JP2002243412A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JP2002243412A JP2001038559A JP2001038559A JP2002243412A JP 2002243412 A JP2002243412 A JP 2002243412A JP 2001038559 A JP2001038559 A JP 2001038559A JP 2001038559 A JP2001038559 A JP 2001038559A JP 2002243412 A JP2002243412 A JP 2002243412A
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健治 川添
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板加工機や電子部品実装機などで
用いる位置検出装置において、高精度の位置検出を行
う。 【解決手段】 被測定物の画像を撮像する画像撮影部4
と、画像撮像部4が撮像した画像から重心検出方法で被
測定物の位置検出を行なう重心検出部7と、画像撮像部
4が撮像した画像からパターンマッチング検出方法で被
測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部8
と、重心検出部7とパターンマッチング検出部8の検出
結果を判定し、被測定物の状態に応じてより正確な検出
結果を選択する検出結果判定部10とを備えた。これに
より、高精度な位置検出が可能となる。特に被測定物に
角度変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追加す
ることなく正確な位置検出を行うことができる。また、
登録画像が対称図形または非対称形状であっても、同じ
ように高精度な検出位置が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリント基板加
工機や電子部品実装機などで用い、位置検出の高精度化
を行う位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板穴加工機や電子部品実装機
などでは、位置検出装置を用いてプリント基板や電子部
品の位置検出が行われている。例えばプリント基板穴加
工機では、予めプリント基板に位置決めマークを付加
し、位置制御装置で位置決めマークが位置検出装置の検
出範囲に入るようにプリント基板を位置決めし、位置検
出装置で位置決めマークの位置検出を行い、位置決めマ
ークの検出位置からプリント基板位置を算出し、プリン
ト基板の穴加工位置を補正し、穴加工を行っている。
【0003】近年、電子機器の小型化が進む中で、電子
部品の小型化に伴い、プリント基板の加工穴の小径化や
高密度化が求められている。加工穴の小径化や高密度化
を行うには、加工穴位置の高精度化を実現する必要があ
り、そのためプリント基板の位置を算出するための位置
決めマークの位置検出を高精度化する必要がある。
【0004】図14に従来のプリント基板穴加工機用の
位置検出装置の構成を示す。穴加工するプリント基板
2、プリント基板2を搭載するテーブル1、プリント基
板2上に付けられた位置決めマーク3、位置決めマーク
3を撮像するカメラ4、カメラ4の視野範囲を照らすカ
メラ照明5、カメラ4の撮像画像を取込む画像取込み部
6、撮像した画像から重心検出を行う重心検出部7、撮
像した画像からパターンマッチング検出を行うパターン
マッチング検出部8、位置検出装置全体を制御する主制
御部9から構成される。予めプリント基板2をテーブル
1上に配置し、カメラ4の視野範囲内に位置決めマーク
3が入るように、テーブル1を移動させる。主制御部9
が画像取込み部6に画像取込み指令を出力すると、画像
取込み部6はカメラ4からの画像信号を取込み、画像デ
ータを作成する。作成した画像データは重心検出部7ま
たはパターンマッチング検出部8へ出力する。各検出部
は、画像から検出位置を算出し、主制御部9に出力す
る。
【0005】以上のようにして、プリント基板2の位置
決めマーク3を画像処理により位置検出することができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した方法によりプ
リント基板の位置決めマークの位置検出を行うことがで
きるが、重心検出及びパターンマッチング検出はそれぞ
れ特徴が異なるため、検出対象物に適した検出方法を予
め選択し、使用する必要がある。重心検出は、撮像した
画像を2値化処理した後、その2値化画像のかたまりの
重心位置を算出するものであり、検出対象物の角度変化
や寸法変化にかかわらず、重心位置を求めることができ
る。しかし検出対象物に欠けや汚れなどの形状不良があ
る場合、不良形状に対して重心位置を求めるため、本来
検出したい重心位置が算出できない。パターンマッチン
グ検出は予め登録しておいた登録画像に一致する画像を
探すものであり、検出対象物に欠けや汚れなどの形状不
良がある場合でも、正常な形状部分の情報をもとに、位
置検出を行うことができる。しかし検出対象物が登録画
像と比較して角度変化や寸法変化があると、正しく位置
検出が行えない。パターンマッチング検出で寸法変化や
回転角度に対応するには、専用のハードウエアが必要に
なったり、処理時間が大幅に長くなったりするため、採
用できない場合がある。
【0007】したがって、この発明の目的は、上記の課
題を解決し、高精度の位置検出を行うことができる位置
検出装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の請求項1記載の位置検出装置は、被測定物
の画像を撮像する画像撮影部と、前記画像撮像部が撮像
した画像の面積に基づいて重心位置を算出する重心検出
方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、前記
画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出す
るパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を
行なうパターンマッチング検出部と、前記重心検出部と
前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、被
測定物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する検
出結果判定部とを備えた。
【0009】上記のように構成した位置検出装置は、被
測定物を撮像し、撮像した画像から重心検出方法および
パターンマッチング検出方法で位置検出を行い、重心検
出方法とパターンマッチング検出方法の検出結果を判定
し、最適な検出結果を選択するという作用を有する。こ
れにより、高精度な位置検出が可能となる。特に被測定
物に角度変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追
加することなく正確な位置検出を行うことができ、被測
定物に欠けや汚れなどの形状不良がある場合でも、正常
な形状部分の情報をもとに、位置検出を行うことができ
る。また、登録画像が対称図形または非対称形状であっ
ても、同じように高精度な検出位置が可能となる。
【0010】請求項2記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、重心検出部およびパター
ンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検
出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出
位置の間の距離が第一判定値以下のとき、前記重心検出
部の検出結果を選択する。
【0011】このように、検出結果判定部は、重心検出
部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功
し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部
の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、重心検
出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に数度
程度のわずかな傾きがあるときの処理である。この場
合、被測定物のわずかな傾きにより、パターンマッチン
グ検出部の検出結果に誤差が発生するため、重心検出部
の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が
得られる。
【0012】請求項3記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、重心検出部およびパター
ンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検
出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出
位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判定値
以下のとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果
を選択する。
【0013】このように、検出結果判定部は、重心検出
部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功
し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部
の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二
判定値以下のとき、パターンマッチング検出部の検出結
果を選択するので、例えば被測定物にわずかに形状欠け
があるときの処理である。この場合、形状欠けに重心位
置が影響され、重心検出部の検出結果に誤差が発生する
ため、パターンマッチング検出部の検出結果を使用する
ことで、より高精度な検出位置が得られる。
【0014】請求項4記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、重心検出部およびパター
ンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検
出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出
位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラーム
を発生する。
【0015】このように、検出結果判定部は、重心検出
部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功
し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部
の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、ア
ラームを発生するので、例えば被測定物がない場所を撮
像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像
不良の可能性が高いときの処理である。この場合、異な
る物体を検出しているため、アラーム発生によって検出
結果を使用しないようにする。
【0016】請求項5記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、パターンマッチング検出
部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したとき、
前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択する。
【0017】このように、検出結果判定部は、パターン
マッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が
失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果を
選択するので、例えば被測定物に大きな形状欠けがある
ときの処理である。この場合、重心検出では面積が面積
下限しきい値未満となるため検出は失敗となり、パター
ンマッチング検出の検出結果を使用すればよい。
【0018】請求項6記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、重心検出部の検出が成功
し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、
前記重心検出部の検出結果を選択する。
【0019】このように、検出結果判定部は、重心検出
部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出が
失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するので、
例えば、被測定物に大きな傾きがあるときの処理であ
る。この場合、パターンマッチング検出では傾きが大き
く一致度が一致度しきい値未満となり検出が失敗とな
り、重心検出の検出結果を使用すればよい。
【0020】請求項7記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、重心検出部およびパター
ンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを
発生する。
【0021】このように、検出結果判定部は、重心検出
部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したと
き、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照明
などの調整不良のときの処理である。この場合、アラー
ムを発生することで、検出対象物がないことを知らせ
る。
【0022】請求項8記載の位置検出装置は、請求項1
において、パターンマッチング検出部は、登録画像の検
出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行
なう。
【0023】このように、パターンマッチング検出部
は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一し
て位置検出を行なうので、非対称図形の場合でも対称図
形と同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【0024】請求項9記載の位置検出装置は、請求項1
において、検出結果判定部は、登録画像の検出位置が登
録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と
登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出
位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離
から減算した値で判定を行う。
【0025】このように、検出結果判定部は、登録画像
の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画
像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重
心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出
位置の間の距離から減算した値で判定を行うので、非対
称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が
異なる場合、同じ判定アルゴリズムを使用することがで
きる。
【0026】請求項10記載の位置検出装置は、被測定
物の画像を撮像する画像撮影部と、前記画像撮像部が撮
像した画像の面積に基づいて重心位置を算出する重心検
出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、前
記画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出
するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出
を行なうパターンマッチング検出部と、前記重心検出部
と前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、
検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結
果絞込み部と、前記検出結果絞込み部が絞込んだ検出結
果を判定し、検出したい被測定物の状態に応じてより正
確な検出結果を選択する検出結果判定部とを備えた。
【0027】上記のように構成した位置検出装置は、被
測定物を撮像し、撮像した画像から重心検出方法及びパ
ターンマッチング検出方法で位置検出を行い、重心検出
方法とパターンマッチング検出方法の検出結果を判定し
て最適な検出結果を絞込み、絞込んだ検出結果から最適
な検出結果を選択するという作用を有する。これによ
り、請求項1の作用効果に加えて、画像に被測定物以外
のものやノイズがあっても、被測定物を検出するので、
高精度な位置検出が可能となる。
【0028】請求項11記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出
位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離
が最短である検出結果を選択する。
【0029】このように、検出結果絞込み部は、重心検
出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置
の間の距離が最短である検出結果を選択するので、検出
したい被測定物の検出結果を採用することができる。こ
れは複数の検出位置の中に本来検出したい被測定物の検
出位置がある場合、その被測定物に該当するパターンマ
ッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は近傍に
あると考えられることによる。
【0030】請求項12記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出
が成功した検出結果が1個で、パターンマッチング検出
部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択
する。
【0031】このように、検出結果絞込み部は、重心検
出部の検出が成功した検出結果が1個で、パターンマッ
チング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出
結果を選択するので、例えば正しい範囲を撮像している
が被測定物が傾いていたりしているだけの可能性が高い
ときの処理である。この場合、重心検出部の検出結果を
採用すればよい。
【0032】請求項13記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出
が成功した検出結果が2個で、パターンマッチング検出
部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
【0033】このように、検出結果絞込み部は、重心検
出部の検出が成功した検出結果が2個で、パターンマッ
チング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生す
るので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を撮像
していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不
良の可能性が高いときの処理である。この場合、アラー
ム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【0034】請求項14記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、パターンマッチン
グ検出部の検出が成功した検出結果が1個で、重心検出
部の検出が失敗したとき、前記パターンマッチング検出
部の検出結果を選択する。
【0035】このように、検出結果絞込み部は、パター
ンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が1個
で、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッチ
ング検出部の検出結果を選択するので、例えば、正しい
範囲を撮像しているが被測定物が欠けているだけの可能
性が高いときの処理である。この場合、パターンマッチ
ング検出部の検出結果を採用すればよい。
【0036】請求項15記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、パターンマッチン
グ検出部の検出が成功した検出結果が2個以上で、重心
検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
【0037】このように、検出結果絞込み部は、パター
ンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が2個以
上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発
生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を
撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画
像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、ア
ラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【0038】請求項16記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、重心検出部および
パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラ
ームを発生する。
【0039】このように、検出結果絞込み部は、重心検
出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗した
とき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照
明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラ
ームを発生することで、検出対象物がないことを知らせ
る。
【0040】請求項17記載の位置検出装置は、請求項
10において、パターンマッチング検出部は、登録画像
の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出
を行なう。
【0041】このように、パターンマッチング検出部
は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一と
して位置検出を行なうので、対称図形と同じ絞込みアル
ゴリズムを使用することができる。
【0042】請求項18記載の位置検出装置は、請求項
10において、検出結果絞込み部は、登録画像の検出位
置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出
位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部
の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間
の距離から減算した値で絞込みを行う。
【0043】このように、検出結果絞込み部は、登録画
像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録
画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、
重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検
出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行うので、
非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位
置が異なる場合、同じ絞込みアルゴリズムを使用するこ
とができる。
【0044】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施の形態を図
1〜図8に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の
実施の形態の位置検出装置の構成図である。
【0045】図14の従来の位置検出装置と同様に、被
測定物(位置決めマーク3)の画像を撮像する画像撮影
部(カメラ4)と、撮像画像を取込む画像取込み部6
と、画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位
置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行な
う重心検出部7と、画像撮像部が撮像した画像と登録画
像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被
測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部8
とを備えた構成に、重心検出部7とパターンマッチング
検出部8の検出結果を判定し、被測定物の状態に応じて
より正確な検出結果を選択する検出結果判定部10を追
加したものである。
【0046】画像取込み部6は、主制御部9から画像取
込み指令が入力されると、カメラ4から画像信号を取り
込み、画像データを作成、重心検出部7及びパターンマ
ッチング検出部8に出力する。
【0047】重心検出部7は主制御部9から二値化しき
い値や面積しきい値などのパラメータが入力される。画
像取込み部6から画像データを入力されると、二値化パ
ラメータなどから画像データを二値化処理し、二値化画
像から重心位置などを求め、検出結果を検出結果判定部
10に出力する。検出結果は、重心検出処理が成功また
は失敗を示す検出ステータスと、検出位置などがある。
重心検出では、重心位置を算出する画像のかたまりに対
して、面積上限しきい値及び面積下限しきい値を設け
る。重心位置を算出したかたまりの面積が面積下限しき
い値以上かつ面積上限しきい値以下の場合、かたまりが
正しい検出対象物と判断し、検出ステータスを成功とす
る。重心位置を算出したかたまりの面積が面積下限しき
い値未満または面積上限しきい値より大きい場合、かた
まりは不正な検出対象物と判断し、検出ステータスを失
敗とする。面積しきい値は、検出対象物の設計値に対し
て、多少の寸法変化などがあっても検出できることを考
慮して設定する。
【0048】パターンマッチング検出部8は、主制御部
9から登録画像データや一致度しきいなどのパラメータ
が入力される。画像取込み部6から画像データを入力さ
れると、登録画像データと入力した画像データを比較
し、一致性の高い画像を探索し、検出結果を検出結果判
定部10に出力する。検出結果は、パターンマッチング
検出処理が成功または失敗を示す検出ステータスと、検
出位置などがある。パターンマッチング検出では登録画
像に対して探索した画像の一致性を表す一致度というも
のを算出する。そこで一致度しきい値を設ける。探索し
た画像の一致度が一致度しきい値以上の場合、探索した
画像は正しい検出対象物と判断し、検出ステータスを成
功とする。探索した画像の一致度が一致度しきい値未満
の場合、探索した画像は不正な検出対象物と判断し、検
出ステータスを失敗とする。一致度しきい値は、登録画
像に対して、検索画像に多少の形状欠けなどがあっても
検出できることを考慮して設定する。またパターンマッ
チング検出方法は、正規化相関などの一般的な方法と
し、寸法変化や角度変化などに対応する機能はない。
【0049】検出結果判定部10には、主制御部9から
検出結果の判定で使用するパラメータが入力される。重
心検出部7及びパターンマッチング検出部8から検出結
果が入力されると、検出結果を判定し、判定結果を主制
御部9に出力する。主制御部9に出力する判定結果とし
ては、検出位置などがある。
【0050】次に検出結果判定部10の判定方法につい
て説明する。図2に検出する位置決めマークを示す。上
下左右方向に対称で、傾きのない十字マークM0であ
る。この位置決めマークは、マーク中心位置PM0を位
置検出で求める検出位置とする。予めパターンマッチン
グ検出では図2を登録画像として登録しておく。登録画
像の検出位置は、PM0とする。この位置決めマークは
上下左右方向に対称なため、マーク中心位置と重心位置
が一致する。
【0051】図3に形状欠けはないが、数度程度のわず
かな傾きがある位置決めマークのカメラ画像を示す。重
心検出では、位置決めマークM1に傾きがあっても、位
置決めマークM1の重心位置とマーク中心位置が一致す
るため、マーク中心位置を正確に検出することができ
る。検出位置はGM1となる。パターンマッチング検出
では、位置決めマークの傾きが数度程度ならば一致度が
あまり低下しないため、一致度は一致度しきい値以上と
なり、検出は成功する。検出位置はPM1となる。ただ
し位置決めマークM1のわずかな傾きにより、検出位置
PM1はマーク中心位置に対してわずかに誤差が発生す
る。このため、重心検出とパターンマッチング検出の検
出結果を比較すると検出位置は異なるが、検出位置GM
1と検出位置PM1の間の距離は小さい。このような場
合、重心検出の検出結果を使用すれば、より高精度な検
出位置が得られる。
【0052】次に、図4に傾きはないが、わずかに形状
欠けがある位置決めマークのカメラ画像を示す。パター
ンマッチング検出では、位置決めマークM2の形状欠け
がわずかならば一致度があまり低下しないため、一致度
は一致度しきい値以上となり、検出は成功する。検出位
置はPM2となる。重心検出では、形状欠けが小さい
と、位置決めマークM2の面積が面積下限しきい値以上
かつ面積上限しきい値以下となるので、検出は成功す
る。検出位置はGM2となる。しかしその形状欠けに重
心位置が影響されるため、検出位置GM2はマーク中心
位置に対してわずかに誤差が発生する。このため、重心
検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較する
と、検出位置GM2と検出位置PM2の間の距離が図3
の場合より大きくなる。このような場合、パターンマッ
チング検出の検出結果を使用すれば、より高精度な検出
位置が得られる。
【0053】次に、図5に登録した位置決めマークの類
似形状と位置決めマークと同じ面積の円形状がある場合
のカメラ画像を示す。類似形状A1は登録画像の位置決
めマークに形状欠けがある場合と同じであるので、パタ
ーンマッチング検出では一致度は低くなるものの、検出
は成功する。検出位置はPA1となる。重心検出では類
似形状A1の面積が面積下限しきい値未満となり、検出
は失敗となる。しかし円形状C1の面積が面積下限しき
い値以上かつ面積上限しきい値以下となるため、円形状
C1の重心位置の検出は成功する。検出位置はGC1と
なる。このため、重心検出とパターンマッチング検出の
検出結果を比較すると、ともに検出は成功しているが、
検出位置GC1と検出位置PA1と間の距離が大きくな
る。図5はプリント基板2の位置が不正で検出すべき位
置決めマーク3がない場所をカメラ4が撮像していた
り、位置決めマーク3の周辺のプリント基板2に汚れが
あるなど、画像不良の可能性が高い。このような場合、
画像不良アラームを発生する。アラーム発生によって検
出結果を使用しないようにする。
【0054】次に、図6に傾きはないが、大きな形状欠
けがある位置決めマークのカメラ画像を示す。パターン
マッチング検出では、位置決めマークM3のような形状
欠けがあっても、一致度は低くなるものの、検出は成功
する。検出位置はPM3となる。重心検出では、面積が
面積下限しきい値未満となるため、検出は失敗となる。
このような場合、パターンマッチング検出の検出結果を
使用すれば良い。
【0055】次に、図7に形状欠けはないが、大きな傾
きがある場合のカメラ画像を示す。位置決めマークM4
は、傾きはあっても欠けがないため、重心位置とマーク
中心が同一になる。そこで、重心検出の検出位置GM4
はマーク中心となる。パターンマッチング検出では、傾
きが大きい場合は、一致度が一致度しきい値未満とな
り、検出が失敗する。このような場合、重心検出の検出
結果を使用すれば良い。
【0056】重心検出及びパターンマッチング検出がと
もに失敗する場合がある。これは、カメラ4の取り付け
状態やカメラ照明5の光量などの調整不良などが考えら
れる。そこでこのような場合、検出対象物なしアラーム
を発生する。
【0057】このように検出する位置決めマークの状態
によって、重心検出とパターンマッチングではその検出
方法の特性から、検出結果が異なる。重心検出がパター
ンマッチング検出より正確に検出できる場合や、パター
ンマッチング検出が重心検出より正確に検出できる場合
が発生する。各検出結果を比較すれば、より正確な検出
結果を得ることができる。
【0058】図8に検出結果判定部10の判定アルゴリ
ズムのフローチャートを示す。重心検出とパターンマッ
チング検出の検出結果を比較し、より正確な検出結果を
採用できるように判定する。図3、図4、図5のよう
に、パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステー
タスがともに成功の場合、パターンマッチング検出の検
出位置と重心検出の検出位置の間の距離によって、処理
が変わる。そこで検出位置間の距離を判定する第一判定
値、第二判定値を設定する。距離が第一判定値以下の場
合、重心検出の検出結果を採用する。距離が第一判定値
より大きく、第二判定値以下の場合、パターンマッチン
グ検出の検出結果を採用する。距離が第二判定値より大
きい場合、画像不良アラームを発生する。第一判定値、
第二判定値の設定値は、位置決めマークの形状、位置決
めマークを撮像したときの画像状態、プリント基板穴加
工機として位置検出装置に要求する位置検出精度などか
ら決定する。
【0059】ステップ1では、パターンマッチング検出
の実行ステータスを判定する。ステップ2では、重心検
出の実行ステータスを判定する。ステップ3では、パタ
ーンマッチング検出及び重心検出の実行ステータスがと
もに成功である場合、重心検出の検出位置とパターンマ
ッチング検出の検出位置の間の距離を判定する。距離を
第一判定値、第二判定値と比較して判定する。ステップ
4では、判定結果毎の処理を実行する。
【0060】重心検出の検出位置とパターンマッチング
検出の検出位置の間の距離をL,第一判定値をL1、第
二判定値をL2とする。パターンマッチング検出及び重
心検出の検出ステータスがともに成功で(式1)を満た
す場合、重心検出の検出結果を採用する。
【0061】L ≦ L1 ……………(式1) パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータス
がともに成功で(式2)を満たす場合、パターンマッチ
ング検出の検出結果を採用する。
【0062】L1 < L ≦ L2 ………(式2) パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータス
がともに成功で検出位置間の距離が(式3)を満たす場
合、画像不良アラームを発生する。
【0063】L2 < L ……………(式3) パターンマッチング検出の検出ステータスが成功で重心
検出の検出ステータスが失敗の場合、パターンマッチン
グ検出の検出結果を採用する。パターンマッチング検出
の検出ステータスが失敗で重心検出の検出ステータスが
成功の場合、重心検出の検出結果を採用する。パターン
マッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに
失敗の場合、検出対象物なしアラームを発生する。
【0064】図1の位置検出装置の動作について説明す
る。予め重心検出部7とパターンマッチング検出部8に
は、主制御部9から検出に必要なパラメータを入力して
おく。検出結果判定部10には、第一判定値、第二判定
値を入力しておく。またテーブル1にプリント基板2を
搭載し、位置決めマーク3がカメラ4の視野内に入るよ
うにテーブル1の位置制御を行っておく。またカメラ照
明5は検出に最適な光量を設定しておく。主制御部9は
画像処理部に画像取込み指令を出力する。画像取込み部
6は、画像取込み指令が入力されると、カメラ4からの
画像信号を取込み、画像データを作成し、重心検出部7
及びパターンマッチング検出部8に画像データを出力す
る。重心検出部7では画像データが入力されると、重心
検出処理を行い、検出結果を検出結果判定部10に出力
する。パターンマッチング検出部8では画像データが入
力されると、パターンマッチング検出処理を行い、検出
結果を検出結果判定部10に出力する。検出結果判定部
10では、重心検出部7及びパターンマッチング検出部
8から入力された検出結果を、図8の判定アルゴリズム
に従い判定し、判定結果を主制御部9に出力する。
【0065】パターンマッチング検出の登録画像の検出
位置は、通常位置決めマークの幾何学的な中心にするた
め、対称図形の場合には重心位置と一致する。非対称図
形の場合でも、登録画像の検出位置を重心位置と同一に
すれば、対称図形と同じ判定アルゴリズムを使用するこ
とができる。また非対称な図形の場合などで登録画像の
検出位置と重心位置が異なる場合、登録画像の検出位置
と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検
出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距
離から減算した値で判定を行えば、同じ判定アルゴリズ
ムを使用することができる。
【0066】このように、重心検出とパターンマッチン
グ検出の検出特性の違いからそれぞれの検出結果を比較
して判定し、より正確な検出結果を選択するため、高精
度な検出位置が可能となる。特に位置決めマークに角度
変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追加するこ
となく正確な位置検出を行うことができる。また登録画
像が対称図形または非対称形状であっても、同じように
高精度な検出位置が可能となる。
【0067】この発明の第2の実施の形態を図9〜図1
3に基づいて説明する。図9はこの発明の第2の実施の
形態の位置検出装置の構成図である。
【0068】図1のこの発明の第1の実施の形態の位置
検出装置と同様に、画像撮像部と、重心検出部7と、パ
ターンマッチング検出部8と、検出結果判定部10とを
備えた構成に、重心検出部7とパターンマッチング検出
部8の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結
果を推定して絞込む検出結果絞込み部11を追加したも
のである。
【0069】検出結果絞込み部11には、重心検出部7
及びパターンマッチング検出部8から検出結果が入力さ
れると、最適な検出結果の絞込みを行い、絞込み結果を
検出結果判定部10に出力する。検出結果判定部10に
出力する絞込み結果としては、絞り込んだ検出結果の検
出ステータスと検出位置などがある。
【0070】次に検出結果絞込み部11の絞込み方法に
ついて説明する。検出する位置決めマークは図2と同様
の十字マークとする。予めパターンマッチング検出では
図2を登録画像として登録しておく。登録画像の検出位
置は、マーク中心位置とする。
【0071】図10にカメラ4の視野内に検出したい位
置決めマークを含む複数の検出対象がある場合の画像を
示す。図10のような画像の場合、パターンマッチング
検出では、検出マークM5と類似形状A2の検出が可能
である。重心検出では検出マークM5と位置決めマーク
と同じ面積の円形状C2の検出が可能である。パターン
マッチング検出の検出位置はPM5,PA2となる。重
心検出の検出位置はGM5,GC2となる。これらの検
出位置の中に本来検出したい位置決めマークの検出位置
がある場合、その位置決めマークに該当するパターンマ
ッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は、近傍
にあると考えられる。そこでパターンマッチング検出の
検出位置PM5,PA2と重心検出の検出位置GM5,
GC2の間の距離をすべての組合せで算出する。すべて
の組合せの中で、最短距離となるものが検出したい位置
決めマークに該当する検出結果である。よって最短距離
の組合せの検出結果を採用する。図10では、パターン
マッチング検出の検出位置PM5と重心検出の検出位置
GM5の組合せが最短距離となるため、この2点PM
5,GM5の検出結果を検出結果判定部10に出力す
る。
【0072】図11にパターンマッチング検出でのみ検
出が成功となる対象物が複数個存在する場合の画像を示
す。図11のような画像の場合、パターンマッチング検
出では、類似形状A3と類似形状A4の検出が可能であ
る。パターンマッチング検出の検出位置は、PA3,P
A4となる。重心検出では、類似形状A3及びA4の面
積は、面積下限しきい値未満となり、検出は失敗とな
る。パターンマッチング検出の検出位置PA3,PA4
は、どちらが本来検出する位置決めマークであるか、判
断できない。図11は、プリント基板2の位置が不正で
検出すべき位置決めマーク3がない場所をカメラ4が撮
像していたり、位置決めマーク3の周辺のプリント基板
2に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高い。このよ
うな場合画像不良アラームを発生する。画像不良アラー
ム発生によって検出結果を使用しないようにする。な
お、パターンマッチング検出でのみ1個の検出結果が得
られた場合は、正しい範囲をカメラは撮像しているが、
図6のように位置決めマークが欠けているだけの可能性
が高いので、その検出結果を採用する。
【0073】図12に重心検出でのみ検出ステータスが
成功となる対象物が複数個存在する場合の画像を示す。
図12のような画像の場合、重心検出では、円形状C3
と円形状C4の検出が可能である。重心検出の検出位置
は、GC3,GC4となる。パターンマッチング検出で
は、登録画像と形状が著しく異なるため検出は失敗とな
る。重心検出の検出位置GC3,GC4は、どちらが本
来検出するマークであるか、判断できない。図12は、
プリント基板2の位置が不正で検出すべき位置決めマー
ク3がない場所をカメラ4が撮像していたり、位置決め
マーク3の周辺のプリント基板2に汚れがあるなど、画
像不良の可能性が高い。このような場合画像不良アラー
ムを発生する。画像不良アラーム発生によって検出結果
を使用しないようにする。なお、重心検出でのみ1個の
検出結果が得られた場合は、正しい範囲をカメラは撮像
しているが、図7のように位置決めマークが傾いていた
りしているだけの可能性が高いので、その検出結果を採
用する。
【0074】重心検出及びパターンマッチング検出がと
もに失敗する場合がある。これは、カメラ4の取り付け
状態やカメラ照明5の光量などの調整不良などが考えら
れる。そこでこのような場合、検出対象物なしアラーム
を発生する。
【0075】図13に検出結果絞込み部11の判定アル
ゴリズムのフローチャートを示す。重心検出とパターン
マッチング検出の検出結果を比較し、検出結果を絞り込
む。ステップ1では、パターンマッチング検出の実行ス
テータスを判定する。ステップ2では、重心検出の実行
ステータスを判定する。ステップ3では、パターンマッ
チング検出または重心検出のどちらかの検出ステータス
が成功の場合、成功した検出方法の検出結果の個数を判
定する。ステップ4では、判定結果毎の処理を実行す
る。パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステー
タスがともに成功の場合、重心検出の検出位置とパター
ンマッチング検出の検出位置の組合せの中で、最短距離
の組合せを検出結果として採用する。パターンマッチン
グ検出の検出ステータスが成功で重心検出の検出ステー
タスが失敗の場合、パターンマッチング検出の検出個数
を判定し、検出個数が1個の時、その検出結果を採用す
る。検出個数が2個以上の時、画像不良アラームを発生
する。パターンマッチング検出の検出ステータスが失敗
で重心検出の検出ステータスが成功の場合、重心検出の
検出個数を判定し、検出個数が1個の時、その検出結果
を採用する。検出個数が2個以上の時、画像不良アラー
ムを発生する。パターンマッチング検出及び重心検出の
検出ステータスがともに失敗の場合、検出対象物なしア
ラームを発生する。
【0076】図9の位置検出装置の動作について説明す
る。予め重心検出部7とパターンマッチング検出部8に
は、主制御部9から検出に必要なパラメータを入力して
おく。検出結果判定部10には、判定用のパラメータを
入力しておく。またテーブル1にプリント基板2を搭載
し、検出マーク3がカメラ4の視野内に入るようにテー
ブル1の位置制御を行っておく。またカメラ照明5は検
出に最適な光量を設定しておく。主制御部9は画像処理
部に画像取込み指令を出力する。画像取込み部6は、画
像取込み指令が入力されると、カメラ4からの画像信号
を取込み、画像データを作成し、重心検出部7及びパタ
ーンマッチング検出部8に画像データを出力する。重心
検出部7では画像データが入力されると、重心検出処理
を行い、検出結果を検出結果絞込み部11に出力する。
パターンマッチング検出部8では画像データが入力され
ると、パターンマッチング検出処理を行い、検出結果を
検出結果絞込み部11に出力する。検出結果絞込み部1
1では、重心検出部7及びパターンマッチング検出部8
から入力された検出結果を図13のアルゴリズムに従っ
て検出結果を絞込む。絞込んだ検出結果を検出結果判定
部10に出力する。検出結果判定部10では、検出結果
絞込み部11から入力された検出結果を、図8の判定ア
ルゴリズムから判定する。判定結果を主制御部9に出力
する。
【0077】パターンマッチング検出の登録画像の検出
位置は、通常検出マークの幾何学的な中心にするため、
対称図形の場合には重心位置と一致する。非対称図形の
場合でも、登録画像の検出位置を重心位置と同一にすれ
ば、対称図形と同じ絞込みアルゴリズムを使用すること
ができる。また非対称な図形の場合などで登録画像の検
出位置と重心位置が異なる場合、登録画像の検出位置と
登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出
位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離
から減算した値で絞込みを行えば、同じ絞込みアルゴリ
ズムを使用することができる。
【0078】このように複数個の検出結果が得られた場
合、重心検出とパターンマッチング検出の検出特性の違
いからそれぞれの検出結果を比較して、本来検出したい
位置決めマークの検出結果を推定して絞込んだ後、絞込
んだ重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を判
定し、より正確な検出結果を選択するので高精度な位置
検出が可能となる。特にカメラ視野内に検出したいもの
以外のものが存在しても、検出したいものを絞込むた
め、安定した高精度な位置検出が可能となる。また登録
画像が対称図形または非対称形状であっても、同じよう
に高精度な位置検出が可能となる。
【0079】
【発明の効果】この発明の請求項1記載の位置検出装置
によれば、被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、画
像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位置を算
出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心
検出部と、画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致
度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の
位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、重心検
出部とパターンマッチング検出部の検出結果を判定し、
被測定物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する
検出結果判定部とを備えているので、高精度な位置検出
が可能となる。特に被測定物に角度変化や寸法変化が発
生しても、特殊な処理を追加することなく正確な位置検
出を行うことができ、被測定物に欠けや汚れなどの形状
不良がある場合でも、正常な形状部分の情報をもとに、
位置検出を行うことができる。また、登録画像が対称図
形または非対称形状であっても、同じように高精度な検
出位置が可能となる。
【0080】請求項2では、検出結果判定部は、重心検
出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成
功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出
部の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、重心
検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に数
度程度のわずかな傾きがあるときの処理である。この場
合、被測定物のわずかな傾きにより、パターンマッチン
グ検出部の検出結果に誤差が発生するため、重心検出部
の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が
得られる。
【0081】請求項3では、検出結果判定部は、重心検
出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成
功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出
部の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第
二判定値以下のとき、パターンマッチング検出部の検出
結果を選択するので、例えば被測定物にわずかに形状欠
けがあるときの処理である。この場合、形状欠けに重心
位置が影響され、重心検出部の検出結果に誤差が発生す
るため、パターンマッチング検出部の検出結果を使用す
ることで、より高精度な検出位置が得られる。
【0082】請求項4では、検出結果判定部は、重心検
出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成
功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出
部の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、
アラームを発生するので、例えば被測定物がない場所を
撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画
像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、異
なる物体を検出しているため、アラーム発生によって検
出結果を使用しないようにする。
【0083】請求項5では、検出結果判定部は、パター
ンマッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出
が失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果
を選択するので、例えば被測定物に大きな形状欠けがあ
るときの処理である。この場合、重心検出では面積が面
積下限しきい値未満となるため検出は失敗となり、パタ
ーンマッチング検出の検出結果を使用すればよい。
【0084】請求項6では、検出結果判定部は、重心検
出部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出
が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するの
で、例えば、被測定物に大きな傾きがあるときの処理で
ある。この場合、パターンマッチング検出では傾きが大
きく一致度が一致度しきい値未満となり検出が失敗とな
り、重心検出の検出結果を使用すればよい。
【0085】請求項7では、検出結果判定部は、重心検
出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗した
とき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照
明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラ
ームを発生することで、検出対象物がないことを知らせ
る。
【0086】請求項8では、パターンマッチング検出部
は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一し
て位置検出を行なうので、非対称図形の場合でも対称図
形と同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【0087】請求項9では、検出結果判定部は、登録画
像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録
画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、
重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検
出位置の間の距離から減算した値で判定を行うので、非
対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置
が異なる場合、同じ判定アルゴリズムを使用することが
できる。
【0088】この発明の請求項10記載の位置検出装置
によれば、被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、画
像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位置を算
出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心
検出部と、画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致
度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の
位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、重心検
出部とパターンマッチング検出部の検出結果を判定し、
検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結
果絞込み部と、検出結果絞込み部が絞込んだ検出結果を
判定し、検出したい被測定物の状態に応じてより正確な
検出結果を選択する検出結果判定部とを備えているの
で、請求項1の作用効果に加えて、画像に被測定物以外
のものやノイズがあっても、被測定物を検出するので、
高精度な位置検出が可能となる。
【0089】請求項11では、検出結果絞込み部は、重
心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出
位置の間の距離が最短である検出結果を選択するので、
検出したい被測定物の検出結果を採用することができ
る。これは複数の検出位置の中に本来検出したい被測定
物の検出位置がある場合、その被測定物に該当するパタ
ーンマッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は
近傍にあると考えられることによる。
【0090】請求項12では、検出結果絞込み部は、重
心検出部の検出が成功した検出結果が1個で、パターン
マッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の
検出結果を選択するので、例えば正しい範囲を撮像して
いるが被測定物が傾いていたりしているだけの可能性が
高いときの処理である。この場合、重心検出部の検出結
果を採用すればよい。
【0091】請求項13では、検出結果絞込み部は、重
心検出部の検出が成功した検出結果が2個で、パターン
マッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発
生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を
撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画
像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、ア
ラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【0092】請求項14では、検出結果絞込み部は、パ
ターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が1
個で、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッ
チング検出部の検出結果を選択するので、例えば、正し
い範囲を撮像しているが被測定物が欠けているだけの可
能性が高いときの処理である。この場合、パターンマッ
チング検出部の検出結果を採用すればよい。
【0093】請求項15では、検出結果絞込み部は、パ
ターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が2
個以上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラーム
を発生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場
所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるな
ど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場
合、アラーム発生によって検出結果を使用しないように
する。
【0094】請求項16では、検出結果絞込み部は、重
心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗
したとき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態
や照明などの調整不良のときの処理である。この場合、
アラームを発生することで、検出対象物がないことを知
らせる。
【0095】請求項17では、パターンマッチング検出
部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一
として位置検出を行なうので、対称図形と同じ絞込みア
ルゴリズムを使用することができる。
【0096】請求項18では、検出結果絞込み部は、登
録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、
登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だ
け、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部
の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行うの
で、非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重
心位置が異なる場合、同じ絞込みアルゴリズムを使用す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の位置検出装置の
構成図である。
【図2】第1の実施の形態においてパターンマッチング
検出の登録画像図である。
【図3】第1の実施の形態においてわずかに傾きがある
場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図4】第1の実施の形態においてわずかに形状欠けが
ある場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図5】第1の実施の形態において登録した位置決めマ
ークの類似形状と円形状がある場合のカメラ画像図であ
る。
【図6】第1の実施の形態において大きな形状欠けがあ
る場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図7】第1の実施の形態において大きな傾きがある場
合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図8】第1の実施の形態において検出結果判定部の判
定アルゴリズムのフローチャートである。
【図9】この発明の第2の実施の形態の位置検出装置の
構成図である。
【図10】第2の実施の形態においてカメラ視野内に位
置決めマークを含む複数の検出対象がある場合のカメラ
画像図である。
【図11】第2の実施の形態においてパターンマッチン
グ検出でのみ検出が成功となる対象物が複数個存在する
場合のカメラ画像図である。
【図12】第2の実施の形態において重心検出でのみ検
出が成功となる対象物が複数個存在する場合のカメラ画
像図である。
【図13】第2の実施の形態において検出結果絞込み部
の絞込みアルゴリズムのフローチャートである。
【図14】従来の位置検出装置の構成図である。
【符号の説明】
1 テーブル 2 プリント基板 3 位置決めマーク 4 カメラ 5 カメラ照明 6 画像取込み部 7 重心検出部 8 パターンマッチング検出部 9 主制御部 10 検出結果判定部 11 検出結果絞込み部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA03 BB28 CC25 DD06 FF04 JJ26 QQ04 QQ21 QQ25 QQ38 RR05 RR08 SS09 UU05 3C029 AA01 AA40 5E313 AA11 CC04 EE03 FF11 FF32 FG10

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定物の画像を撮像する画像撮影部
    と、前記画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重
    心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を
    行なう重心検出部と、前記画像撮像部が撮像した画像と
    登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方
    法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検
    出部と、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出
    部の検出結果を判定し、被測定物の状態に応じてより正
    確な検出結果を選択する検出結果判定部とを備えた位置
    検出装置。
  2. 【請求項2】 検出結果判定部は、重心検出部およびパ
    ターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重
    心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の
    検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、前記重心
    検出部の検出結果を選択する請求項1記載の位置検出装
    置。
  3. 【請求項3】 検出結果判定部は、重心検出部およびパ
    ターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重
    心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の
    検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判
    定値以下のとき、前記パターンマッチング検出部の検出
    結果を選択する請求項1記載の位置検出装置。
  4. 【請求項4】 検出結果判定部は、重心検出部およびパ
    ターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重
    心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の
    検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラ
    ームを発生する請求項1記載の位置検出装置。
  5. 【請求項5】 検出結果判定部は、パターンマッチング
    検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したと
    き、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択す
    る請求項1記載の位置検出装置。
  6. 【請求項6】 検出結果判定部は、重心検出部の検出が
    成功し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したと
    き、前記重心検出部の検出結果を選択する請求項1記載
    の位置検出装置。
  7. 【請求項7】 検出結果判定部は、重心検出部およびパ
    ターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラー
    ムを発生する請求項1記載の位置検出装置。
  8. 【請求項8】 パターンマッチング検出部は、登録画像
    の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出
    を行なう請求項1記載の位置検出装置。
  9. 【請求項9】 検出結果判定部は、登録画像の検出位置
    が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位
    置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の
    検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の
    距離から減算した値で判定を行う請求項1記載の位置検
    出装置。
  10. 【請求項10】 被測定物の画像を撮像する画像撮影部
    と、前記画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重
    心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を
    行なう重心検出部と、前記画像撮像部が撮像した画像と
    登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方
    法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検
    出部と、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出
    部の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結果
    を推定して絞込む検出結果絞込み部と、前記検出結果絞
    込み部が絞込んだ検出結果を判定し、検出したい被測定
    物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する検出結
    果判定部とを備えた位置検出装置。
  11. 【請求項11】 検出結果絞込み部は、重心検出部の検
    出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距
    離が最短である検出結果を選択する請求項10記載の位
    置検出装置。
  12. 【請求項12】 検出結果絞込み部は、重心検出部の検
    出が成功した検出結果が1個で、パターンマッチング検
    出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選
    択する請求項10記載の位置検出装置。
  13. 【請求項13】 検出結果絞込み部は、重心検出部の検
    出が成功した検出結果が2個で、パターンマッチング検
    出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請求項
    10記載の位置検出装置。
  14. 【請求項14】 検出結果絞込み部は、パターンマッチ
    ング検出部の検出が成功した検出結果が1個で、重心検
    出部の検出が失敗したとき、前記パターンマッチング検
    出部の検出結果を選択する請求項10記載の位置検出装
    置。
  15. 【請求項15】 検出結果絞込み部は、パターンマッチ
    ング検出部の検出が成功した検出結果が2個以上で、重
    心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請
    求項10記載の位置検出装置。
  16. 【請求項16】 検出結果絞込み部は、重心検出部およ
    びパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、ア
    ラームを発生する請求項10記載の位置検出装置。
  17. 【請求項17】 パターンマッチング検出部は、登録画
    像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検
    出を行なう請求項10記載の位置検出装置。
  18. 【請求項18】 検出結果絞込み部は、登録画像の検出
    位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検
    出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出
    部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の
    間の距離から減算した値で絞込みを行う請求項10記載
    の位置検出装置。
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