CN1821712A - 透明体的图像识别装置 - Google Patents

Abstract

透明体的图像识别装置。本发明的课题是，可不使用特殊的照明而高精度地对透明部件进行图像识别。作为解决手段，本发明的图像识别装置具有：从与吸嘴(10)相对的正面侧的预定位置拍摄保持在该吸嘴(10)上的透明部件(12)的CCD摄像机(14)；根据拍摄输入的图像数据提取透明体的轮廓的单元；针对提取出的轮廓运算外接圆或内接圆的单元；以及根据所得到的外接圆或内接圆识别透明体的位置的单元，其中，具有照明单元，其具有配置在该透明部件(12)的背面侧的扩散反射板(16)、以及从该透明部件(12)的侧方朝向该反射板(16)照射光的侧方照明部(18)。

Description

透明体的图像识别装置

技术领域

本发明涉及透明体的图像识别装置，特别涉及适合于在通过吸嘴保持透镜等的透明部件，并搭载到基板上的预定位置上的电子部件安装装置中，通过图像处理对部件的搭载位置进行校正时应用的透明体图像识别装置。

背景技术

一般，在将电子部件搭载到配线基板上的电子部件安装装置中，在将电子部件吸附并保持在吸嘴末端的状态下，利用设置在预定位置上的识别用摄像机，在预定的照明下对其进行拍摄，根据所输入的图像数据，识别该部件在装置上的位置。

然而，在现有的图像识别装置中，如果要以同样的方法对镜头等的透明部件(透明体)进行位置识别，则由于从环形照明灯等的反射式照明灯照射出的光透过该部件，因而无法输入正确的图像，其结果是难以进行通过图像识别实现的高精度的搭载位置校正。

在专利文献1中公开了下述技术：对于这样的性质的透明体，例如采用反射式的同轴照明，可以实现仅利用平面部的反射光的粗略位置识别。

此外，在专利文献2中公开了利用激光等的特殊照明光来检测正确形状的技术。

专利文献1  日本特开2003-329415号公报

专利文献2  日本特开平7-280530号公报

然而，在上述专利文献1所公开的通过一般的反射式同轴照明而仅使用平面部的反射光的图像识别中，由于部件形状而受到限制，或因与背景之间的浓度差不足，因此无法高精度地识别出透明部件的位置。

此外，在上述专利文献2所公示的技术中，虽然可检测出更加正确的形状，但存在必须准备特殊照明的问题。

发明内容

本发明是用于解决上述现有的问题，其目的在于提供可不使用特殊的照明，而高精度地对透明体进行图像识别的透明体图像识别装置。

本发明是通过下述形式来解决上述课题的，即：本发明的透明体图像识别装置具有：从与吸嘴相对的正面侧的预定位置拍摄保持在该吸嘴上的透明体的摄像单元；根据拍摄输入的图像数据提取透明体的轮廓的单元；针对提取出的轮廓运算外接或内接的预定图形的单元；以及根据所得到的外接或内接的预定图形识别透明体的位置的单元，其中，作为拍摄上述透明体时的照明手段，具有配置在该透明体的背面侧的反射板和从该透明体的侧方朝向该反射板照射光的侧方照明部。

根据本发明，作为拍摄上述透明体时的照明手段，设有配置在该透明体的背面侧的反射板和从该透明体的侧方朝向该反射板照射光的侧方照明部，因此不使用特殊的照明，就算是透明体也能准确地对其位置进行图像识别。

附图说明

图1是表示利用本发明的一种实施方式的图像识别装置对部件进行拍摄的状态的示意图。

图2是表示上述图像识别装置的结构的概要的方框图。

图3是表示通过本实施方式拍摄透明部件而得到的图像数据的影像的说明图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示利用本发明的一种实施方式的透明体图像识别装置，输入图像的状态的示意图，图2是表示其结构的概要的方框图。

在本实施方式中，如图1所示，由设置在预定位置上的部件识别用的CCD摄像机(摄像单元)14拍摄透明部件12来输入图像，该透明部件12保持于可以在电子部件安装装置(未图示)中在平面方向和垂直方向上移动的吸嘴10的末端。

此外，这里，作为由上述CCD摄像机14拍摄透明部件12时所使用的照明手段，具有在透明部件12的背面侧，安装在吸嘴10的上方的扩散反射板16、以及从透明部件12的侧方朝向该反射板16照射光的环形照明灯(侧方照明部)18，扩散光从该扩散反射板16均匀地照明透明部件12的背面。

该扩散反射板16例如可通过对平坦的亚克力板表面进行粗糙面加工来形成。此外，环形照明18具有在环形基材上安装了多个LED 18A作为光源的结构。

如图2所示，本实施方式的图像识别装置具有：保存从上述CCD摄像机14经A/D转换部20输入的图像数据的图像存储部22；从该图像存储部22中提取要部图像数据而进行保存的提取数据存储部24；使用从该提取数据存储部24中读取的要部图像数据执行各种运算的图像识别运算部26；以及根据经该运算部26输入的图像数据提取透明体的轮廓的轮廓提取部28。

在上述图像识别运算部26中，针对由轮廓提取部28提取出的轮廓，运算外接圆或内接圆，并且根据所得到的外接圆或内接圆，执行识别透明体的位置的运算。

此外，在上述图像识别运算部26上连接了用于控制图像识别装置的内置有CPU、RAM、ROM等的控制部30，在该控制部30上连接了控制电子部件安装装置整体的主控制部32。

此外，在上述控制部30上连接了照明切换部34，还可与上述环形照明18一起选择使用未明示的下方照明部36、同轴照明部38。

另外，上述提取数据存储部24对保存在图像存储部22中的图像数据中的图像处理所需的部分加以窗口、仅提取窗口内的要部图像数据而取入。由此，减少无用的图像数据量，从而实现了图像处理的效率化。

在具有上述结构的本实施方式的图像识别装置中，为了正确地识别上述透明部件12的位置，拍摄可提取该部件12的轮廓信息的图像。

因此，不是一般的反射照明，而是如上述图1所示那样，由在透明部件12整个周围配置了光源的环形照明18照射扩散反射板16，通过由此得到的扩散反射光，以适当的亮度照明部件12的背景部分。这样，可形成透明部件12成为阴影的透过式照明。

通过采用这样的照明方法，由于光和透明物体的特性，可以在部件的轮廓上产生阴影，从而可获得部件的轮廓信息。

其理由是：对于部件的边缘部分而言，无论是厚度薄的部件，还是边缘接近完全直角的部件，实际的边缘均形成多少具有曲面的形状。因此从背面侧照射的光中、到达部件的平面部的光直接通过部件内部。然而在边缘附近的曲面部，如图中所示，由于光的反射、折射的特性，光的前进方向发生变化。其结果是，部件12的外形部分的光被遮挡，因而可拍摄到部件的轮廓的阴影。

如图3中的通过采用上述的照明来拍摄镜头等的圆盘状透明部件时所获得的图像所示，可获得环状的轮廓(交叉影线部分)。

在本实施方式中，通过由上述CCD摄像机14拍摄透明部件12，将图3所示的图像数据保存到图像存储部22中。接着从图3的图像数据中仅提取运算时所需的最小限度的图像数据，保存到提取数据存储部24中。

接着，由轮廓提取部28仅提取图3的图像的最外侧的边缘部分，虽省略了图示，但取得相当于最外侧的圆的轮廓图像，接着求出与该圆(多少有点凸凹)外接或内接的圆，再求出该圆的中心坐标，由此可正确识别与CCD摄像机14的图像区域相对应的透明部件12的位置。

另外，可在通过对图像数据进行二值化等而明确了边缘部之后，利用微分滤波进行处理，按照这样的常规方法来进行此处执行的轮廓提取，此外，可以求出所提取出的轮廓图像的重心位置，对该重心位置进行微调来搜索外接或内接的圆，通过这样的方法来求出外接圆或内接圆。

根据上面说明的实施方式，可获得下述效果。

(1)可不使用激光等的特殊照明，正确地获得镜头那样的透明部件的轮廓信息。

(2)因此，可根据由轮廓求出的外接圆或内接圆，高精度地识别镜头那样的透明部件的位置。

另外，在上述实施方式中，作为透明部件示出了镜头，但并不限于此，当然也可应用于圆形以外的透明体。即，可通过运算与环状轮廓外接或内接的预定图形(例如圆形、正方形、长方形等)，识别出透明体的位置。

此外，本发明的图像识别装置的具体结构并不限于上述实施方式所示的结构。

此外，拍摄透明部件时的照明手段也并无特殊限定，只要能使边缘部分成为阴影而进行图像输入即可。因此，例如也可在对同轴落射照明进行调整后使用，虽然与上述实施方式的将环形照明和扩散反射板组合而成的结构相比效果要差一些。

Claims (1)

1.一种透明体的图像识别装置，具有：

从与吸嘴相对的正面侧的预定位置拍摄保持在该吸嘴上的透明体的摄像单元；

根据拍摄输入的图像数据提取透明体的轮廓的单元；

针对提取出的轮廓运算外接或内接的预定图形的单元；以及

根据所得到的外接或内接的预定图形识别透明体的位置的单元，

其特征在于，具有：

配置在该透明体的背面侧的反射板；以及

从该透明体的侧方朝向该反射板照射光的侧方照明部。

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