EP0897633A1 - Bildaufnahmesystem und verfahren zur bildaufnahme mit verkürzter erkennungszeit - Google Patents

Bildaufnahmesystem und verfahren zur bildaufnahme mit verkürzter erkennungszeit

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EP0897633A1
EP0897633A1 EP97916351A EP97916351A EP0897633A1 EP 0897633 A1 EP0897633 A1 EP 0897633A1 EP 97916351 A EP97916351 A EP 97916351A EP 97916351 A EP97916351 A EP 97916351A EP 0897633 A1 EP0897633 A1 EP 0897633A1
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EP
European Patent Office
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image
image recording
recording system
image sensors
sensors
Prior art date
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Ceased
Application number
EP97916351A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Günter DOEMENS
Gerhard Haas
Hans-Horst Grasmüller
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP0897633A1 publication Critical patent/EP0897633A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors

Definitions

  • the invention relates to an image recording system with a corresponding method for mastering fast positioning processes or assembly processes using image recording and image evaluation units.
  • image processing systems include, for example, image sensors based on television images, which are based either on a dot and line scanning system or a grid-like photoelectric semiconductor arrangement for image acquisition.
  • image sensors based on television images, which are based either on a dot and line scanning system or a grid-like photoelectric semiconductor arrangement for image acquisition.
  • an image of an object is generated or recorded, a certain image recording time being necessary.
  • a further period of time must be taken into account for the subsequent image evaluation.
  • certain systems quickly reach their limits.
  • the invention is based on the object of providing an image recording system and a method for image recording, with which a reduction in the recognition time in technical objects can be achieved, so that cycle times can be shortened.
  • the invention is based on the knowledge that the reduction in response times of an image processing system is first initiated by the use of image sensors which can be read out at will. Since, due to the circuit principle of today's image sensors (for example in CMOS technology), the access times in the column direction are still significantly longer than in the row direction, according to the invention two identical image sensors which can be read out freely and which are rotated by 90 ° relative to one another in relation to the image recording direction are used . These two image sensors are exposed to the same optical image via a splitter mirror and are each connected to image processing at their outputs. This image processing evaluates two-dimensional, for example, gray-scale images. For this purpose, brightness values are recorded at each pixel.
  • the relatively slow access times perpendicular to the line direction of the image sensor are completely avoided.
  • the evaluation is significantly accelerated by the parallelism in the two plane directions. This is due to the fact that the line directions of the two image sensors used are just rotated by 90 ° with respect to one another, so that the image of the object can be read during the relatively fast, optional, but read out tes is quickly detectable in both planar directions or can be read out from the image sensors.
  • These measures initially shorten the image acquisition time. This eliminates bottlenecks that are associated with a frequency of, for example, 100 kHz during column-by-column reading.
  • the measures according to the invention enable a pixel reading frequency of, for example, 5 to 10 MHz. Overall, the image acquisition and also the image processing time are reduced.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides an elongated rectangular configuration of the picture elements, which should preferably be aligned parallel to straight edges of the object.
  • the aspect ratio of the rectangular shape of the picture elements can be 1: 3 or 1: 4, for example. This reduces the number of pixels or picture elements.
  • an edge filter is additionally created. If elongated rectangular picture elements are used, they are distributed uniformly over the sensor and unfold their effect through the use of 90 ° rotated picture sensors in every plane direction.
  • An advantageous further development of the invention provides for an offset of the picture elements on the sensor, which is carried out between the lines by half a pixel size or half the width of a picture element. This also advantageously allows the straight and orthognal edges of a technical object, which generally spans several lines, to be detected quickly and with high resolution. This is due to the fact that an interpolation and thus a doubling of the resolution can be achieved.
  • optionally readable image sensors which are set at 90 ° to each other and a parallel evaluation in the x and y direction, combined with rectangular elongated image elements that run approximately parallel to the edges of an object to be recognized and are also connected with the offset of the object Pixel grid in the line direction by half a division within the image sensor can be achieved by reducing the overall response time of an image sensor to 1/10 of the currently known response times in previously known image sensors, for example shortening from 100 ms to 10 ms.
  • FIG. 1 shows a high-speed data recording system with two separate, optionally readable image sensors, which are rotated 90 ° relative to one another,
  • FIG. 2 shows the arrangement of picture elements of a freely readable image sensor, which are offset by half a division from one another and have a rectangular, elongated shape, the relationship to the visible areas of the connecting legs being indicated by SMD components.
  • the invention uses the latest development of image converters, for example in CMOS technology. In general, only a few percent of all are for the location detection of technical objects such as reference marks, components ...
  • Pixels of an image necessary.
  • the information acquisition time (image acquisition time) and the processing time (image processing time) can be significantly reduced by the lower number of pixels.
  • this requires an access time that is in the range of the television pixel frequency, for example 5-10 MHz. Due to that The circuit principle with today's CMOS image sensors, the access times are only achieved in the row direction, but not perpendicular to it in the column direction. In the column direction, these access times are much lower, for example at 100 kHz.
  • the advantage of a single image sensor that can be read out freely would largely be negated by the relatively slow readout option in the column direction. Exactly this bottleneck is eliminated by the two image sensors according to the invention, which are designed according to the invention and rotated by 90 ° relative to FIG. 1.
  • a reduction in the pixels to be processed and a filter function for orthogonal edges with simultaneous improvement in the signal / noise ratio results from the rectangular, elongated structure of picture elements, for example with an aspect ratio of approximately 1: 3 this arrangement alone reduces the image acquisition time to a third.
  • the effects on reducing the image recognition time are similar.
  • an improvement in the image recording and image processing time can be used to improve the recognition reliability or to accelerate the method.
  • a further reduction in the required number of pixels, as is made possible by the line-by-line offset of the image elements in the sensor by half a pixel size, can, for example, double the resolution.
  • FIG. 1 shows a system for position detection and position control of an object, in this case a surface-mounted electronic component (SMD) with a size of, for example, 50 x 50 mm.
  • the object 6 is illuminated as uniformly as possible in the usual manner and is imaged via an objective 5 on the two image sensors arranged rotated by 90 °.
  • These image sensors 1, 2 consist of a plurality of lines 12, 13, which in turn are in image elements 8 (Photo elements, photosensitive elements) are divided.
  • the two image sensors 1, 2 thus record the same object 6 at the same time, but are rotated relative to one another by 90 ° with respect to the direction of image recording, so that the line directions for the same image are also aligned relative to one another by 90 °.
  • image processing 3 which accesses both images or results of an image sensor 1, 2, not only is it possible to selectively read them out, since the two image sensors can be read out at will, but also corresponding points of an image 15, 16 can be read line by line at high speed either in one image or in the other image.
  • An image sensor 1, 2 which, in extreme cases, can selectively read out each point individually in the extreme in the case of appropriate addresses, can still be read out much faster in the row direction than in the column direction due to internal circuit principles due to internal circuit principles. Due to the mutual rotation of the image sensors 1, 2, there is no need to read them in the column direction.
  • image features can be preset for image processing 3.
  • a two-dimensional image is used to check how the alignment in the x and y direction is and what twist of a component is present on a printed circuit board.
  • FIG. 2 shows an arrangement of picture elements 8, the individual picture elements having a width 9 of 25 ⁇ m and a length 10 of approx. 75 ⁇ m, for example. Furthermore, the approximate position of connecting legs 14 or of their image on the image sensor 1, 2 is shown in order to identify the relationship between an SMD component and the image sensor. The two connecting legs 14 or their parts visible from above have a leg pitch dimension 11 of 0.3 mm. In Figure 2 is the offset between the picture elements 8 visible from line to line. Elongated rectangular picture elements are also shown. The component 17 is indicated at the lower edge of FIG. 2.
  • An image sensor used has, for example, a number of pixels of 2000 x 600 pixels.
  • the reduction in the recognition time that can be achieved with the invention in technical objects with orthogonal edges and low angular rotation is drastically reduced.
  • SMD placement machines this means, for example, a shortening of the position detection time from 100 ms to 10 ms with a simultaneous increase in accuracy.
  • the assembly performance per machine is doubled at the same cost.

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Abstract

Zur schnellen Bildaufnahme werden um 90° gegeneinander gedrehte Bildsensoren (1, 2) mit wahlweisem Bildpunktzugriff eingesetzt. Dadurch wird für Zeilen- und Spaltenrichtung eine kurze Bildpunktzugriffszeit erreicht. Für die Lageerkennung von Objekten mit orthogonalen Kanten erfolgt eine rechteckförmige Ausbildung der einzelnen photoempfindlichen Elemente und/oder ein Versatz der Teilung der einzelnen Reihen zueinader. Hieraus resultiert eine Reduzierung der benötigten Bildpunktanzahl, sowie eine verbesserte Kantenerkennung. Insgesamt wird durch das Verfahren bei einer Positionsbestimmung von technischen Objekten mit orthogonalen Kanten die Erkenngszeit drastisch reduziert und gleichzeitig die erreichbare Genauigkeit deutlich verbessert.

Description

Beschreibung
BILDAUFNAHMESYSTEM UND VERFAHREN ZUR BILDAUFNAHME MIT VERKÜRZTER ERKENNUNGSZEIT
Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmesystem mit einem ent¬ sprechenden Verfahren zur Beherrschung von schnellen Positio¬ nierprozessen oder Montageabläufen unter Einsatz von Bildauf¬ nahme- und Bildauswertungseinheiten.
Allgemein bekannte Bildverarbeitungssysteme beinhalten bei¬ εpielsweiεe auf Fernsehbildern basierende Bildsensoren, denen entweder ein punkt- und zeilenweiεe abtastendes System oder eine rasterartig angeordnete photoelektrische Halbleiteran- orndung zur Bildaufnahme zugrundeliegt. In allen Fällen wird ein Bild eines Objektes erzeugt bzw. aufgenommen, wobei eine bestimmte Bildaufnahmezeit notwendig ist. Zur anschhließenden Bildauswertung ist eine weitere Zeitdauer zu berücksichtigen. Je nach Anforderung bezüglich der Genauigkeit der Bildauswer¬ tung oder der Schnelligkeit einer Objektprüfung stoßen be- stimmte Syεteme schnell an ihre Grenzen.
Bei hochhautomatisierten Montageprozessen und Handlingsabläu¬ fen werden die Taktzeiten immer kürzer. Sie werden mittler¬ weise von 1 Sekunde auf 0,1 Sekunden gedrückt. Tyische Bei- spielse hierfür sind schnelle Positionierprozesse und Monta¬ geabläufe in der Mikroelektronik und in der Flachbaugruppen¬ fertigung. Aufgrund der allgemein hohen Genaugkeitsanforde¬ rungen müssen derartige Prozesse adaptiv erfolgen. Das heißt, daß die relative und auch die absolute Position der Werkstük- ke, Teile oder Bauelemente berührungslos in kurzer Zeit zu erfassen ist. Hierzu werden heute im allgemeinen auf Fernseh¬ bildern baεierende Bildverarbeitungsεyεteme eingesetzt, die im Mittel je nach Komplexität der Anwendung eine Reaktions¬ zeit von ca. 100 msec aufweisen. Diese Reaktionszeit setzt sich zusammen aus einer Zeit für die reine Bildaufnahme von ca. 50 msec. Weitere 50 msec werden für die Auswertung von beispielsweise 250.000 Bildpunkten benötigt. Aus dieser Situation heraus ist die Erkennungszeit Reaktions¬ zeit heutiger Bildverarbeitungssysteme für schnelle Montage- und Handlingsprozesse nicht mehr wesentlich zu verkürzen. Dies gilt auch für den Fall, daß die Rechnerleistung deutlich gesteigert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildaufnahmesy¬ stem und ein Verfahren zur Bildaufnahme bereit zu stellen, womit eine Reduzierung der Erkennungszeit bei technischen Ob- jekten erzielbar ist, so daß Taktzeiten verkürzbar sind.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Verkürzung von Reaktionszeiten eines Bildverarbeitungsystems zunächst durch den Einsatz von wahlfrei auslesbaren Bildsensoren ein¬ geleitet wird. Nachdem bedingt durch das Schaltungsprinzip von heutigen Bildsensoren (beispielsweise in CMOS- Technololgie) die Zugriffszeiten in Spaltenrichtung jedoch noch wesentlich länger sind als in Zeilenrichtung, werden er¬ findungsgemäß zwei gleiche wahlfrei auslesbare Bildsensoren verwendet, die bezogen auf die Bildaufnahmerichtung um 90° gegeneinander gedreht sind. Diese beiden Bildsensoren werden über einen Teilerspiegel mit dem gleichen optischen Bild be¬ aufschlagt und sind jeweils an ihren Ausgängen mit einer Bildverarbeitung verbunden. Diese Bildverarbeitung wertet zweidimensionmale, beispielsweise Grauwertbilder, aus. Dazu werden an jedem Bildpunkt Helligkeitswerte aufgenommen. Mit der Erfindung werden die relativ langsamen Zugriffszeiten senkrecht zur Zeilenrichtung des Bildsensors faßt vollständig vermieden. Die Auswertung wird durch die Parallelität in den beiden ebenen Richtungen erheblich beschleunigt. Dies ge¬ schieht aufgrund der Tatsache, daß die Zeilenrichtungen der beiden verwendeten Bildsensoren eben um 90° gegeneinander ge¬ dreht sind, so daß bei der relativ schnellen wahlfreien, aber in Zeilenrichtung vorgenommenen Auslesung das Bild des Objek- tes in beiden ebenen Richtungen schnell erfaßbar ist bzw. aus den Bildsensoren ausgelesen werden kann. Durch diese Maßnah¬ men wird zunächst die Bildaufnahmezeit verkürzt. Damit werden Engpässe ausgeschaltet, die bei einer spaltenweisen Auslesung mit einer Frequenz von beispielsweise 100 kHz verbunden sind. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Bildpunktaus¬ lesefrequenz von beispielsweise 5 bis 10 MHz ermöglicht. So¬ mit werden insgesamt die Bildaufnahme und auch die Bildverar¬ beitungszeit verringert.
Durch die Verwendung von Bildsenεoren nach der MOS-Technik oder der CMOS-Technik werden besondere Vorteile bezüglich der. Stromaufnahme im Betieb bzw. in Ruhestellung erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine längsgestreckte rechteckförmige Ausgestaltung der Bild¬ elemente vor, die vorzugsweise parallel zu geraden Kanten des Ojektes ausgerichtet sein sollten. Das Seitenverhältnis der Rechteckform der Bildelemente kann beispielsweise 1:3 oder auch 1:4 sein. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Bild¬ punkte bzw. Bildelemente. Ferner wird zusätzlich ein Kanten¬ filter geschaffen. Falls längsgestreckte rechteckige Bildele¬ mente eingesetzt werden, so sind diese über den Sensor ver¬ teilt einheitlich ausgerichtet und entfalten ihre Wirkung durch den Einsatz von 90° gegeneinander gedrehten Bildsenso¬ ren in jeder ebenen Richtung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht einen Versatz der Bildelemente auf dem Sensor vor, die zwischen den Zeilen um eine halbe Pixelgröße bzw. um die halbe Breite ei¬ nes Bildelementes vorgenommen wird. Auch hierdurch lassen sich in vorteilhafterweise die geraden und orthognalen Kanten eines technischen Objektes, das in der Regel über mehere Zei¬ len hinweggeht, schnell und mit hoher Auflösung detektieren. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, daß eine Interpolation und damit eine Verdopplung der Auflösung erreicht werden kann. Der Einsatz von wahlfrei auslesbaren Bildsensoren, die um 90° gegeneinander angestellt sind und eine parallele Auswertung in x und y-Richtung, verbunden mit rechteckig längsgestreckt ausgebildeten Bildelementen, die annäherend parallel zu den zu erkennenden Kanten eineε Objektes verlaufen und weierhin verbunden mit dem Versatz des Pixelrasters in Zeilenrichtung um eine halbe Teilung innerhalb des Bildsensors läßt sich ei¬ ne insgesamte Verkürzung der Reaktionszeit eines Bildsensors auf 1/10 der derzeit bekannten Reaktionszeiten bei bisher be- kannten Bildsensoren erreichen, beispielsweise eine Verkür¬ zung von 100 ms auf 10 ms.
Im folgenden wird anhand von zwei schematischen Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Figur 1 zeigt ein Hochgeschwindigkeitsdatenaufnahmesystem mit zwei getrennten wahlfrei auslesbaren Bildsensoren, die um 90° gegeneinander gedreht sind,
Figur 2 zeigt die Anordnung von Bildelementen eines wahl¬ frei auslesbaren Bildsensors, die gegeneinander um eine halbe Teilung versetzt sind und eine rechteckförmige langgestrec kte Form aufweisen, wobei das Verhältnis zu den sichtbaren Flächen der Anschlußbeinen von SMD-Bauelementen angedeutet ist.
Die Erfindung benutzt die neueste Entwicklung von Bildwand¬ lern, beispielsweise in CMOS Technik. Im allgemeinen sind für die Lageerkennung technischer Objekte wie beispielsweise Re- ferenzmarken, Bauelemente ..., nur wenige Prozente aller
Bildpunkte eines Bildes notwendig. Durch einen wahlfrei aus¬ lesbaren (Random Access) Bildsensor läßt sich einmal die In¬ formationsaufnahmezeit (Bildaufnahmezeit) , sowie auch die Verarbeitungszeit (Bildverarbeitungszeit) durch die geringere Bildpunktzahl deutlich senken. Dies setzt allerdings eine Zu¬ griffszeit voraus, die im Bereich der Fernsehbildpunktfre¬ quenz liegt, beispielsweise bei 5 - 10 MHz. Bedingt durch das Schaltungsprinzip bei heutigen CMOS-Bildsensoren werden die Zugriffszeiten nur in Zeilenrichtung, aber nicht senkrecht dazu in Spaltenrichtung erreicht. In Spaltenrichtung liegen diese Zugriffszeiten sehr viel niedriger, beispielsweise bei 100 kHz. Somit würde für eine Lageerkennung in beiben ebenen Richtungen (in x- und y-Richtung) der Vorteil eines einzigen wahlfrei auslesbaren Bildsensors wieder weitgehend durch die relativ langsame Ausleεemöglichkeit in Spaltenrichtung zu¬ nichte gemacht. Genau dieser Engpaß wird durch die erfin- dungsgemäß ausgelegten und gegeneinander um 90° gedrehten zwei Bildsensoren entsprechend Figur 1 ausgeräumt.
Eine Reduzierung der zu verarbeitenden Bildpunkte sowie eine Filterfunktion für orthogonale Kanten bei gleichzeitiger Ver- besserung deε Signal/Rauεch-Verhältniεses ergibt sich durch die rechteckige längsgestreckte Struktur von Bildelementen, beispiesweise mit einem Seitenverhältnis von ungefähr 1 : 3. Ohne die Erkennungsgenauigkeit zu verschlechtern ergibt sich allein auε dieser Anordnung eine Verkürzung der Bildaufnahme- zeit auf ein Drittel. Die Auswirkungen auf die Verringerung der Bilderkennungszeit sind ähnlich. Grundsätzlich kann eine Verbesserung der Bildaufnahme und Bildverarbeitungszeit für die Verbesεerung der Erkennungssicherheit herangezogen werden oder für die Beschleunigung des Verfahrens. Eine weitere Ver- kleinerung der erforderlichen Bildpunktzahl, wie es durch den zeilenweisen Versatz der Bildelemente im Sensor um eine halbe Pixelgröße ermöglicht wird, kann beispielsweise die Verdopp¬ lung der Auflösung bewirken.
In Figur 1 ist ein System zur Lageerkennung und Lagekontrolle eines Objektes, in diesem Fall eines oberflächenmontierten elektronischen Bauelementes (SMD) mit einer Größe von bei¬ spielsweise 50 x 50 mm, dargestellt. Das Objekt 6 wird in üb¬ licher Art möglichst gleichmäßig beleuchtet und über ein Ob- jektiv 5 auf die beiden um 90° gedreht angeordneten Bildsen- εoren abgebildet. Dieεe Bildsensoren 1, 2 bestehen aus einer Vielzahl von Zeilen 12, 13, die wiederum in Bildelemente 8 (Photoelemente, photosensitive Elemente) unterteilt sind. Die beiden Bildsenεoren 1, 2 nehmen εomit das gleiche Objekt 6 zu gleichen Zeit auf, sind jedoch gegeneinander um 90° bezogen auf die Bildaufnahmerichtung gedreht, so daß die Zeilenrich- tungen für das gleiche Bild auch um 90° gegeneinander ange¬ stellt sind. Dies bewirkt,daß für die Bildverarbeitung 3, die auf beide Bilder oder Ergebnisεe eineε Bildsensors 1, 2 zu¬ greift, nicht nur ein wahlfreies Auslesen möglich ist, da die beiden Bildsensoren wahlfrei auslesbar sind, sondern daß dar- über hinaus korrespondierende Punkte eines Bildes 15, 16 mit hoher Geschwindigkeit zeilenweise entweder im einen Bild oder im anderen Bild auslesbar sind. Ein Bildsensor 1, 2, der bei Vorgabe entsprechender Adressen im Extremfall jeden Punkt einzeln wahlfrei auslesen kann, ist bei heutiger verfügbarer Technik (CMOS-Bildsensoren) bedingt durch innere Schal¬ tungsprinzipien trotzdem in Zeilenrichtung noch sehr viel schneller auslesbar, als in Spaltenrichtung. Durch die gegen¬ seitige Verdrehung der Bildsensoren 1, 2 erübrigt sich eine Ausleεung in Spaltenrichtung.
Bei techniεchen Objekten, die sich in der Regel über mehrere Zeilen erstrecken, und die gerade und orthogonale Kanten auf¬ weisen, können bestimmte Bildmerkmale für die Bildverarbei¬ tung 3 voreingestellt sein. Geprüft wird in einem zweidimen- sionalen Bild wie die Ausrichtung in x- und y- Richtung ist, und welche Verdrehung eines Bauelementes auf einer Leiter¬ platte vorliegt.
In Figur 2 wird eine Anordnung von Bildelementen 8 darge- stellt, wobei die einzelnen Bildelemente beispielsweise eine Breite 9 von 25 μm und eine Länge 10 von ca. 75 μm aufweisen. Weiterhin ist zur Erkennung der Relation zwischen einem SMD- Bauelement und dem Bildsenεor die ungefähre Lage von An- εchlußbeinchen 14 bzw. von deren Bild auf dem Bildsensor 1, 2 dargestellt. Die beiden Anschlußbeinchen 14 bzw. deren von oben sichtbaren Teile weisen ein Beinchenrastermaß 11 von 0,3 mm auf. In Figur 2 ist der Versatz zwischen den Bildelementen 8 von Zeile zu Zeile sichtbar. Weiterhin sind längsgestreckte rechteckige Bildelemente eingezeichnet. Das Bauelement 17 ist am unteren Rand der Figur 2 angedeutet.
Ein verwendeter Bildsensor hat beispielsweise eine Pixelan¬ zahl von 2000 x 600 Pixel. Die mit der Erfindung erzielbare Reduzierung der Erkennungszeit bei technischen Objekten mit orthogonalen Kanten und geringer Winkelverdrehung wird dra¬ stisch reduziert. Für sog. SMD-Bestückautomaten bedeutet dies beispielεweiεe eine Verkürzung der Poεitionεerkennungszeit von 100 ms auf 10 ms bei gleichzeitiger Steigerung der Genau¬ igkeit. Die Bestückungsleistung je Automat wird dadurch bei gleichbleibenden Kosten verdoppelt.

Claims

Patentansprüche
1. Bildaufnahmesystem mit nachgeschalteter Bildverarbeitung (3) bestehend aus zwei wahlfrei ausleεbaren Bildsenεoren (1,2) zur Aufnahme eines auε Bildpunkten beεteilenden zweidi- mensionalen Bildes (15, 16) eines Objektes (6), wobei das Sy¬ stem zwei Bildsensoren (1,2) aufweist, die bezogen auf die Bildaufnahmerichtung um 90° gegeneinander gedreht sind und der Meßstrahl über einen Teilerεpiegel (4) beiden Bildsenεo- ren zuführbar ist.
2. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 1, worin die wahlfrei ausleεbaren Bildsensoren (1,2) in MOS-Technologie ausgeführt sind.
3. Bildaufnahmesyεtem nach Anεpruch 2, worin die wahlfrei auslesbaren Bildsensoren (1,2) in CMOS-Technologie ausgeführt sind.
4. Bildaufnahmesyεtem nach einem der vorhergehenden Anεprü¬ che, worin Bildelemente (8) der Bildεensoren (1,2) eine rechteckige längsgeεtreckte Form aufweisen.
5. Bildaufnahmesystem nach Anspruch 4, worin die Bildelemente (8) eine rechteckige Form mit einem Seitenverhältnis von un¬ gefähr 1/3 aufweisen.
6. Bildaufnahmesystem nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, worin im Bildpunktraster eines Bildsensors zwischen den Zeilen ein gegenseitiger Versatz der Bildelemente (8) um den Bruchteil einer Pixelteilung vorhanden ist.
7. Bildaufnahmesyεtem nach Anspruch 6, worin der Versatz der Bildelemente (8) eine halbe Pixelteilung beträgt.
8. Verfahren zur Bildaufnahme mit einem Bildaufnahmesystem entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 7, worin - zwei wahlfrei auslesbare Bildsensoren eingesetzt werden, deren Zeilenrichtungen gegeneinander um 90° versetzt sind, so daß für jede Richtung die Zugriffszeiten in Zeilenrichtung verfügbar sind,
- eine Reduzierung der zu verarbeitenden Bildpunkte durch ei¬ ne rechteckige langestreckte Form der Bildelemente (8) bei gleichzeitiger Ausrichtung der Längserεtreckung der Bildele¬ mente (8) parallel zu geraden Kanten eines Objektes(6) ge¬ schieht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin eine zusätzliche Reduzie¬ rung der zu verarbeitenden Bildpunkte durch Auswahl von für die Verarbeitung notwendigen Teilbereichen des Bildes ge¬ schieht.
EP97916351A 1996-04-03 1997-03-19 Bildaufnahmesystem und verfahren zur bildaufnahme mit verkürzter erkennungszeit Ceased EP0897633A1 (de)

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TW (1) TW347632B (de)
WO (1) WO1997038524A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1160725A3 (de) * 2000-05-09 2002-04-03 DaimlerChrysler AG Bildaufnehmer und Bildaufnahmeverfahren, insbesondere zur dreidimensionalen Erfassung von Objekten oder Szenen
DE10022454B4 (de) * 2000-05-09 2004-12-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Bildaufnehmer und Bildaufnahmeverfahren, insbesondere zur dreidimensionalen Erfassung von Objekten und Szenen
DE102005011330B4 (de) * 2005-03-12 2018-11-08 Pi4_Robotics Gmbh Verfahren zur Lageerkennung eines Formteils
GB2475077B (en) * 2009-11-04 2015-07-22 E2V Tech Uk Ltd A Detector for Determining the Location of a Pulsed Laser Spot
WO2011145171A1 (ja) * 2010-05-18 2011-11-24 キヤノン株式会社 撮像システム及びその制御方法
KR102505432B1 (ko) * 2016-05-24 2023-03-03 삼성전기주식회사 이미지 센서 모듈 및 듀얼 카메라 모듈

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5391521A (en) * 1977-01-24 1978-08-11 Hitachi Ltd Detector for convergence chromatic aberration
JPS59128876A (ja) * 1983-01-12 1984-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置
EP0312046B1 (de) * 1987-10-14 1994-07-27 Hitachi, Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Fehlerinspektion in befestigten Bauteilen, unter Verwendung eines Lichtschlitzes
JPH03126386A (ja) * 1989-10-12 1991-05-29 Yuukari Kogaku Kenkyusho:Kk 固体イメージセンサ
DE4123203C1 (en) * 1991-07-13 1992-10-29 Eligiusz Dipl.-Ing. 7538 Keltern De Wajda Solid state image converter - has radiation sensitive surface with regions of various densities of distribution of elements i.e. of different levels of resolution
JPH06225225A (ja) * 1992-01-30 1994-08-12 Texas Instr Inc <Ti> 画像の解像力を向上させる方法及び装置
KR940005104A (ko) * 1992-08-31 1994-03-16 김광호 Ccd형 카메라의 스미어 제거방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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