、M0-M1の設定がおかしくなる場合があります。M0-M1の設定はCMOS-EYEが起動終了後に行ってください。大抵は、プログラムの先頭に３秒ほどのウェイトを書けば問題なく設定ができます。
A:モード設定には時間が掛かります。特に、M1とM0を変更した後は２００ｍSほど待たないと設定が反映されないことがあります。

＜通信系＞

Q:BUSY中（計算中など）に、シリアル命令を送るとどうなるか？
A:後から送られた命令はスタックされ、現在行っている計算処理などが終了次第実行されます。しかし、この場合、後から命令を送ると、計算中であるにもかかわらずに、BUSYがHIGH（BUSUランプ消灯）になる場合があります。基本的には、マスタ側でBUSYを監視してBUSY中にはシリアル命令を送らないか、あらかじめ計算にかかる時間を予測・計測しておいて、前に送った命令が終了した後に、次の命令を送るようにしてください。

＜画面が写らない、ズレる、変な画像になる系＞

Q:画面が真っ白になる。
A:センサのコネクタの接触が悪い可能性があります。

Q:画面がズレる。チラチラが多く入る。
A:電源にノイズが多いか、電源の出力不足の可能性がありますので、電源や環境のノイズ対策を行ってください。
A:アドレス指定が合っているか確認してください。

Q:画面がズレたりズレなかったり、カラーになったり白黒になったりする。
A:ST端子でシャッターをきる場合、高速で何度も入り切りをすると設定が変わる場合があります。例えば、上位コンピュータをJATGやICEなどでデバックしていて各端子が高速でHigh/Low/ハイインピーダンス状態になったり、 ST端子に単純にプッシュスイッチをつけてチャタリングが発生している場合が考えられます。
A:マイコンとCMOS-EYEを接続していて、マイコン側のプログラムを書き換えると、カラーモードなのに白黒になる場合があります（確率は非常に高い）。この場合は、CMOS-EYEの電源を切り入りすると直ります。
A:プログラムの作り方によっては、上位コンピュータとCMOS-EYEの電源を入れる順番で設定が変わる可能性があります。 CMOS-EYE起動中は、SHATTER端子はかならずLOWにならないようにし（HIGH入力又はハイインピーダンス）、接続している上位コンピュータの各端子が、変化しないようにしてください。CMOS-EYEの電源だけを入り切りして問題が解決する場合はこのパターンの可能性が高いです。

Q:右側縦１ラインがズレる
A:上位ホストコンピュータとのアドレスバスの相性でまれにこのような現象が起きます。ハード的な対策（配線を短くするなど）を取るしかありませんが、ハードの変更ができない場合は右縦１ラインを無視してください。

Q:４分割されたように画面がズレる
A:SRAMに書き込んだアドレスと、見ているアドレスが違います。アドレス指定を確認してください。また、モードが違う場合もこのように表示されます。

Q:上の方に小さい画面が二個でる
A:小さい解像度で撮影し、大きい解像度で画面を確認するとこうなります。解像度モードの設定を確認してください。例）80x60で撮影した画面を、間違って160x120で確認（表示）してしまった。

Q:数行ごとに間引いたような画面になる。
A:大きい解像度で撮影し、小さい解像度で画面を確認するとこうなります。解像度モードの設定を確認してください。例）160x120で撮影した画面を、間違って80x60で確認（表示）してしまった。

Q:カラーを指定しているのにRGB３つの領域に同じデータが入ってしまう（グレーになる）
A:CMOS-EYE起動時にシリアル通信を行っていたり、シャッター操作をしていると、まれに設定が変わる場合があります。このときはCMOS-EYEの電源を一度切って、立ち上げなおしてください。また、マイコンとCMOS－EYEを接続していて、マイコン側のプログラムを書き換えると、高い確率でこの現象がおきます。この場合はCMOS-EYEの電源を切り入りすると直ります。

Q:画面が真っ黒になる。
A:見ているアドレスが間違っていないか確認してください。
A:このQ＆A全体を確認しても尚、画面が真っ黒であれば故障の可能性があります。

Q:色が違う
A:カメラの方で色合いを自動調整しますが、画面の多くの部分がある一色である場合は全体の色が調整される場合があります。また、対象物が光るものであった場合も同様です。この場合は、AWBをオフにして下さい（シリアル命令の１０２を参照。）

Q:周りにぼんやりと白く見える
A:逆光や、上下左右方向からレンズに対してライトをあてるとレンズが光って白くなることがあります。ひさしをつけることで回避できます。

＜内蔵プログラム系＞

Q:シリアル命令の四角形書きこみを行うと、四角ではなく、縦線が無数に入る。
A:座標（ｘ１、ｙ１）（ｘ２、ｙ２）の値が間違っている、例えば、（ｘ１、ｙ１）の方が（ｘ２、ｙ２）よりも右又は下の座標を指定してしまうとこのような現象になります。値を再度確認してください。

Q:平均色記憶命令で、RGBの結果が０となってしまう。
A:調査領域の左上が(x1,y1)で、右下が(x2,y2)です。これが逆、例えばｘ１の方がｘ２よりも大きくなると、結果は０で終了します。

Q:平均色相記憶命令で、色相の結果が２５５となってしまう。
A:調査領域の左上が(x1,y1)で、右下が(x2,y2)です。これが逆、例えばｘ１の方がｘ２よりも大きくなると、結果は２５５で終了します。ちなみに、色相は通常は最大値は１８０となります。（角度／２の値が出るので）

Q:色領域判定で、明らかに対象の色があるのに、座標が(0,0)(0,0)になってしまう。
A:上限値と下限値を逆にしてしまうと、どのような場合でも(0,0)(0,0)になります。データを確認してください。例えば、間違って下限値を１２０、上限値を５０などとするとこのようになります。

Q:色相領域抽出で、指定した色相が上手く抽出できない。又は写っている形状の周囲部に点線状でしか抽出できない。
A:色相が合っているかどうか、まず、平均色相記憶命令で確認してください。色相の誤差を小さくしている場合は、指定した色相と対象物が少しでもズレると、対象物の周りだけしか検知しない場合があります。色相領域判定（ｘｙで座標を求める命令）では問題ありませんが、例えば、赤っぽい丸などを抽出しようとする場合、色相がズレていると赤丸の周囲だけ点線状に抽出する場合があります。色相誤差を甘くすると問題ありません。

Q:色相抽出や色相範囲判定の時に、なぜ彩度も必要なのか？
A:色相は色を角度で表します。これは明暗には左右されません。よって、真っ黒に見える場所でも、画素データを計算すると、ある色相になってしまう場合があります。彩度は、色がはっきりしているか、逆に言うと黒っぽかったり白っぽかったりしていないか（もしくはちょうど灰色）を判定できます。よって、彩度も計算することで、見た目で色がついているところだけを抽出することが出来ます。

Q：色相関係の命令は非常に時間がかかるが、早くならないか？
A:色相の計算には、浮動小数点、三角関数など、CMOS-EYEに搭載できるような小規模マイコンには不得意な計算が必要です。CMOS-EYEのシリアル命令は簡易的なものなので、これらの計算は最適化されておりません。対策としては、非常に速いCPUをバス接続し、最適な計算ロジックを自作する必要があります。または、あまり早くないCPUでも、浮動小数点を使わずに、三角関数を計算ではなくテーブルで近似値を取ることにより早くなると考えられます。

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＜故障／不具合と思ったら？＞

　故障のお問い合わせの中で、配線ミスや設定ミスなどが多くあります。故障と思う前にもう一度、配線、電源、設定などを十分確認することをお勧めします。また、使い方もいろいろあり、この説明ページも長いですので、見落としていることがないか、再度、十分にこのページを見直してください。

　万が一、初期不良の場合は新品交換とさせていただきます。

　故障かどうかの確認を、浅草ギ研で行うことも可能です。こちらで確認できるのは、ＣＭＯＳ－ＥＹＥ単体だけです。十分にご確認頂いた上でも故障や不具合と思った場合は、まずは浅草ギ研にメールでお問い合わせ下さい。その後は、まずは着払いでお送り頂き、初期不良であった場合は新品をお送り致します。もし、確認の上、不具合が発見できずに正常動作が確認された場合は確認手数料（２０００円前後）と送料を申し受ける場合があります。

有限会社　浅草ギ研
ＣＭＯＳ－ＥＹＥ　お問い合わせ係り

＜ご質問について＞

　ご質問については、このページを良くお読みになった上で、メールにてお問い合わせ下さい。お電話でのお問い合わせは受け付けておりません。回答には３日～一週間程の時間を要する場合がありますのであらかじめご了承下さい。

　個別のマイコンプログラミングや電子回路についてはお答えできません。

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