JP2000028320A - 画像認識装置および画像認識方法 - Google Patents
画像認識装置および画像認識方法Info
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- JP2000028320A JP2000028320A JP10195385A JP19538598A JP2000028320A JP 2000028320 A JP2000028320 A JP 2000028320A JP 10195385 A JP10195385 A JP 10195385A JP 19538598 A JP19538598 A JP 19538598A JP 2000028320 A JP2000028320 A JP 2000028320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 認識精度を向上させることができる画像認識
装置および画像認識方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 光沢面である半田レベラを有する基板５
の電極４表面に塗布されたクリーム半田を撮像して画像
データを取得し、クリーム半田の形状を識別する画像認
識方法において、白色光源部１９を備えた第１の照明部
１３により電極４の全体を照明し、かつ有色光源部２０
を備えた第２の照明部１４により半田レベラ面を照明し
た状態でカメラ１１によって基板５を撮像し、半田レベ
ラ面からの有色光の正反射光およびクリーム半田４ａ面
からの白色光の乱反射光を受光することにより、取得画
像において半田レベラとクリーム半田とを識別する。こ
れにより、光沢面を他の部分から精度よく識別して、認
識精度を向上させることができる。
装置および画像認識方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 光沢面である半田レベラを有する基板５
の電極４表面に塗布されたクリーム半田を撮像して画像
データを取得し、クリーム半田の形状を識別する画像認
識方法において、白色光源部１９を備えた第１の照明部
１３により電極４の全体を照明し、かつ有色光源部２０
を備えた第２の照明部１４により半田レベラ面を照明し
た状態でカメラ１１によって基板５を撮像し、半田レベ
ラ面からの有色光の正反射光およびクリーム半田４ａ面
からの白色光の乱反射光を受光することにより、取得画
像において半田レベラとクリーム半田とを識別する。こ
れにより、光沢面を他の部分から精度よく識別して、認
識精度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物を撮像し、
画像処理によって対象物を認識する画像認識装置および
画像認識方法に関するものである。
画像処理によって対象物を認識する画像認識装置および
画像認識方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品や機器の製造分野においては、
電子部品や基板などの対象物をカメラで撮像し、撮像結
果を画像認識することにより対象物の識別や位置検出な
どを行う画像認識方法が広く用いられている。これらの
対象物の１つとして、電子部品の実装に先立って行われ
る半田印刷後の基板があり、ここでは基板の電極上に印
刷されたクリーム半田の塗布状態を画像により認識して
塗布状態の合否を判定する検査が行われる。
電子部品や基板などの対象物をカメラで撮像し、撮像結
果を画像認識することにより対象物の識別や位置検出な
どを行う画像認識方法が広く用いられている。これらの
対象物の１つとして、電子部品の実装に先立って行われ
る半田印刷後の基板があり、ここでは基板の電極上に印
刷されたクリーム半田の塗布状態を画像により認識して
塗布状態の合否を判定する検査が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、基板の電極
には半田接合性を向上させる目的で、電極表面に半田膜
が形成された半田レベラを有するものがある。このよう
な半田レベラを有する電極にクリーム半田が塗布された
場合には、半田レベラと塗布されるクリーム半田は本来
同材質のものを含み色彩が類似しているため、クリーム
半田の形状をカラーカメラによって撮像して色彩によっ
て識別することは困難であった。このため、このような
色彩が類似するもの同士を識別しようとする場合には、
明暗の差のみによって識別する以外に方法がなく、認識
精度を向上させることが困難であるという問題点があっ
た。
には半田接合性を向上させる目的で、電極表面に半田膜
が形成された半田レベラを有するものがある。このよう
な半田レベラを有する電極にクリーム半田が塗布された
場合には、半田レベラと塗布されるクリーム半田は本来
同材質のものを含み色彩が類似しているため、クリーム
半田の形状をカラーカメラによって撮像して色彩によっ
て識別することは困難であった。このため、このような
色彩が類似するもの同士を識別しようとする場合には、
明暗の差のみによって識別する以外に方法がなく、認識
精度を向上させることが困難であるという問題点があっ
た。
【０００４】そこで本発明は、認識精度を向上させるこ
とができる画像認識装置および画像認識方法を提供する
ことを目的とする。
とができる画像認識装置および画像認識方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像認識
装置は、光沢面を有する画像認識の対象物を撮像するカ
メラと、このカメラにより取得した画像データを画像処
理する画像処理部と、撮像時に前記対象物を照明する第
１の照明部および第２の照明部とを備え、第１の照明部
に、白色光を発光する白色光源部と、上部に前記カメラ
の光軸を通す開口部が設けられ内面に拡散反射面を有す
る反射部と、前記白色光源部から白色光を導き前記反射
部の内面に向って投光する投光部とを備え、第２の照明
部に、有色光を発光する有色光源部と、この有色光源部
の有色光を前記対象物の光沢面に向って投光する投光部
とを備えている。
装置は、光沢面を有する画像認識の対象物を撮像するカ
メラと、このカメラにより取得した画像データを画像処
理する画像処理部と、撮像時に前記対象物を照明する第
１の照明部および第２の照明部とを備え、第１の照明部
に、白色光を発光する白色光源部と、上部に前記カメラ
の光軸を通す開口部が設けられ内面に拡散反射面を有す
る反射部と、前記白色光源部から白色光を導き前記反射
部の内面に向って投光する投光部とを備え、第２の照明
部に、有色光を発光する有色光源部と、この有色光源部
の有色光を前記対象物の光沢面に向って投光する投光部
とを備えている。
【０００６】請求項２記載の画像認識方法は、光沢面を
有する画像認識の対象物をカメラにより撮像して画像デ
ータを取得し、この画像データを画像処理して前記光沢
面を識別する画像認識方法であって、白色光源部を備え
た第１の照明部により前記対象物の全体を照明し、かつ
有色光源部を備えた第２の照明部により前記対象物の光
沢面を照明した状態で前記カメラによって前記対象物を
撮像し、前記光沢面からの有色光の正反射光および非光
沢面からの白色光の乱反射光を受光することにより、取
得画像において前記光沢面を非光沢面と識別するように
した。
有する画像認識の対象物をカメラにより撮像して画像デ
ータを取得し、この画像データを画像処理して前記光沢
面を識別する画像認識方法であって、白色光源部を備え
た第１の照明部により前記対象物の全体を照明し、かつ
有色光源部を備えた第２の照明部により前記対象物の光
沢面を照明した状態で前記カメラによって前記対象物を
撮像し、前記光沢面からの有色光の正反射光および非光
沢面からの白色光の乱反射光を受光することにより、取
得画像において前記光沢面を非光沢面と識別するように
した。
【０００７】各請求項記載の発明によれば、白色光源を
備えた第１の照明部により対象物の全体を照明し、対象
物の光沢面を有色光源を備えた第２の照明部で照明し、
光沢面からの有色光の正反射光を受光して撮像すること
により、光沢面を他の部分から精度よく識別することが
できる。
備えた第１の照明部により対象物の全体を照明し、対象
物の光沢面を有色光源を備えた第２の照明部で照明し、
光沢面からの有色光の正反射光を受光して撮像すること
により、光沢面を他の部分から精度よく識別することが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の画像
認識装置の正面図、図２は同画像認識装置の撮像部の断
面図、図３、図４は同画像認識装置の部分断面図であ
る。
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の画像
認識装置の正面図、図２は同画像認識装置の撮像部の断
面図、図３、図４は同画像認識装置の部分断面図であ
る。
【０００９】まず、図１を参照して画像認識装置の構造
を説明する。図１において基台１上には可動テーブル２
が配設され、可動テーブル２には基板保持部３が載置さ
れている。基板保持部３には表面に認識の対象物である
半田レベラを有する電極４が設けられた基板５が保持さ
れている。電極４の表面の半田レベラは光を正反射する
光沢面となっており、半田レベラの表面にはクリーム半
田４ａが塗布されている。可動テーブル２を駆動するこ
とにより基板５は水平移動し、位置決めされる。すなわ
ち可動テーブル２および基板保持部３は基板５を位置決
めする位置決め手段となっている。
を説明する。図１において基台１上には可動テーブル２
が配設され、可動テーブル２には基板保持部３が載置さ
れている。基板保持部３には表面に認識の対象物である
半田レベラを有する電極４が設けられた基板５が保持さ
れている。電極４の表面の半田レベラは光を正反射する
光沢面となっており、半田レベラの表面にはクリーム半
田４ａが塗布されている。可動テーブル２を駆動するこ
とにより基板５は水平移動し、位置決めされる。すなわ
ち可動テーブル２および基板保持部３は基板５を位置決
めする位置決め手段となっている。
【００１０】基板保持部３の両側にはコンベアユニット
６，７が配設されている。コンベアユニット６は基板保
持部３に基板５を搬入し、コンベアユニット７は検査後
の基板５を基板保持部３から搬出する。基板保持部３の
上方には撮像部１０が配設されている。ここで図２を参
照して撮像部１０について説明する。図２に示すよう
に、撮像部１０はカラーカメラ１１、ズームレンズより
なる光学系１２、第１の照明部１３および第２の照明部
１４を備えている。基板保持部３に保持され位置決めさ
れた基板５は、第１の照明部１３および第２の照明部１
４によって照明され、光学系１２を介してカラーカメラ
１１によって撮像される。
６，７が配設されている。コンベアユニット６は基板保
持部３に基板５を搬入し、コンベアユニット７は検査後
の基板５を基板保持部３から搬出する。基板保持部３の
上方には撮像部１０が配設されている。ここで図２を参
照して撮像部１０について説明する。図２に示すよう
に、撮像部１０はカラーカメラ１１、ズームレンズより
なる光学系１２、第１の照明部１３および第２の照明部
１４を備えている。基板保持部３に保持され位置決めさ
れた基板５は、第１の照明部１３および第２の照明部１
４によって照明され、光学系１２を介してカラーカメラ
１１によって撮像される。
【００１１】次に第１の照明部１３について説明する。
ケース１５の内部には、上部に開口部１６ａが設けられ
た略半球状の反射部１６が設けられている。反射部１６
の内側の表面（内面）には白色アルマイト処理が施され
ており、反射部１６の表面は入射した光を拡散反射する
拡散反射面となっている。反射部１６の下部には、投光
部としての複数のファイバーケーブル１７が円環状に均
一に配置されており、ファイバーケーブル１７の端部１
７ａは光が直接基板５に当たらないよう反射部１６の内
側に斜め上方の角度を以て開口している。
ケース１５の内部には、上部に開口部１６ａが設けられ
た略半球状の反射部１６が設けられている。反射部１６
の内側の表面（内面）には白色アルマイト処理が施され
ており、反射部１６の表面は入射した光を拡散反射する
拡散反射面となっている。反射部１６の下部には、投光
部としての複数のファイバーケーブル１７が円環状に均
一に配置されており、ファイバーケーブル１７の端部１
７ａは光が直接基板５に当たらないよう反射部１６の内
側に斜め上方の角度を以て開口している。
【００１２】ファイバーケーブル１７は複数本束ねられ
てコネクタ１８に接続されており、コネクタ１８にはハ
ロゲンランプなどの白色光を発生する白色光源部１９が
接続されている。白色光源部１９を駆動することによ
り、ファイバーケーブル１７の端部１７ａから反射部１
６の内面に向って白色光が投光され、投光された白色光
は反射部１６の拡散反射面によって拡散反射され、下方
の基板５を照明する。このようにして照明された基板５
は、開口部１６ａを介してカラーカメラ１１により撮像
される。
てコネクタ１８に接続されており、コネクタ１８にはハ
ロゲンランプなどの白色光を発生する白色光源部１９が
接続されている。白色光源部１９を駆動することによ
り、ファイバーケーブル１７の端部１７ａから反射部１
６の内面に向って白色光が投光され、投光された白色光
は反射部１６の拡散反射面によって拡散反射され、下方
の基板５を照明する。このようにして照明された基板５
は、開口部１６ａを介してカラーカメラ１１により撮像
される。
【００１３】第１の照明部１３の上部には第２の照明部
１４が設けられている。第２の照明部１４は、有色光
（本実施の形態では赤色光）を発生するＬＥＤより成る
有色光源部２０および光学系１２の下方に位置し有色光
源部２０が発光する有色光を下方に照射させるハーフミ
ラー２１を備えている。有色光源部２０を駆動すること
により、赤色光はハーフミラー２１によって下方に反射
され開口部１６を介して基板５を照明する。すなわち、
ハーフミラー２１は光沢面を含む基板５に赤色光を投光
する投光部となっっている。そして基板５からの反射光
は、ハーフミラー２１を透過して上方のカラーカメラ１
１に入射する。
１４が設けられている。第２の照明部１４は、有色光
（本実施の形態では赤色光）を発生するＬＥＤより成る
有色光源部２０および光学系１２の下方に位置し有色光
源部２０が発光する有色光を下方に照射させるハーフミ
ラー２１を備えている。有色光源部２０を駆動すること
により、赤色光はハーフミラー２１によって下方に反射
され開口部１６を介して基板５を照明する。すなわち、
ハーフミラー２１は光沢面を含む基板５に赤色光を投光
する投光部となっっている。そして基板５からの反射光
は、ハーフミラー２１を透過して上方のカラーカメラ１
１に入射する。
【００１４】すなわちカラーカメラ１１は、基板５を第
１の照明部１３の白色光の拡散反射光によって照明され
た撮像条件、および第２の照明部１４による上方からの
赤色光の同軸照明によって照明された撮像条件の２通り
の撮像条件の下で撮像することができる。このようにし
て得られた画像データは画像処理部２２によって画像処
理され、その処理結果は制御部２３に送られる。また制
御部２３は、白色光源部１９および有色光源部２０を制
御し、撮像対象に応じて照明光の切り換えを行う。
１の照明部１３の白色光の拡散反射光によって照明され
た撮像条件、および第２の照明部１４による上方からの
赤色光の同軸照明によって照明された撮像条件の２通り
の撮像条件の下で撮像することができる。このようにし
て得られた画像データは画像処理部２２によって画像処
理され、その処理結果は制御部２３に送られる。また制
御部２３は、白色光源部１９および有色光源部２０を制
御し、撮像対象に応じて照明光の切り換えを行う。
【００１５】この画像認識装置は上記のように構成さ
れ、次に各図を参照して動作を説明する。まず図１にお
いて、コンベアユニット６上に検査対象の基板５が載置
され、基板保持部３上に搬入されて保持される。次いで
可動テーブル２を駆動して基板５を撮像部１０に対して
位置決めする。
れ、次に各図を参照して動作を説明する。まず図１にお
いて、コンベアユニット６上に検査対象の基板５が載置
され、基板保持部３上に搬入されて保持される。次いで
可動テーブル２を駆動して基板５を撮像部１０に対して
位置決めする。
【００１６】この後白色光源部１９を駆動すると、図３
に示すように複数のファイバーケーブル１７の端部１７
ａから反射部１６の内側斜め上方に向って白色光が投光
される。このとき、端部１７ａからの白色光はある角度
範囲内で拡散しながら進んで反射部１６の表面により反
射され、更に拡散される。ここで、端部１７ａは反射部
１６の下部に均一に円環状に配置されており、反射部１
６の内側には各円周方向から白色光が投光され、下方に
位置する基板５は反射部１６からの拡散反射光によって
各方向から均一に照明される。したがって、基板５の電
極４上のクリーム半田４ａは、この均一な照明光によっ
て半田本来の色である灰色の画像として撮像される。
に示すように複数のファイバーケーブル１７の端部１７
ａから反射部１６の内側斜め上方に向って白色光が投光
される。このとき、端部１７ａからの白色光はある角度
範囲内で拡散しながら進んで反射部１６の表面により反
射され、更に拡散される。ここで、端部１７ａは反射部
１６の下部に均一に円環状に配置されており、反射部１
６の内側には各円周方向から白色光が投光され、下方に
位置する基板５は反射部１６からの拡散反射光によって
各方向から均一に照明される。したがって、基板５の電
極４上のクリーム半田４ａは、この均一な照明光によっ
て半田本来の色である灰色の画像として撮像される。
【００１７】次に、制御部２３により赤色光源部２０を
駆動して赤色光の同軸照明により基板５の電極４上を照
明する。すると、表面粗度が小さく光沢面である半田レ
ベラの表面では、照明光は正反射される度合いが大き
く、この反射光はカラーカメラ１１に入射して撮像され
る。すなわちカラー画像上では半田レベラ表面の部分に
照明光の赤色が検出される。これに対し、クリーム半田
４ａの表面は光沢がなく表面粗度が大きいため赤色照明
光は乱反射し、カラーカメラ１１に入射する反射光は少
ない。したがって、カラー画像上では半田レベラ表面以
外の部分では赤色はほとんど検出されず、赤色が検出さ
れる電極４表面の半田レベラと、クリーム半田４ａとを
明瞭に識別することができる。このように、有色光の照
明を用いることにより、対象物の光沢の有無、もしくは
表面粗度の相違を利用して、材質的には同色・類似色で
ある部分を相互に識別することができる。
駆動して赤色光の同軸照明により基板５の電極４上を照
明する。すると、表面粗度が小さく光沢面である半田レ
ベラの表面では、照明光は正反射される度合いが大き
く、この反射光はカラーカメラ１１に入射して撮像され
る。すなわちカラー画像上では半田レベラ表面の部分に
照明光の赤色が検出される。これに対し、クリーム半田
４ａの表面は光沢がなく表面粗度が大きいため赤色照明
光は乱反射し、カラーカメラ１１に入射する反射光は少
ない。したがって、カラー画像上では半田レベラ表面以
外の部分では赤色はほとんど検出されず、赤色が検出さ
れる電極４表面の半田レベラと、クリーム半田４ａとを
明瞭に識別することができる。このように、有色光の照
明を用いることにより、対象物の光沢の有無、もしくは
表面粗度の相違を利用して、材質的には同色・類似色で
ある部分を相互に識別することができる。
【００１８】なお本発明は上記実施の形態に限定されな
いのであって、対象物としては半田印刷後の基板のみな
らず、材質的に同色・類似色で表面粗度に差のあるもの
であればよく、また有色光の照明方法も同軸照明に限ら
ず光沢面に入射して正反射を生じさせるような照明方法
であればよい。
いのであって、対象物としては半田印刷後の基板のみな
らず、材質的に同色・類似色で表面粗度に差のあるもの
であればよく、また有色光の照明方法も同軸照明に限ら
ず光沢面に入射して正反射を生じさせるような照明方法
であればよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、白色光源を備えた第１
の照明部により対象物の全体を照明し、対象物の光沢面
を有色光源を備えた第２の照明部で照明し、光沢面から
の有色光の正反射光を受光して撮像するようにしたの
で、対象物の光沢面を非光沢面から精度よく識別して、
材質的に同色、類似色である部分を相互に識別すること
ができる。
の照明部により対象物の全体を照明し、対象物の光沢面
を有色光源を備えた第２の照明部で照明し、光沢面から
の有色光の正反射光を受光して撮像するようにしたの
で、対象物の光沢面を非光沢面から精度よく識別して、
材質的に同色、類似色である部分を相互に識別すること
ができる。
【図１】本発明の一実施の形態の画像認識装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像部
の断面図
の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の画像認識装置の部分断
面図
面図
【図４】本発明の一実施の形態の画像認識装置の部分断
面図
面図
５ 基板 １０ 撮像部 １１ カラーカメラ １３ 第１の照明部 １４ 第２の照明部 １６ 反射部 １７ ファイバーケーブル １９ 白色光源部 ２０ 有色光源部 ２２ 画像処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA54 BB25 BB26 CC26 DD03 FF04 FF41 GG02 GG07 GG24 HH13 HH14 JJ03 JJ26 LL03 LL19 LL46 PP15 PP22 QQ31 5B057 AA03 BA15 DA04 DB02 DB06 DC25
Claims (2)
- 【請求項１】光沢面を有する画像認識の対象物を撮像す
るカメラと、このカメラにより取得した画像データを画
像処理する画像処理部と、撮像時に前記対象物を照明す
る第１の照明部および第２の照明部とを備え、第１の照
明部に、白色光を発光する白色光源部と、上部に前記カ
メラの光軸を通す開口部が設けられ内面に拡散反射面を
有する反射部と、前記白色光源部から白色光を導き前記
反射部の内面に向って投光する投光部とを備え、第２の
照明部に、有色光を発光する有色光源部と、この有色光
源部の有色光を前記対象物の光沢面に向って投光する投
光部とを備えていることを特徴とする画像認識装置。 - 【請求項２】光沢面を有する画像認識の対象物をカメラ
により撮像して画像データを取得し、この画像データを
画像処理して前記光沢面を識別する画像認識方法であっ
て、白色光源部を備えた第１の照明部により前記対象物
の全体を照明し、かつ有色光源部を備えた第２の照明部
により前記対象物の光沢面を照明した状態で前記カメラ
によって前記対象物を撮像し、前記光沢面からの有色光
の正反射光および非光沢面からの白色光の乱反射光を受
光することにより、取得画像において前記光沢面を非光
沢面と識別することを特徴とする画像認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19538598A JP3632449B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | クリーム半田の塗布状態検査装置および塗布状態検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19538598A JP3632449B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | クリーム半田の塗布状態検査装置および塗布状態検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028320A true JP2000028320A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3632449B2 JP3632449B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=16340290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19538598A Expired - Fee Related JP3632449B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | クリーム半田の塗布状態検査装置および塗布状態検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3632449B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048732A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 外観検査装置および外観検査方法 |
| WO2003064973A1 (fr) * | 2002-02-01 | 2003-08-07 | Ckd Corporation | Instrument de mesure tridimensionnelle, plaque de filtre a raies et dispositif d'eclairage |
| JP2004264025A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像認識装置および画像認識方法 |
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