JP2012137980A - 画像生成装置および画像生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像生成装置1は、電子部品P1〜P6の少なくとも一部が配置された撮像エリアB1に照明光21D、21M、21Uを照射する照明装置と、照明光21D、21M、21Uが照射された撮像エリアB1を撮像する撮像装置3と、撮像により取得される取込画像D1〜D3を処理する画像処理装置4と、を備える。画像処理装置4は、取込画像D1〜D3を基に調整前画像F1Rを生成し、調整前画像F1Rの輝度を調整して調整画像K1Rを生成し、該調整画像K1Rの該指定エリアE1と該比較対象エリアE2との該平均輝度差を最大にして最適画像L1Rを生成することを特徴とする。
【選択図】図6
Description
まず、本実施形態の画像生成装置が組み込まれた、基板外観検査機の配置について説明する。図2に、基板外観検査機が配置された基板生産ラインの模式図を示す。図2に示すように、基板生産ライン9は、左側(上流側)から右側(下流側)に向かって、複数の電子部品実装機6と、基板外観検査機7と、リフロー炉92と、を備えている。基板外観検査機7は、最下流の電子部品実装機6と、リフロー炉92と、の間に介装されている。
次に、基板生産時の基板外観検査機7および画像生成装置1の動きについて説明する。図1に示すように、電子部品の装着が完了した基板は、基板外観検査機7を通過する。この際、基板に対する電子部品の装着状態が検査される。
次に、本実施形態の画像生成方法について説明する。ここでは、図5の枠VI内の電子部品P1の取込画像から最適画像を生成する場合について説明する。図6に、本実施形態の画像生成方法の模式図を示す。図6に示すように、本実施形態の画像生成方法は、調整前画像生成ステップと、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、条件利用ステップ(図略)と、を有している。
本ステップは、選択候補画像生成ステップと、画像選択ステップと、を有している。
本ステップにおいては、まず、図2に示す制御装置70で、図3、図4に示す検査ヘッド75を動かすことにより、図4に示す撮像エリアB1に、図5に示す電子部品P1を入れる。
本ステップにおいては、まず、九枚の単色画像D1R、D1G、D1B、D2R、D2G、D2B、D3R、D3G、D3Bの全てに対して、一枚ずつ、指定エリアE1と比較対象エリアE2との平均輝度差を算出する。
本ステップにおいては、まず、ルックアップテーブルを作成する。具体的には、ゲイン値Jの範囲を0.00〜255.00に設定する。また、オフセット値Iの範囲を−255〜255に設定する。明るさ基準値Hは、以下の式(1)により算出される。
H=127.5−I×0.5 ・・・式(1)
変換後明るさJは、以下の式(2)により算出される。
J=((x−H)×J+H+0.5)+I ・・・式(2)
式(2)の変数xを、0〜255まで1ずつ増加させることにより、ルックアップテーブルを作成する。なお、変換後明るさJが0よりも小さくなる場合は、J=0とする。また、変換後明るさJが255よりも大きくなる場合は、J=255とする。
本ステップにおいては、まず、調整画像K1Rに対して、ゲイン値を0.00〜255.00まで0.20ずつ増加させながら、オフセット値を−200〜200まで10ずつ変化させる。そして、各値で、指定エリアE1と比較対象エリアE2との平均輝度差を算出する。なお、平均輝度差の算出方法は、画像選択ステップと同様である。
図2に示すように、検査完了後の基板がリフロー炉92に払い出されると、次の検査対象の基板が電子部品実装機6から基板外観検査機7に搬入される。本ステップにおいては、上記一連の、選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップにより取得された条件をそのまま利用して、新しい基板の電子部品を検査する。
本ステップにおいては、一枚だけ取込画像D1が撮像される。すなわち、検査完了後の基板に対する選択候補画像生成ステップで設定された、取込画像D1の撮像条件が用いられる。撮像条件は、本発明の「条件」の概念に含まれる。具体的には、図4に示す落射照明器20Uを点灯させ、撮像装置3を用いて、撮像エリアB1を撮像する。
本ステップにおいては、単色画像D1Rを、そのまま選択画像F1Rとする。
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する調整画像生成ステップで作成された、ルックアップテーブルが用いられる。ルックアップテーブルは、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、ルックアップテーブルを用いて、選択画像F1Rの画像変換を行う。そして、選択画像F1Rよりも指定エリアE1と比較対象エリアE2とのコントラストが高い、調整画像K1Rを生成する。
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する最適画像生成ステップで取得された、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せが用いられる。平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値は、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、当該ゲイン値、オフセット値の組合せを用いて、調整画像K1Rの画像変換を行う。そして、調整画像K1Rよりも指定エリアE1と比較対象エリアE2とのコントラストが高い、最適画像L1Rを生成する。
次に、本実施形態の画像生成装置1および画像生成方法の作用効果について説明する。本実施形態の画像生成装置1および画像生成方法によると、図6に示すように、電子部品P1〜P6の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像L1Rを、取込画像D1〜D3から、自動的に生成することができる。このため、最適画像L1Rの取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像L1Rを短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品P1〜P6の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
以上、本発明の画像生成装置および画像生成方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
20D:側射下段照明器、20M:側射上段照明器、20U:落射照明器、21D:側射下段光(照明光)、21M:側射上段光(照明光)、21U:落射光(照明光)、60:制御装置、61:画像処理装置、62:表示装置、63:デバイスパレット、64:パーツカメラ(撮像装置)、65:ベース、66:モジュール、67:トレイユニット、70:制御装置、72:ベース、73:基板搬送装置、74:XYロボット、75:検査ヘッド、92:リフロー炉。
200D:光源、200M:光源、200U:光源、201U:ハーフミラー、660:基板搬送装置、660f:搬送部、660r:搬送部、661:XYロボット、661a:Y方向スライダ、661b:X方向スライダ、661c:Y方向ガイドレール、661d:X方向ガイドレール、662:装着ヘッド、662a:吸着ノズル、663:マークカメラ(撮像装置)、670:ケース、671:シャトルコンベア、672:トレイ、730f:コンベアベルト、730r:コンベアベルト、740:Y方向スライダ、741:X方向スライダ、742:Y方向ガイドレール、743f:X方向ガイドレール、743r:X方向ガイドレール、744:X方向移動用ボールねじ部、745:Y方向移動用ボールねじ部、750:フレーム、750D:ブラケット、750M:ブラケット、750U:ブラケット。
θD:入射角、θM:入射角、θU:入射角、A1:輝度分布、A2:輝度分布、A3:輝度分布、A4:輝度分布、B:基板、B1:撮像エリア、D1〜D3:取込画像、D1R、D1G、D1B、D2R、D2G、D2B、D3R、D3G、D3B:単色画像、E1:指定エリア、E2:比較対象エリア、F1R:選択画像、K1R:調整画像、L1R:最適画像、M:マーク、P1〜P6:電子部品。
Claims (14)
- 電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアに照明光を照射する照明装置と、該照明光が照射された該撮像エリアを撮像する撮像装置と、撮像により取得される取込画像を処理する画像処理装置と、を備える画像生成装置であって、
前記画像処理装置は、前記取込画像を基に調整前画像を生成し、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成し、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成することを特徴とする画像生成装置。 - 前記画像処理装置は、前記取込画像が色成分ごとに分解された複数の単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成し、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、全ての該選択候補画像から、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項1に記載の画像生成装置。 - 前記画像処理装置は、前記取込画像から前記最適画像を生成する経緯で取得された条件を用いて、別の該取込画像から該最適画像を生成する請求項1または請求項2に記載の画像生成装置。
- 前記画像処理装置は、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像生成装置。 - 前記照明装置は、複数の照明器を有し、
複数の該照明器は、前記撮像エリアに対する前記照明光の入射角が互いに異なり、
前記取込画像は、複数の該照明器ごとに、前記撮像装置に複数枚取得される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像生成装置。 - 複数の前記色成分は、赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色成分である請求項2ないし請求項5のいずれかに記載の画像生成装置。
- 前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像生成装置。 - 前記最適画像を表示する表示装置を備え、
前記画像処理装置は、表示前の該最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の該マークに黒を設定する請求項7に記載の画像生成装置。 - 電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアの取込画像を基に調整前画像を生成する調整前画像生成ステップと、
該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成する調整画像生成ステップと、
該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成する最適画像生成ステップと、
を有する画像生成方法。 - 前記調整前画像生成ステップは、
前記取込画像を、色成分ごとに分解することにより、複数の単色画像を生成し、複数の該単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成する選択候補画像生成ステップと、
全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択する画像選択ステップと、を有し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項9に記載の画像生成方法。 - 前記最適画像生成ステップの後に、前記調整前画像生成ステップから該最適画像生成ステップまでの経緯で取得された条件を用いて、別の前記取込画像から前記最適画像を生成する条件利用ステップを有する請求項9または請求項10に記載の画像生成方法。
- 前記調整画像生成ステップにおいては、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
前記最適画像生成ステップにおいては、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項9ないし請求項11のいずれかに記載の画像生成方法。 - 前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項9ないし請求項12のいずれかに記載の画像生成方法。 - 前記最適画像生成ステップにおいては、前記最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該最適画像の該マークに黒を設定する請求項13に記載の画像生成方法。
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