JP2023089746A - Image recognition device and component mounting machine - Google Patents

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Abstract

To provide an image recognition device with which it is possible to perform accurate image recognition of a subject, and a component mounting machine that includes this image recognition device.SOLUTION: An image recognition device 4 comprises a polarized image output unit 42, an image identification unit 43, a recognition condition setting unit 44, and an image recognition unit 45. The polarized image output unit 42 acquires a plurality of captured polarized images G1 differentiated in the direction of polarization by receiving the light reflected by a subject, and outputs a plurality of polarized images GA including the plurality of captured polarized images G1. The image identification unit 43 identifies an image GC of interest from the plurality of polarized images GA, the contrast value C of which is highest. The recognition condition setting unit 44 sets the direction of polarization corresponding to the image GC of interest as a recognition condition DS for the image recognition of the subject. The image recognition unit 45 causes a polarized image conforming to the recognition condition DS to be output as an image GD for recognition, from the polarized image output unit 42, and does image recognition of the subject on the basis of the image GD for recognition.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、被写体を画像認識するための画像認識装置、及びそれを備えた部品実装機に関する。 The present invention relates to an image recognition device for recognizing an image of a subject and a component mounter equipped with the same.

プリント配線板等の基板上に電子部品を搭載するための部品実装機は、電子部品を保持するとともに、その保持した電子部品を所定位置において基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットを備えている。ヘッドユニットが部品搭載動作を行う際には、電子部品や基板などの被写体の画像が撮像され、その撮像された画像に基づいて被写体の画像認識が行われる。 A component mounter for mounting electronic components on a board such as a printed wiring board is equipped with a head unit that holds the electronic component and mounts the held electronic component on the board at a predetermined position. there is When the head unit performs a component mounting operation, an image of a subject such as an electronic component or a substrate is captured, and image recognition of the subject is performed based on the captured image.

電子部品は光の反射特性の異なる部品本体と電極とを有しており、基板は光の反射特性の異なる基板本体と認識用のマークとを有している。すなわち、ヘッドユニットによる部品搭載動作の際の画像認識の対象となる被写体は、光の反射特性の異なる複数の領域を有している。被写体を的確に画像認識するためには、被写体を撮像した画像において、被写体の複数の領域に対応した各画像領域間のコントラストを高くする必要がある。 The electronic component has a component body and electrodes with different light reflection characteristics, and the substrate has a substrate body and identification marks with different light reflection characteristics. In other words, the object to be image-recognized during the component mounting operation by the head unit has a plurality of areas with different light reflection characteristics. In order to accurately recognize an image of a subject, it is necessary to increase the contrast between image areas corresponding to a plurality of areas of the subject in an image of the subject.

特許文献1には、被写体としての基板を画像認識する技術が開示されている。この技術では、光源と基板との間の光路上に偏光フィルタが配置されるとともに、基板とカメラとの間の光路上にも偏光フィルタが配置される。この場合、各偏光フィルタは、着脱自在であるとともに、光軸回りに回転可能である。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 discloses a technique for image recognition of a substrate as a subject. In this technique, a polarizing filter is placed on the optical path between the light source and the substrate, and a polarizing filter is also placed on the optical path between the substrate and the camera. In this case, each polarizing filter is detachable and rotatable around the optical axis.

また、特許文献2には、被写体としての電子部品を画像認識する技術が開示されている。この技術では、光源と電子部品との間の光路上に偏光フィルタを配置して電子部品に特定方向の偏光を照射するとともに、電子部品とカメラとの間の光路上にも偏光フィルタを配置して特定方向の偏光を透過させてカメラで受光する。 Further, Patent Literature 2 discloses a technique for recognizing an image of an electronic component as a subject. With this technology, a polarizing filter is placed on the optical path between the light source and the electronic component to irradiate the electronic component with polarized light in a specific direction, and a polarizing filter is also placed on the optical path between the electronic component and the camera. light in a specific direction and is received by the camera.

特開平5-152799号公報JP-A-5-152799 特表2005-504986号公報Japanese Patent Publication No. 2005-504986

特許文献1に開示される技術では、各偏光フィルタの着脱や回転を調整しながら被写体の画像を取得することになるが、最良なコントラストを有する画像を取得するためには精密な調整が必要となり、その調整は難しい場合がある。また、特許文献2に開示される技術では、各偏光フィルタは回転されることなく固定状態であるため、被写体の画像として最良なコントラストを有する画像を取得できない場合がある。したがって、特許文献1,2に開示される技術では、被写体を的確に画像認識することができない場合がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, an image of the subject is acquired while adjusting the attachment/detachment and rotation of each polarizing filter, but in order to acquire an image with the best contrast, precise adjustment is required. , which can be difficult to adjust. Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, since each polarizing filter is in a fixed state without being rotated, it may not be possible to acquire an image having the best contrast as an image of the subject. Therefore, the techniques disclosed in Patent Literatures 1 and 2 may not be able to accurately recognize the image of the subject.

本発明の目的は、被写体を的確に画像認識することが可能な画像認識装置、及びそれを備えた部品実装機を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image recognition apparatus capable of accurately recognizing an image of a subject, and a component mounter having the same.

本発明の一の局面に係る画像認識装置は、光の反射特性の異なる複数の領域を有する被写体を画像認識するための装置である。この画像認識装置は、前記被写体で反射した光を受光することにより偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像を取得し、当該複数の偏光撮像画像を含む複数の偏光画像を出力する偏光画像出力部と、前記複数の偏光画像のコントラスト値をそれぞれ算出し、当該コントラスト値が最も高い注目画像を特定する画像特定部と、前記注目画像に対応した偏光方向を、前記被写体を画像認識するための認識条件として設定する認識条件設定部と、前記認識条件に従った偏光画像を認識用画像として前記偏光画像出力部から出力させ、当該認識用画像に基づいて前記被写体を画像認識する画像認識部と、を備える。 An image recognition device according to one aspect of the present invention is a device for image recognition of a subject having a plurality of areas with different light reflection characteristics. This image recognition device acquires a plurality of polarized captured images having different polarization directions by receiving light reflected by the subject, and a polarized image output unit that outputs a plurality of polarized images including the plurality of polarized captured images. , an image identifying unit that calculates a contrast value of each of the plurality of polarization images and identifies an image of interest having the highest contrast value; and an image recognition unit that outputs a polarized image according to the recognition condition as an image for recognition from the polarized image output unit, and recognizes the subject based on the image for recognition. Prepare.

この画像認識装置によれば、画像特定部は、偏光画像出力部から出力された偏光方向の異なる複数の偏光画像に基づいて、コントラスト値が最も高い注目画像を特定する。画像特定部によって複数の偏光画像の中から注目画像が特定された場合、認識条件設定部は、注目画像に対応した偏光方向を、被写体を画像認識するための認識条件として設定する。そして、画像認識部は、認識条件設定部により自動的に設定された認識条件に従った偏光画像を認識用画像として偏光画像出力部から出力させる。認識用画像は、認識条件に従った偏光画像であって、偏光画像出力部からの出力が可能な複数の偏光画像のうちコントラスト値が最も高い注目画像に対応した偏光方向の画像である。このため、認識用画像は、良好なコントラストを有する被写体の画像となる。したがって、画像認識部は、認識条件に従った認識用画像に基づいて、被写体を的確に画像認識することができる。 According to this image recognition device, the image specifying unit specifies the image of interest with the highest contrast value based on the plurality of polarized images having different polarization directions output from the polarized image output unit. When the image specifying unit specifies the target image from among the plurality of polarized images, the recognition condition setting unit sets the polarization direction corresponding to the target image as the recognition condition for image recognition of the object. Then, the image recognition section causes the polarization image output section to output the polarization image according to the recognition condition automatically set by the recognition condition setting section as the image for recognition. The recognition image is a polarized image that conforms to the recognition condition and is an image in a polarization direction corresponding to the image of interest with the highest contrast value among the plurality of polarized images that can be output from the polarized image output unit. Therefore, the image for recognition is an image of the subject with good contrast. Therefore, the image recognition section can accurately perform image recognition of the subject based on the recognition image according to the recognition conditions.

上記の画像認識装置において、前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像を重み付けを変化させながら合成することにより複数の偏光合成画像を生成し、当該複数の偏光合成画像を前記偏光画像として出力する構成であってもよい。 In the above image recognition device, the polarization image output unit generates a plurality of polarization composite images by synthesizing the plurality of polarization captured images while changing the weighting, and uses the plurality of polarization composite images as the polarization images. It may be configured to output.

この態様では、偏光画像出力部は、偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像を重み付けを変化させながら合成することにより、複数の偏光合成画像を生成する。この場合、偏光画像出力部は、重み付けに応じて細分化された異なる偏光方向の複数の偏光合成画像を生成する。偏光画像出力部は、複数の偏光合成画像を偏光画像として出力することにより、細分化された異なる偏光方向の複数の偏光画像を出力する。この場合、画像特定部は、細分化された異なる偏光方向の複数の偏光画像に基づいて、コントラスト値が最も高い注目画像を特定することができる。これにより、注目画像に対応した偏光方向で示される認識条件に従った偏光画像である認識用画像は、より確実に良好なコントラストを有する被写体の画像となる。したがって、画像認識部は、認識条件に従った認識用画像に基づいて、被写体をより的確に画像認識することができる。 In this aspect, the polarization image output unit generates a plurality of polarization combined images by combining a plurality of polarization captured images with different polarization directions while changing the weighting. In this case, the polarization image output section generates a plurality of polarization composite images of different polarization directions subdivided according to the weighting. The polarization image output unit outputs a plurality of polarization images in different polarization directions by outputting the plurality of polarization composite images as polarization images. In this case, the image specifying unit can specify the image of interest with the highest contrast value based on the plurality of subdivided polarization images with different polarization directions. As a result, the image for recognition, which is a polarized image according to the recognition condition indicated by the polarization direction corresponding to the image of interest, becomes an image of the object with more reliable contrast. Therefore, the image recognition section can perform image recognition of the subject more accurately based on the recognition image according to the recognition conditions.

上記の画像認識装置において、前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像に基づいて偏光方向の角度ごとにグレースケールで表現した偏光角画像を生成し、当該偏光角画像を前記偏光画像として出力する構成であってもよい。 In the above image recognition device, the polarization image output unit generates a polarization angle image expressed in grayscale for each polarization direction angle based on the plurality of polarization captured images, and uses the polarization angle image as the polarization image. It may be configured to output.

この態様では、偏光画像出力部は、偏光角画像を偏光画像として出力する。偏光角画像は、偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像に基づく画像であって、偏光方向の角度ごとにグレースケールで表現した画像である。このため、画像特定部が偏光角画像を注目画像として特定した場合、認識条件設定部は、注目画像として特定された偏光角画像に基づいて、コントラスト値が最も高くなる偏光方向を認識条件として設定することができる。 In this aspect, the polarization image output section outputs the polarization angle image as a polarization image. A polarization angle image is an image based on a plurality of polarization captured images with different polarization directions, and is an image expressed in grayscale for each angle of the polarization direction. Therefore, when the image specifying unit specifies the polarization angle image as the image of interest, the recognition condition setting unit sets the polarization direction with the highest contrast value as the recognition condition based on the polarization angle image specified as the image of interest. can do.

上記の画像認識装置において、前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像に基づいて画素ごとに直線偏光度を算出し、前記直線偏光度に応じた輝度値を有する画素群からなる直線偏光度画像を生成して前記偏光画像として出力する構成であってもよい。この場合、前記認識条件設定部は、前記画像特定部が前記直線偏光度画像を前記注目画像として特定した場合、前記偏光画像出力部が前記直線偏光度画像を生成して出力することを前記認識条件として設定する。 In the image recognition device described above, the polarized image output unit calculates a linear polarization degree for each pixel based on the plurality of polarized light captured images, and linearly polarized light composed of a pixel group having a luminance value corresponding to the linear polarization degree. The configuration may be such that a polarization image is generated and output as the polarization image. In this case, the recognition condition setting unit recognizes that the polarization image output unit generates and outputs the linear polarization degree image when the image specifying unit specifies the linear polarization degree image as the image of interest. Set as a condition.

この態様では、偏光画像出力部は、直線偏光度画像を偏光画像として出力する。直線偏光度画像は、偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像に基づく画像であって、直線偏光度に応じた輝度値を有する画素群からなる画像である。画像特定部が直線偏光度画像を注目画像として特定した場合、認識条件設定部は、偏光画像出力部が直線偏光度画像を生成して出力することを認識条件として設定する。この場合、画像認識部は、認識条件に従って直線偏光度画像を認識用画像として偏光画像出力部から出力させる。画像認識部は、認識条件に従った直線偏光度画像で示される認識用画像に基づいて、被写体を的確に画像認識することができる。 In this aspect, the polarization image output section outputs the linear polarization degree image as the polarization image. The linear polarization degree image is an image based on a plurality of polarization captured images with different polarization directions, and is an image composed of a pixel group having a luminance value corresponding to the linear polarization degree. When the image specifying unit specifies the linear polarization degree image as the image of interest, the recognition condition setting unit sets the recognition condition that the polarization image output unit generates and outputs the linear polarization degree image. In this case, the image recognition section causes the polarization image output section to output the linear polarization degree image as the recognition image according to the recognition conditions. The image recognition section can accurately recognize the image of the subject based on the recognition image represented by the linear polarization degree image according to the recognition conditions.

上記の画像認識装置において、前記画像特定部は、前記複数の偏光画像のそれぞれについて、輝度値ごとの画素数を示す輝度ヒストグラムを生成し、前記輝度ヒストグラムに基づいて、前記複数の偏光画像のコントラスト値をそれぞれ算出する構成であってもよい。 In the above image recognition device, the image specifying unit generates a brightness histogram indicating the number of pixels for each brightness value for each of the plurality of polarized images, and based on the brightness histogram, the contrast of the plurality of polarized images. The configuration may be such that each value is calculated.

この態様では、画像特定部は、輝度ヒストグラムに基づいて複数の偏光画像の各々のコントラスト値を的確に算出することができる。これにより、画像特定部は、偏光画像出力部により出力される複数の偏光画像の中から、コントラスト値が最も高い注目画像をより的確に特定することができる。 In this aspect, the image specifying unit can accurately calculate the contrast value of each of the plurality of polarization images based on the brightness histogram. Thereby, the image specifying unit can more accurately specify the image of interest with the highest contrast value from among the plurality of polarized images output by the polarized image output unit.

本発明の他の局面に係る部品実装機は、所定のマークが付された基板を所定位置に搬送する基板搬送部と、電極を有する電子部品を保持するとともに、その保持した前記電子部品を前記所定位置において前記基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットと、上記の画像認識装置であって、前記ヘッドユニットにより保持された前記電子部品、又は、前記電子部品を搭載する対象の前記基板を前記被写体として画像認識する画像認識装置と、前記画像認識装置の前記画像認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドユニットの前記部品搭載動作を制御するヘッド制御部と、を備える。 A component mounter according to another aspect of the present invention includes a substrate transport section that transports a substrate with a predetermined mark to a predetermined position; A head unit that performs a component mounting operation to be mounted on the substrate at a predetermined position; An image recognition device for recognizing an image as the subject, and a head control section for controlling the component mounting operation of the head unit based on a recognition result by the image recognition section of the image recognition device.

この部品実装機によれば、画像認識部は、ヘッドユニットにより保持された電子部品、又は、電子部品を搭載する対象の基板を被写体とした認識用画像に基づいて、電子部品又は基板を画像認識する。ヘッド制御部は、画像認識部による認識結果に基づいて、ヘッドユニットの部品搭載動作を制御する。画像認識部による認識結果に基づき制御されるヘッドユニットの部品搭載動作によって、基板に対する電子部品の搭載精度の向上が図られる。 According to this component mounter, the image recognition unit recognizes the electronic component or the board based on the recognition image in which the subject is the electronic component held by the head unit or the board on which the electronic component is to be mounted. do. The head control section controls the component mounting operation of the head unit based on the recognition result of the image recognition section. The component mounting operation of the head unit controlled based on the recognition result of the image recognition unit improves the mounting accuracy of the electronic component on the board.

上記の部品実装機は、前記ヘッド制御部による前記ヘッドユニットの制御の際に参照される管理データであって、前記ヘッドユニットが前記電子部品を保持するときの目標保持位置を示す目標保持位置情報と、前記基板に設定された前記電子部品の目標搭載位置を示す目標搭載位置情報とを含む管理データを記憶する管理データ記憶部を、更に備える。そして、前記管理データ記憶部は、前記管理データに、前記認識条件設定部によって設定された前記認識条件を関連付けて記憶する。 In the component mounter, target holding position information, which is management data referred to when the head control unit controls the head unit, indicates a target holding position when the head unit holds the electronic component. and target mounting position information indicating the target mounting position of the electronic component set on the board. The management data storage unit stores the management data in association with the recognition condition set by the recognition condition setting unit.

この態様では、画像認識部は、認識用画像に基づいて電子部品又は基板を画像認識する際に、管理データ記憶部に記憶された管理データに関連付けられた認識条件を参照することができる。この場合、画像認識部は、管理データに関連付けられた認識条件に従った偏光画像を認識用画像として偏光画像出力部から出力させる。 In this aspect, the image recognition section can refer to the recognition conditions associated with the management data stored in the management data storage section when performing image recognition of the electronic component or board based on the recognition image. In this case, the image recognition section causes the polarized image output section to output the polarized image according to the recognition condition associated with the management data as the recognition image.

上記の部品実装機では、前記認識条件設定部によって設定された前記認識条件は、前記電子部品の特徴に関するパラメータのデータを含む部品データと、前記基板に付された前記マークに関するデータを含む基板データとを蓄積して記憶する所定の蓄積記憶部において、前記部品データ又は前記基板データに関連付けて記憶される。 In the component mounter described above, the recognition conditions set by the recognition condition setting unit are component data including parameter data relating to the characteristics of the electronic component, and board data including data relating to the mark attached to the board. are stored in association with the component data or the board data in a predetermined storage storage unit that stores and stores the above.

この態様では、所定の蓄積記憶部には、認識条件設定部によって設定された認識条件が、部品データ又は基板データと関連付けて蓄積記憶される。この場合、画像認識部は、認識条件に従った偏光画像を認識用画像として偏光画像出力部から出力させるときに、その都度、蓄積記憶部から認識条件を読み出して利用することができる。 In this aspect, the recognition condition set by the recognition condition setting unit is accumulated and stored in the predetermined accumulation storage unit in association with the component data or the board data. In this case, the image recognition section can read out the recognition conditions from the accumulation storage section and use them each time a polarized image according to the recognition conditions is output from the polarized image output section as an image for recognition.

上記の部品実装機において、前記画像特定部は、前記複数の偏光画像のそれぞれについて、前記電子部品における前記電極に対応した電極画像領域、又は、前記基板における前記マークに対応したマーク画像領域を含む所定範囲の領域を、前記コントラスト値を算出する対象領域として設定する。 In the component mounter described above, the image specifying unit includes, for each of the plurality of polarization images, an electrode image area corresponding to the electrode on the electronic component or a mark image area corresponding to the mark on the substrate. A region of a predetermined range is set as a target region for calculating the contrast value.

電子部品を的確に画像認識する場合、電子部品において特徴的な電極に対応した電極画像領域とその周囲の画像領域との間のコントラストが高い認識用画像に基づいて電子部品を画像認識することが望ましい。同様に、基板を的確に画像認識する場合、基板において特徴的なマークに対応したマーク画像領域とその周囲の画像領域との間のコントラストが高い認識用画像に基づいて基板を画像認識することが望ましい。このような事情に鑑みると、認識条件設定部が認識用画像に対応した認識条件を設定する際に参照する注目画像は、電極画像領域又はマーク画像領域とその周囲の画像領域との間のコントラストが高い画像であることが望ましい。 When accurately recognizing an image of an electronic component, it is possible to recognize the image of the electronic component based on a recognition image having a high contrast between an electrode image area corresponding to a characteristic electrode of the electronic component and an image area surrounding the electrode image area. desirable. Similarly, when accurately recognizing the image of the substrate, the image of the substrate can be recognized based on the recognition image in which the contrast between the mark image area corresponding to the characteristic mark on the substrate and the image area around the mark image area is high. desirable. In view of such circumstances, the image of interest that the recognition condition setting unit refers to when setting the recognition condition corresponding to the recognition image is the contrast between the electrode image area or mark image area and the surrounding image area. It is desirable that the image has a high

このため、画像特定部は、複数の偏光画像のそれぞれについて、電極画像領域又はマーク画像領域を含む所定範囲の領域を、コントラスト値を算出する対象領域として設定する。この場合、画像特定部は、偏光画像出力部により出力された複数の偏光画像のうち、電極画像領域又はマーク画像領域を含む所定範囲の領域内のコントラスト値が最も高い偏光画像を注目画像として特定する。これにより、注目画像に対応した認識条件に従った偏光画像である認識用画像は、電極画像領域又はマーク画像領域とその周囲の画像領域との間のコントラストが高い画像となる。したがって、画像認識部は、認識用画像に基づいて、被写体としての電子部品又は基板を的確に画像認識することができる。 Therefore, for each of the plurality of polarization images, the image specifying unit sets a predetermined area including the electrode image area or the mark image area as the target area for calculating the contrast value. In this case, the image specifying unit specifies, as the image of interest, the polarized image having the highest contrast value within a predetermined range including the electrode image region or the mark image region among the plurality of polarized images output by the polarized image output unit. do. As a result, the image for recognition, which is a polarized image according to the recognition condition corresponding to the image of interest, is an image with high contrast between the electrode image area or mark image area and the surrounding image area. Therefore, the image recognition section can accurately perform image recognition of the electronic component or substrate as the subject based on the recognition image.

以上説明したように、本発明によれば、被写体を的確に画像認識することが可能な画像認識装置、及びそれを備えた部品実装機を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image recognition device capable of accurately recognizing an image of a subject, and a component mounter equipped with the same.

本発明の一実施形態に係る画像認識装置が適用された部品実装機のブロック図である。1 is a block diagram of a component mounter to which an image recognition device according to an embodiment of the invention is applied; FIG. 部品実装機における実装機本体の構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a mounter main body in the component mounter; 画像認識装置に備えられる光照射部及び偏光画像出力部を概略的に示す図である。3 is a diagram schematically showing a light irradiation section and a polarized image output section provided in the image recognition device; FIG. 偏光画像出力部により出力される偏光画像を示す図である。It is a figure which shows the polarization image output by the polarization image output part. 画像認識装置に備えられる画像特定部、認識条件設定部及び画像認識部の各処理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining each process of an image specifying unit, a recognition condition setting unit, and an image recognition unit provided in the image recognition device; 偏光画像出力部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a polarization image output part.

以下、本発明の実施形態に係る画像認識装置及びそれを備えた部品実装機について、図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向関係については水平面上において互いに直交するXY直交座標を用いて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image recognition device and a mounter equipped with the image recognition device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, the directional relationship will be explained using XY rectangular coordinates that are orthogonal to each other on the horizontal plane.

図1及び図2に示される部品実装機1は、基板PPに電子部品を搭載(実装)して電子回路基板を生産する装置である。電子部品としては、部品本体の一方端及び他方端にそれぞれ電極が設けられたチップ部品、SOP(Small Outline Package)、QFP(Quad Flat Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、BGA(Ball Grid Array)などの複数種類の部品が挙げられる。SOPは、部品本体におけるX軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列された部品である。QFP及びPLCCは、部品本体におけるX軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列されるとともに、部品本体におけるY軸方向の一端及び他端に複数の電極が配列された部品である。BGAは、部品本体の下面に複数のボール状の電極が設けられた部品である。なお、電子部品としては、部品本体の下面に対して電極が露出していない部品も存在する。 A component mounter 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a device that mounts (mounts) electronic components on a board PP to produce an electronic circuit board. Examples of electronic components include chip components having electrodes at one end and the other end of a component body, SOP (Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), BGA (Ball Grid Array). ) and other multiple types of parts. The SOP is a component in which a plurality of electrodes are arranged at one end and the other end in the X-axis direction of the component body. The QFP and PLCC are components in which a plurality of electrodes are arranged at one end and the other end of the component body in the X-axis direction, and a plurality of electrodes are arranged at one end and the other end of the component body in the Y-axis direction. A BGA is a component in which a plurality of ball-shaped electrodes are provided on the lower surface of a component body. Some electronic components do not have electrodes exposed to the lower surface of the component body.

部品実装機1は、実装機本体2と、制御装置3と、画像認識装置4と、記憶装置5とを備える。 The component mounter 1 includes a mounter body 2 , a control device 3 , an image recognition device 4 and a storage device 5 .

実装機本体2は、電子回路基板の生産時において、基板PPに電子部品を搭載する部品搭載動作等を行う構造部分を構成する。実装機本体2による電子部品の搭載前において基板PPには、半田ペーストのパターンが印刷されている。つまり、実装機本体2は、半田ペーストのパターンが印刷された基板PPに電子部品を搭載する。実装機本体2は、本体フレーム21と、基板搬送部22と、部品供給装置23と、ヘッドユニット25と、基板支持装置28とを備える。 The mounter main body 2 constitutes a structural part that performs a component mounting operation for mounting electronic components on the board PP during the production of the electronic circuit board. A solder paste pattern is printed on the substrate PP before the electronic component is mounted by the mounter main body 2 . That is, the mounting machine main body 2 mounts electronic components on the substrate PP on which the solder paste pattern is printed. The mounter body 2 includes a body frame 21 , a board transfer section 22 , a component supply device 23 , a head unit 25 and a board support device 28 .

本体フレーム21は、実装機本体2を構成する各部が配置される構造体であり、X軸方向及びY軸方向の両方向と直交する方向(鉛直方向)から見た平面視で略矩形状に形成されている。基板搬送部22は、コンベアによって構成され、X軸方向に延びるように本体フレーム21に配置される。基板搬送部22は、基板PPをX軸方向に搬送する。基板搬送部22により搬送される基板PPは、所定の作業位置(基板PP上に部品が搭載される部品搭載位置)に、基板支持装置28によって位置決めされるようになっている。基板支持装置28は、基板PPを下方側から支持することによって、当該基板PPを部品搭載位置に位置決めする。 The main body frame 21 is a structure in which each part constituting the mounting machine main body 2 is arranged, and is formed in a substantially rectangular shape when viewed in a plan view in a direction perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction (vertical direction). It is The substrate transfer section 22 is configured by a conveyor and arranged on the body frame 21 so as to extend in the X-axis direction. The substrate transporter 22 transports the substrate PP in the X-axis direction. The board PP transported by the board transport section 22 is positioned by the board supporting device 28 at a predetermined work position (component mounting position where components are mounted on the board PP). The substrate supporting device 28 positions the substrate PP at the component mounting position by supporting the substrate PP from below.

部品供給装置23は、本体フレーム21におけるY軸方向の両端部のそれぞれの領域部分に配置される。部品供給装置23は、電子部品を供給可能に構成されていれば、その部品供給方式は特に限定されるものではない。部品供給装置23としては、例えば、テープを担体(キャリア)として電子部品を供給する方式のテープフィーダー、電子部品が載置されたトレイを含むパレットを移動させることにより電子部品を供給する方式のトレイフィーダー、筒状のスティックに収納された電子部品を当該スティックから押し出しながら供給する方式のスティックフィーダーなどを採用することができる。 The component supply devices 23 are arranged in respective regions of both ends of the body frame 21 in the Y-axis direction. The component supply method is not particularly limited as long as the component supply device 23 is configured to be able to supply electronic components. Examples of the component supply device 23 include a tape feeder that supplies electronic components using a tape as a carrier, and a tray that supplies electronic components by moving a pallet containing a tray on which electronic components are placed. A feeder, a stick feeder that feeds electronic components stored in a cylindrical stick while pushing them out from the stick, or the like can be adopted.

ヘッドユニット25は、移動フレーム27に保持されている。本体フレーム21上には、Y軸方向に延びる固定レール261と、Y軸サーボモータ263により回転駆動されるボールねじ軸262とが配設されている。移動フレーム27は固定レール261上に配置され、この移動フレーム27に設けられたナット部分271がボールねじ軸262に螺合している。また、移動フレーム27には、X軸方向に延びるガイド部材272と、X軸サーボモータ274により駆動されるボールねじ軸273とが配設されている。このガイド部材272にヘッドユニット25が移動可能に保持され、このヘッドユニット25に設けられたナット部分がボールねじ軸273に螺合している。そして、Y軸サーボモータ263の作動により移動フレーム27がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ274の作動によりヘッドユニット25が移動フレーム27に対してX軸方向に移動するようになっている。すなわち、ヘッドユニット25は、移動フレーム27の移動に伴ってY軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム27に沿ってX軸方向に移動可能である。ヘッドユニット25は、部品供給装置23と基板支持装置28に支持された基板PPとの間を移動可能である。 The head unit 25 is held by a moving frame 27 . A fixed rail 261 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 262 rotationally driven by a Y-axis servomotor 263 are arranged on the body frame 21 . The moving frame 27 is arranged on a fixed rail 261 , and a nut portion 271 provided on this moving frame 27 is screwed onto a ball screw shaft 262 . A guide member 272 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 273 driven by an X-axis servomotor 274 are arranged on the moving frame 27 . The head unit 25 is movably held by the guide member 272 , and a nut portion provided on the head unit 25 is screwed onto the ball screw shaft 273 . The Y-axis servomotor 263 is operated to move the moving frame 27 in the Y-axis direction, and the X-axis servomotor 274 is operated to move the head unit 25 relative to the moving frame 27 in the X-axis direction. there is That is, the head unit 25 can move in the Y-axis direction as the moving frame 27 moves, and can move along the moving frame 27 in the X-axis direction. The head unit 25 is movable between the component supply device 23 and the substrate PP supported by the substrate support device 28 .

ヘッドユニット25は、複数の保持ノズル251を備えている。複数の保持ノズル251は、ヘッドユニット25に対して着脱自在に装着される。各保持ノズル251は、例えば、部品供給装置23により供給された電子部品の吸着保持が可能なノズルである。この場合、各保持ノズル251は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、各保持ノズル251に負圧が供給されることで当該保持ノズル251による電子部品の吸着保持が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該電子部品の吸着保持が解除される。 The head unit 25 has a plurality of holding nozzles 251 . The plurality of holding nozzles 251 are detachably attached to the head unit 25 . Each holding nozzle 251 is, for example, a nozzle capable of sucking and holding an electronic component supplied by the component supply device 23 . In this case, each holding nozzle 251 can communicate with any one of the negative pressure generator, the positive pressure generator, and the atmosphere via the electric switching valve. In other words, the supply of negative pressure to each holding nozzle 251 enables the holding nozzle 251 to suck and hold the electronic component, and then the supply of positive pressure cancels the sucking and holding of the electronic component.

各保持ノズル251は、ヘッドユニット25のフレームに対してX軸方向及びY軸方向の両方向と直交する鉛直方向(Z軸方向)に昇降可能であるとともに、Z軸方向に延びるノズル軸回りの回転が可能である。各保持ノズル251は、部品供給装置23により供給された電子部品の保持が可能な保持可能位置と、保持可能位置に対して上方側の退避位置との間で、Z軸方向に沿って昇降可能である。つまり、部品供給装置23により供給された電子部品を保持するときには、各保持ノズル251は、退避位置から保持可能位置へ向かって下降し、当該保持可能位置において電子部品を保持する。一方、電子部品の保持後の各保持ノズル251は、保持可能位置から退避位置へ向かって上昇する。更に、各保持ノズル251は、保持した電子部品を基板PP上の予め定められた目標搭載位置に搭載することが可能な搭載可能位置と、前記退避位置との間で、Z軸方向に沿って昇降可能である。 Each holding nozzle 251 can move up and down with respect to the frame of the head unit 25 in a vertical direction (Z-axis direction) orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction, and can rotate around the nozzle axis extending in the Z-axis direction. is possible. Each holding nozzle 251 can move up and down along the Z-axis direction between a holdable position capable of holding an electronic component supplied by the component supply device 23 and a retracted position above the holdable position. is. That is, when holding an electronic component supplied by the component supply device 23, each holding nozzle 251 descends from the retracted position toward the holdable position, and holds the electronic component at the holdable position. On the other hand, each holding nozzle 251 after holding the electronic component rises from the holdable position toward the retracted position. Further, each holding nozzle 251 is arranged along the Z-axis direction between a mountable position where the held electronic component can be mounted on a predetermined target mounting position on the substrate PP and the retracted position. It is possible to go up and down.

ヘッドユニット25は、各保持ノズル251により保持された電子部品P(図3)を基板PPに搭載する部品搭載動作を、基板PPに設定された複数の目標搭載位置の各々に対応して行う。 The head unit 25 performs a component mounting operation for mounting the electronic component P (FIG. 3) held by each holding nozzle 251 on the substrate PP, corresponding to each of a plurality of target mounting positions set on the substrate PP.

また、図2に示されるように、ヘッドユニット25には、第1撮像カメラ252と第2撮像カメラ253とが設けられている。第1撮像カメラ252及び第2撮像カメラ253は、例えばCMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)やCCD(Charged-coupled device)等の撮像素子を備えたカメラである。 Further, as shown in FIG. 2, the head unit 25 is provided with a first imaging camera 252 and a second imaging camera 253 . The first imaging camera 252 and the second imaging camera 253 are cameras having imaging elements such as CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) and CCD (Charged-coupled device).

第1撮像カメラ252は、基板搬送部22によって部品搭載位置に搬送された基板PPの上面に付されているマークMを画像認識するために、当該マークMを上方側から撮像して画像を取得する。第1撮像カメラ252により撮像された画像に基づいて基板PP上のマークMを画像認識することによって、基板PPの原点座標に対する位置ずれ量が検知される。この基板PP上に付されたマークMの画像認識を、後記の画像認識装置4によって行ってもよい。 The first imaging camera 252 acquires an image by capturing an image of the mark M from above in order to recognize the image of the mark M attached to the upper surface of the board PP transported to the component mounting position by the board transport unit 22. do. By recognizing the mark M on the substrate PP based on the image captured by the first imaging camera 252, the positional deviation amount of the substrate PP with respect to the origin coordinates is detected. Image recognition of the marks M provided on the substrate PP may be performed by an image recognition device 4 described later.

第2撮像カメラ253は、部品供給装置23における電子部品Pの供給位置を斜め上方から撮像する。第2撮像カメラ253の撮像によって取得された画像は、部品供給装置23により部品供給位置に供給された電子部品Pの姿勢を認識する際に参照される。 The second imaging camera 253 captures an image of the supply position of the electronic component P in the component supply device 23 from obliquely above. The image captured by the second imaging camera 253 is referred to when recognizing the attitude of the electronic component P supplied to the component supply position by the component supply device 23 .

記憶装置5は、制御装置3によって参照される管理データD1を記憶する管理データ記憶部51と、画像認識装置4によって参照される部品データD2及び基板データD3を蓄積して記憶する蓄積記憶部52と、を含む。 The storage device 5 includes a management data storage unit 51 that stores management data D1 referred to by the control device 3, and an accumulation storage unit 52 that accumulates and stores component data D2 and board data D3 referred to by the image recognition device 4. and including.

管理データ記憶部51に記憶される管理データD1は、制御装置3による部品搭載処理等の制御に必要な各種情報によって構成されるデータである。管理データD1を構成する情報としては、例えば、部品情報、部品供給情報、ノズル情報、ヘッド情報、目標保持位置情報、目標搭載位置情報、などが挙げられる。部品情報は、電子部品Pの種類を特定するための情報である。部品供給情報は、部品供給装置23を特定するための情報である。ノズル情報は、保持ノズル251の種類を特定するための情報である。ヘッド情報は、ヘッドユニット25を特定するための情報である。目標保持位置情報は、保持ノズル251が電子部品Pを保持するときの目標保持位置を示す情報である。目標搭載位置情報は、基板PPに設定された電子部品Pの目標搭載位置を示す情報である。 The management data D<b>1 stored in the management data storage unit 51 is data composed of various kinds of information required for control of the component mounting process and the like by the control device 3 . Information constituting the management data D1 includes, for example, component information, component supply information, nozzle information, head information, target holding position information, target mounting position information, and the like. Component information is information for identifying the type of electronic component P. FIG. The component supply information is information for specifying the component supply device 23 . The nozzle information is information for identifying the type of the held nozzle 251 . The head information is information for specifying the head unit 25 . The target holding position information is information indicating the target holding position when the holding nozzle 251 holds the electronic component P. FIG. The target mounting position information is information indicating the target mounting position of the electronic component P set on the board PP.

図1に示されるように、管理データ記憶部51は、管理データD1に、後記の画像認識装置4の認識条件設定部44によって設定される認識条件DSを関連付けて記憶する。 As shown in FIG. 1, the management data storage unit 51 stores the management data D1 in association with the recognition condition DS set by the recognition condition setting unit 44 of the image recognition device 4 described later.

図1を参照しながら、蓄積記憶部52に蓄積記憶される部品データD2及び基板データD3について説明する。部品データD2は、電子部品Pの特徴に関するデータによって構成される。電子部品Pの特徴に関するデータとしては、電子部品Pの外形寸法、電子部品Pにおける電極P2(図3)のサイズ、電極P2の形状、部品本体P1(図3)に対して複数の電極P2が所定の配列方向に配列されている電子部品Pの場合には電極P2間のピッチ、などの各データが挙げられる。基板データD3は、基板PPの特徴に関するデータによって構成される。基板PPの特徴に関するデータとしては、基板PPに付されたマークMの形状、基板PPに対するマークMの位置などの各データが挙げられる。 The component data D2 and the board data D3 accumulated and stored in the accumulation storage unit 52 will be described with reference to FIG. The component data D2 is composed of data relating to the characteristics of the electronic component P. FIG. Data on the characteristics of the electronic component P include the external dimensions of the electronic component P, the size of the electrode P2 (FIG. 3) in the electronic component P, the shape of the electrode P2, and the plurality of electrodes P2 for the component body P1 (FIG. 3). In the case of the electronic parts P arranged in a predetermined arrangement direction, each data such as the pitch between the electrodes P2 can be mentioned. The board data D3 is composed of data relating to the characteristics of the board PP. Data relating to the characteristics of the substrate PP include data such as the shape of the mark M provided on the substrate PP and the position of the mark M with respect to the substrate PP.

蓄積記憶部52は、電子部品Pの種類ごとに部品データD2を蓄積して記憶するとともに、基板PPの種類ごとに基板データD3を蓄積して記憶する。図1に示されるように、蓄積記憶部52は、部品データD2又は基板データD3に、後記の画像認識装置4の認識条件設定部44によって設定される認識条件DSを関連付けて記憶する。なお、蓄積記憶部52は、部品実装機1に備えられる記憶装置5に含まれることに限定されない。例えば、蓄積記憶部52は、部品実装機1とは別個独立のサーバ装置に組み込まれていてもよい。 The accumulation storage unit 52 accumulates and stores component data D2 for each type of electronic component P, and accumulates and stores board data D3 for each type of board PP. As shown in FIG. 1, the accumulation storage unit 52 stores the component data D2 or the board data D3 in association with the recognition condition DS set by the recognition condition setting unit 44 of the image recognition device 4 described later. Note that the accumulation storage unit 52 is not limited to being included in the storage device 5 provided in the mounter 1 . For example, the accumulation storage section 52 may be incorporated in a server device that is separate and independent from the mounter 1 .

制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。制御装置3は、CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、実装機本体2の各構成要素の動作を制御する。制御装置3は、管理データ記憶部51に記憶された管理データD1に従って各構成要素の動作を制御する。図1に示されるように、制御装置3は、主たる機能構成として、基板搬送制御部31と、部品供給制御部32と、ヘッド制御部33とを含む。 The control device 3 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing control programs, a RAM (Random Access Memory) used as a work area for the CPU, and the like. The control device 3 controls the operation of each component of the mounting machine body 2 by the CPU executing a control program stored in the ROM. The control device 3 controls the operation of each component according to the management data D1 stored in the management data storage unit 51. FIG. As shown in FIG. 1, the control device 3 includes a substrate transfer control section 31, a component supply control section 32, and a head control section 33 as main functional components.

基板搬送制御部31は、基板搬送部22による基板PPの搬送動作を制御する。部品供給制御部32は、管理データD1の部品情報及び部品供給情報に従って、部品供給装置23による電子部品Pの供給動作を制御する。ヘッド制御部33は、管理データD1の部品情報、ノズル情報、ヘッド情報、目標保持位置情報及び目標搭載位置情報に従って、ヘッドユニット25を制御することにより保持ノズル251を制御する。これにより、ヘッド制御部33は、基板PPに設定された複数の目標搭載位置の各々に対応して、保持ノズル251による電子部品Pを保持する保持動作を実行させるとともに、ヘッドユニット25を移動させて部品搭載動作を実行させる。 The board transfer control section 31 controls the transfer operation of the board PP by the board transfer section 22 . The component supply control unit 32 controls the supply operation of the electronic components P by the component supply device 23 according to the component information and the component supply information of the management data D1. The head control unit 33 controls the holding nozzles 251 by controlling the head unit 25 according to the component information, nozzle information, head information, target holding position information, and target mounting position information of the management data D1. Accordingly, the head control unit 33 causes the holding nozzle 251 to perform a holding operation for holding the electronic component P corresponding to each of the plurality of target mounting positions set on the substrate PP, and moves the head unit 25. to execute the component mounting operation.

画像認識装置4は、光の反射特性の異なる複数の領域を有する被写体を画像認識するための装置である。この画像認識装置4について、図1及び図2に加えて図3~図6を参照しながら説明する。 The image recognition device 4 is a device for image recognition of a subject having a plurality of areas with different light reflection characteristics. The image recognition device 4 will be described with reference to FIGS. 3 to 6 in addition to FIGS. 1 and 2. FIG.

画像認識装置4による画像認識の対象となる被写体としては、電子部品Pと基板PPとが挙げられる。電子部品Pは、光の反射特性の異なる部品本体P1と電極P2とを有している。電子部品Pにおいては、金属からなる電極P2が入射光を鏡面反射する反射特性を有し、セラミックスや樹脂などの非金属からなる部品本体P1が入射光を拡散反射する反射特性を有している。また、基板PPは、光の反射特性の異なる基板本体と認識用のマークMとを有している。画像認識装置4は、ヘッドユニット25の保持ノズル251により保持された電子部品P、又は、保持ノズル251により保持された電子部品Pを搭載する対象の基板PPを被写体として画像認識する。以下では、電子部品Pを被写体とした場合の画像認識装置4について説明する。 The electronic component P and the circuit board PP are examples of subjects for image recognition by the image recognition device 4 . The electronic component P has a component body P1 and an electrode P2 having different light reflection characteristics. In the electronic component P, the electrode P2 made of metal has a reflection characteristic of mirror-reflecting incident light, and the component body P1 made of non-metal such as ceramics or resin has a reflection characteristic of diffusely reflecting incident light. . Further, the substrate PP has a substrate main body having different light reflection characteristics and a recognition mark M. As shown in FIG. The image recognition device 4 recognizes the image of the electronic component P held by the holding nozzle 251 of the head unit 25 or the substrate PP on which the electronic component P held by the holding nozzle 251 is mounted as a subject. Below, the image recognition device 4 in the case where the electronic component P is used as the subject will be described.

画像認識装置4は、ヘッドユニット25の保持ノズル251により保持された電子部品Pが基板PPに搭載される前において、保持ノズル251に保持された電子部品Pを画像認識する。画像認識装置4は、光照射部41と、偏光画像出力部42と、画像特定部43と、認識条件設定部44と、画像認識部45とを備える。光照射部41及び偏光画像出力部42は、本体フレーム21上に配置される(図2参照)。一方、画像特定部43、認識条件設定部44、及び画像認識部45は、上記の制御装置3とは別個独立のマイクロコンピュータにより構成されていてもよいし、制御装置3に一体に組み込まれていてもよい。 The image recognition device 4 performs image recognition of the electronic component P held by the holding nozzle 251 of the head unit 25 before the electronic component P held by the holding nozzle 251 of the head unit 25 is mounted on the substrate PP. The image recognition device 4 includes a light irradiation section 41 , a polarized image output section 42 , an image specifying section 43 , a recognition condition setting section 44 and an image recognition section 45 . The light irradiation unit 41 and the polarized image output unit 42 are arranged on the body frame 21 (see FIG. 2). On the other hand, the image specifying unit 43, the recognition condition setting unit 44, and the image recognition unit 45 may be configured by a microcomputer that is independent from the control device 3, or may be integrated into the control device 3. may

図3に示されるように、光照射部41は、ヘッドユニット25の保持ノズル251により保持された電子部品Pに斜め下方から非偏光の光L1を照射する。光照射部41から照射された光L1が電子部品Pに入射すると、部品本体P1で拡散反射し、電極P2で鏡面反射する。 As shown in FIG. 3, the light irradiation unit 41 irradiates the electronic component P held by the holding nozzle 251 of the head unit 25 with non-polarized light L1 obliquely from below. When the light L1 emitted from the light irradiation unit 41 is incident on the electronic component P, it is diffusely reflected by the component main body P1 and specularly reflected by the electrode P2.

偏光画像出力部42は、保持ノズル251により保持された電子部品Pの下方側に配置された状態で、光照射部41から照射された光L1の入射に応じて電子部品Pで反射した光L2を受光する。これにより、偏光画像出力部42は、図4に示される偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像G1を取得する。偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1を含む複数の偏光画像GAを出力する。電子部品Pを撮像した画像である各偏光撮像画像G1は、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR1と、電極P2に対応した電極画像領域AR2とを含む。 The polarized image output unit 42 is arranged below the electronic component P held by the holding nozzle 251, and the light L2 reflected by the electronic component P in response to the incident light L1 emitted from the light irradiation unit 41 is generated. receive light. Thereby, the polarized image output unit 42 acquires a plurality of polarized captured images G1 having different polarization directions shown in FIG. The polarization image output unit 42 outputs a plurality of polarization images GA including a plurality of polarization captured images G1. Each polarized captured image G1, which is an image of the electronic component P, includes a component body image area AR1 corresponding to the component body P1 and an electrode image area AR2 corresponding to the electrode P2.

本実施形態では、偏光画像出力部42は、CMOSやCCD等の撮像素子4211の各画素に偏光方向の異なる偏光子4212が積層された偏光子積層撮像素子421が搭載された偏光カメラによって構成される。偏光子積層撮像素子421を構成する各画素には、それぞれ特定方向に偏光した光だけを透過させる光フィルタとして機能する偏光子4212が設けられている。偏光子4212の下に偏光子4212を透過した光を受光する撮像素子4211が設けられている。 In this embodiment, the polarization image output unit 42 is configured by a polarization camera equipped with a polarizer stacked imaging element 421 in which polarizers 4212 with different polarization directions are stacked on each pixel of an imaging element 4211 such as a CMOS or CCD. be. Each pixel constituting the polarizer-stacked imaging element 421 is provided with a polarizer 4212 that functions as an optical filter that transmits only light polarized in a specific direction. An imaging device 4211 that receives light transmitted through the polarizer 4212 is provided below the polarizer 4212 .

偏光子積層撮像素子421を構成する各画素に設定される偏光子4212は、複数画素(例えば4画素)を一単位として、これら複数画素(4画素)が、それぞれ異なる偏光方向の光のみを透過させる構成となっている。4画素を一単位とする偏光子4212が積層された偏光子積層撮像素子421の場合、その偏光子積層撮像素子421の4つの画素a,b,c,dの偏光方向は、例えば、以下のように設定される。すなわち、画素aの偏光方向は水平方向の0度の方向であり、この場合、画素aは0度の方向の偏光のみを受光する。画素bの偏光方向は右上斜め方向の45度の方向であり、この場合、画素bは45度の方向の偏光のみを受光する。画素cの偏光方向は垂直方向の90度の方向であり、この場合、画素cは90度の方向の偏光のみを受光する。画素dの偏光方向は右下斜め方向の135度の方向であり、この場合、画素dは135度の方向の偏光のみを受光する。 The polarizer 4212 set in each pixel constituting the polarizer-stacked imaging device 421 has a plurality of pixels (for example, 4 pixels) as a unit, and these plurality of pixels (4 pixels) transmit only light in different polarization directions. It is configured to let In the case of the polarizer-stacked imaging element 421 in which the polarizers 4212 each having four pixels as one unit are stacked, the polarization directions of the four pixels a, b, c, and d of the polarizer-stacked imaging element 421 are, for example, as follows. is set to That is, the polarization direction of pixel a is the direction of 0 degrees in the horizontal direction, and in this case, pixel a receives only polarized light in the direction of 0 degrees. The polarization direction of the pixel b is the 45-degree direction oblique to the upper right, and in this case, the pixel b receives only polarized light in the direction of 45 degrees. The polarization direction of pixel c is 90 degrees in the vertical direction, and in this case, pixel c receives only polarized light in the direction of 90 degrees. The polarization direction of the pixel d is the direction of 135 degrees oblique to the lower right, and in this case, the pixel d receives only polarized light in the direction of 135 degrees.

なお、上述の説明において、水平方向、右上斜め方向、右下斜め方向、垂直方向とは、偏光画像出力部42を構成する偏光カメラに対する方向であり、偏光カメラの光軸に垂直な方向を水平方向、偏光カメラの光軸に平行な方向を垂直方向とする。従って、偏光カメラの傾きに応じて各画素の偏光方向は変化する。 In the above description, the horizontal direction, upper right oblique direction, lower right oblique direction, and vertical direction are the directions with respect to the polarization camera that constitutes the polarization image output unit 42, and the direction perpendicular to the optical axis of the polarization camera is the horizontal direction. Direction, the direction parallel to the optical axis of the polarization camera is taken as the vertical direction. Therefore, the polarization direction of each pixel changes according to the tilt of the polarization camera.

4画素を一単位とする偏光子4212が積層された偏光子積層撮像素子421を備えた偏光カメラによって構成される偏光画像出力部42は、光照射部41から照射された光L1の入射に応じて電子部品Pで反射した光L2を受光することにより、偏光方向が0度、45度、90度、及び135度の各方向の偏光撮像画像G1を取得する。偏光画像出力部42を偏光カメラによって構成することにより、保持ノズル251により保持された電子部品Pに対する下方側からの1回の撮像で、偏光方向が異なる4枚の偏光撮像画像G1を取得することができる。これにより、偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1を取得するのに要する時間を短縮することができる。 The polarized image output unit 42 configured by a polarization camera equipped with a polarizer-stacked imaging device 421 in which polarizers 4212 each having 4 pixels as a unit are stacked, responds to the incidence of the light L1 emitted from the light irradiation unit 41. By receiving the light L2 reflected by the electronic component P, the polarization captured images G1 in the polarization directions of 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, and 135 degrees are obtained. By configuring the polarized image output unit 42 with a polarized camera, four polarized captured images G1 having different polarization directions can be acquired by one imaging from the lower side of the electronic component P held by the holding nozzle 251. can be done. Thereby, the polarization image output unit 42 can shorten the time required to acquire the plurality of polarization captured images G1.

また、図4に示されるように、偏光画像出力部42は、偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像G1を重み付けを変化させながら合成することにより、複数の偏光合成画像G2を生成する。この場合、偏光画像出力部42は、重み付けに応じて細分化された異なる偏光方向の複数の偏光合成画像G2を生成する。偏光画像出力部42は、複数の偏光合成画像G2を偏光画像GAとして出力することにより、細分化された異なる偏光方向の複数の偏光画像GAを出力する。なお、偏光合成画像G2は、偏光撮像画像G1と同様に、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR1と、電極P2に対応した電極画像領域AR2とを含む。 Further, as shown in FIG. 4, the polarization image output unit 42 generates a plurality of polarization synthesized images G2 by synthesizing a plurality of polarization captured images G1 with different polarization directions while changing the weighting. In this case, the polarization image output unit 42 generates a plurality of polarization composite images G2 in different polarization directions subdivided according to the weighting. The polarization image output unit 42 outputs a plurality of segmented polarization images GA in different polarization directions by outputting the plurality of polarization composite images G2 as the polarization images GA. Note that, similarly to the polarization image G1, the polarization composite image G2 includes a component body image area AR1 corresponding to the component body P1 and an electrode image area AR2 corresponding to the electrode P2.

また、偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1に基づいて偏光方向の角度ごとにグレースケールで表現した偏光角画像G3を生成し、当該偏光角画像G3を偏光画像GAとして出力する。なお、偏光角画像G3は、偏光撮像画像G1と同様に、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR1と、電極P2に対応した電極画像領域AR2とを含む。 The polarization image output unit 42 also generates a polarization angle image G3 expressed in gray scale for each angle of the polarization direction based on the plurality of polarization captured images G1, and outputs the polarization angle image G3 as a polarization image GA. Note that the polarization angle image G3 includes a component body image area AR1 corresponding to the component body P1 and an electrode image area AR2 corresponding to the electrode P2, similarly to the polarization captured image G1.

更に、偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1に基づいて画素ごとに直線偏光度(DoLP;Degree of Linear Polarization)を算出し、その直線偏光度に応じた輝度値を有する画素群からなる直線偏光度画像G4を生成する。この場合、偏光画像出力部42は、直線偏光度画像G4を偏光画像GAとして出力する。なお、直線偏光度画像G4は、偏光撮像画像G1と同様に、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR1と、電極P2に対応した電極画像領域AR2とを含む。 Furthermore, the polarized image output unit 42 calculates the degree of linear polarization (DoLP) for each pixel based on the plurality of polarized captured images G1, and extracts from the pixel group having the luminance value according to the degree of linear polarization. A linear polarization degree image G4 is generated. In this case, the polarization image output unit 42 outputs the linear polarization degree image G4 as the polarization image GA. Note that the linear polarization degree image G4 includes a component body image area AR1 corresponding to the component body P1 and an electrode image area AR2 corresponding to the electrode P2, similarly to the polarization image G1.

上記の通り、偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1、複数の偏光合成画像G2、偏光角画像G3、及び直線偏光度画像G4を偏光画像GAとして出力する。 As described above, the polarization image output unit 42 outputs the plurality of captured polarization images G1, the plurality of polarization composite images G2, the polarization angle image G3, and the linear polarization degree image G4 as the polarization image GA.

また、偏光画像出力部42は、複数の偏光撮像画像G1を同一の重み付けで合成することにより非偏光画像GBを生成し、当該非偏光画像GBを出力するように構成されていてもよい。非偏光画像GBは、偏光撮像画像G1と同様に、部品本体P1に対応した部品本体画像領域AR1と、電極P2に対応した電極画像領域AR2とを含む。なお、非偏光画像GBは、偏光カメラからなる偏光画像出力部42により生成されることに代えて、CMOSやCCD等の撮像素子を備えた通常の撮像カメラでの撮像によって取得されてもよい。 Further, the polarization image output unit 42 may be configured to generate a non-polarization image GB by synthesizing a plurality of polarization captured images G1 with the same weighting, and to output the non-polarization image GB. The non-polarized image GB includes a component body image area AR1 corresponding to the component body P1 and an electrode image area AR2 corresponding to the electrode P2, similarly to the polarized captured image G1. Note that the non-polarized image GB may be acquired by an ordinary imaging camera having an imaging device such as a CMOS or CCD, instead of being generated by the polarized image output unit 42 that is a polarization camera.

図5に示されるように、偏光画像出力部42により出力された複数の偏光画像GAと非偏光画像GBとは、画像特定部43に入力される。画像特定部43は、複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのコントラスト値Cをそれぞれ算出し、当該コントラスト値Cが最も高い注目画像GCを特定する。具体的には、画像特定部43は、複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのそれぞれについて、輝度値ごとの画素数を示す輝度ヒストグラムHGを生成する。そして、画像特定部43は、各輝度ヒストグラムHGに基づいて、下記式(1)に従って、複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのコントラスト値Cをそれぞれ算出する。
コントラスト値C=(max-min)/(max+min) ・・・(1)
As shown in FIG. 5 , the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB output by the polarized image output section 42 are input to the image specifying section 43 . The image specifying unit 43 calculates the contrast values C of the plurality of polarized images GA and the non-polarized images GB, respectively, and specifies the image of interest GC having the highest contrast value C. FIG. Specifically, the image specifying unit 43 generates a brightness histogram HG indicating the number of pixels for each brightness value for each of the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB. Then, the image specifying unit 43 calculates contrast values C of the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB according to the following formula (1) based on each luminance histogram HG.
Contrast value C=(max−min)/(max+min) (1)

上記式(1)において、偏光画像GA及び非偏光画像GBの各々を構成する各画素の輝度値について、最も高い輝度値を「max」と示し、最も低い輝度値を「min」と示している。 In the above formula (1), regarding the luminance value of each pixel constituting each of the polarized image GA and the non-polarized image GB, the highest luminance value is indicated as "max" and the lowest luminance value is indicated as "min". .

画像特定部43は、輝度ヒストグラムHGに基づいて複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBの各々のコントラスト値Cを的確に算出することができる。これにより、画像特定部43は、偏光画像出力部42により出力される複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBの中から、コントラスト値Cが最も高い注目画像GCをより的確に特定することができる。 The image specifying unit 43 can accurately calculate the contrast value C of each of the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB based on the brightness histogram HG. Accordingly, the image specifying unit 43 can more accurately specify the image of interest GC having the highest contrast value C from among the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB output by the polarized image output unit 42. .

認識条件設定部44は、画像特定部43により特定された注目画像GCに基づいて、電子部品Pを画像認識するための認識条件DSを設定する。画像特定部43が複数の偏光撮像画像G1、複数の偏光合成画像G2、及び偏光角画像G3の中から注目画像GCを特定した場合、認識条件設定部44は、注目画像GCに対応した偏光方向を認識条件DSとして設定する。画像特定部43が直線偏光度画像G4を注目画像GCとして特定した場合、認識条件設定部44は、偏光画像出力部42が直線偏光度画像G4を生成して出力することを認識条件DSとして設定する。画像特定部43が非偏光画像GBを注目画像GCとして特定した場合、認識条件設定部44は、偏光画像出力部42が非偏光画像GBを生成して出力することを認識条件DSとして設定する。 The recognition condition setting unit 44 sets a recognition condition DS for image recognition of the electronic component P based on the image of interest GC specified by the image specifying unit 43 . When the image specifying unit 43 specifies the image of interest GC from among the plurality of captured polarization images G1, the plurality of combined polarization images G2, and the polarization angle image G3, the recognition condition setting unit 44 selects the polarization direction corresponding to the image of interest GC. is set as the recognition condition DS. When the image specifying unit 43 specifies the linear polarization degree image G4 as the image of interest GC, the recognition condition setting unit 44 sets the recognition condition DS that the polarization image output unit 42 generates and outputs the linear polarization degree image G4. do. When the image specifying unit 43 specifies the non-polarized image GB as the image of interest GC, the recognition condition setting unit 44 sets the recognition condition DS that the polarized image output unit 42 generates and outputs the non-polarized image GB.

認識条件設定部44により設定された認識条件DSは、管理データD1に関連付けて管理データ記憶部51に記憶されるとともに、部品データD2に関連付けて蓄積記憶部52に記憶される。なお、画像認識装置4において基板PPを被写体として画像認識する場合には、認識条件DSは基板データD3に関連付けて蓄積記憶部52に記憶される。 The recognition condition DS set by the recognition condition setting unit 44 is stored in the management data storage unit 51 in association with the management data D1, and is stored in the accumulation storage unit 52 in association with the part data D2. When the image recognition device 4 recognizes the substrate PP as an object, the recognition condition DS is stored in the accumulation storage unit 52 in association with the substrate data D3.

画像認識部45は、認識条件設定部44により自動的に設定された認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBを認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。認識条件DSが偏光方向を示す場合、画像認識部45は、認識条件DSで示される偏光方向の偏光画像GAを認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。認識条件DSが直線偏光度画像G4を生成して出力することを示す場合、画像認識部45は、直線偏光度画像G4を認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。認識条件DSが非偏光画像GBを出力することを示す場合、画像認識部45は、非偏光画像GBを認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。 The image recognizing unit 45 causes the polarized image output unit 42 to output the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS automatically set by the recognition condition setting unit 44 as the recognition image GD. When the recognition condition DS indicates the polarization direction, the image recognition unit 45 outputs the polarization image GA of the polarization direction indicated by the recognition condition DS from the polarization image output unit 42 as the recognition image GD. When the recognition condition DS indicates that the linear polarization degree image G4 is to be generated and output, the image recognition section 45 causes the polarization image output section 42 to output the linear polarization degree image G4 as the recognition image GD. When the recognition condition DS indicates that the non-polarized image GB is to be output, the image recognition section 45 causes the polarized image output section 42 to output the non-polarized image GB as the recognition image GD.

認識用画像GDは、認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBであって、偏光画像出力部42からの出力が可能な複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのうちコントラスト値Cが最も高い注目画像GCに対応した画像である。このため、認識用画像GDは、良好なコントラストを有する電子部品Pの画像となる。したがって、画像認識部45は、認識条件DSに従った認識用画像GDに基づいて、電子部品Pを的確に画像認識することができる。 The recognition image GD is a polarized image GA or a non-polarized image GB according to the recognition condition DS, and the contrast value C of the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB that can be output from the polarized image output unit 42 is an image corresponding to the image of interest GC with the highest . Therefore, the recognition image GD is an image of the electronic component P with good contrast. Therefore, the image recognition unit 45 can accurately perform image recognition of the electronic component P based on the recognition image GD according to the recognition condition DS.

画像認識部45は、認識用画像GDに基づいて電子部品Pを画像認識する際に、管理データ記憶部51に記憶された管理データD1に関連付けられた認識条件DSを参照することができる。この場合、画像認識部45は、管理データD1に関連付けられた認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBを認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。 The image recognition unit 45 can refer to the recognition condition DS associated with the management data D1 stored in the management data storage unit 51 when performing image recognition of the electronic component P based on the recognition image GD. In this case, the image recognition unit 45 causes the polarized image output unit 42 to output the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS associated with the management data D1 as the recognition image GD.

また、認識条件DSは部品データD2に関連付けられて蓄積記憶部52に記憶されているので、画像認識部45は、認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBを認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させるときに、その都度、蓄積記憶部52から認識条件DSを読み出して利用することができる。 Further, since the recognition condition DS is associated with the part data D2 and stored in the accumulation storage unit 52, the image recognition unit 45 uses the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS as the recognition image GD. The recognition condition DS can be read from the accumulation storage unit 52 and used each time the polarization image output unit 42 outputs the image.

画像認識部45は、認識条件設定部44により設定された認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBを、電子部品Pを画像認識するための認識用画像GDとして偏光画像出力部42から出力させる。そして、画像認識部45は、蓄積記憶部52に記憶された部品データD2と、偏光画像出力部42から出力された認識用画像GDとに基づいて、保持ノズル251により保持された電子部品Pを画像認識する。具体的には、画像認識部45は、部品データD2を参照しながら認識用画像GDに基づいて、保持ノズル251に対する電子部品Pの保持状態として、保持ノズル251に対する電子部品Pの位置を認識するとともに、保持ノズル251に保持された電子部品Pの姿勢を認識する。 The image recognition unit 45 outputs the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS set by the recognition condition setting unit 44 as the recognition image GD for image recognition of the electronic component P to the polarized image output unit 42. output from Then, the image recognition unit 45 recognizes the electronic component P held by the holding nozzle 251 based on the component data D2 stored in the accumulation storage unit 52 and the recognition image GD output from the polarization image output unit 42. image recognition. Specifically, the image recognition unit 45 recognizes the position of the electronic component P with respect to the holding nozzle 251 as the holding state of the electronic component P with respect to the holding nozzle 251 based on the recognition image GD while referring to the component data D2. At the same time, the posture of the electronic component P held by the holding nozzle 251 is recognized.

画像認識部45による認識結果を示す認識結果情報DSSは、ヘッド制御部33に入力される。ヘッド制御部33は、認識結果情報DSSに基づいて、ヘッドユニット25による部品搭載動作を制御する。画像認識部45による認識結果情報DSSに基づき制御されるヘッドユニット25の部品搭載動作によって、基板PPに対する電子部品Pの搭載精度の向上が図られる。 Recognition result information DSS indicating the recognition result by the image recognition unit 45 is input to the head control unit 33 . The head control unit 33 controls the component mounting operation by the head unit 25 based on the recognition result information DSS. The component mounting operation of the head unit 25 controlled based on the recognition result information DSS by the image recognition unit 45 improves the mounting accuracy of the electronic component P on the substrate PP.

電子部品Pを的確に画像認識する場合、電子部品Pにおいて特徴的な電極P2に対応した電極画像領域AR2とその周囲の部品本体画像領域AR1との間のコントラストが高い認識用画像GDに基づいて電子部品Pを画像認識することが望ましい。 When accurately recognizing the image of the electronic component P, based on the recognition image GD in which the contrast between the electrode image area AR2 corresponding to the characteristic electrode P2 of the electronic component P and the surrounding component body image area AR1 is high. Image recognition of the electronic component P is desirable.

このため、図5に示されるように、画像特定部43は、複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのそれぞれについて、電極画像領域AR2を含む所定範囲の領域を、コントラスト値Cを算出する対象領域AR3として設定する。この場合、画像特定部43は、偏光画像出力部42により出力された複数の偏光画像GA及び非偏光画像GBのうち、電極画像領域AR2を含む所定範囲の領域AR3内のコントラスト値Cが最も高い偏光画像GA又は非偏光画像GBを注目画像GCとして特定する。これにより、注目画像GCに対応した認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBである認識用画像GDは、電極画像領域AR2とその周囲の部品本体画像領域AR1との間のコントラストが高い画像となる。したがって、画像認識部45は、認識用画像GDに基づいて、被写体としての電子部品Pを的確に画像認識することができる。 For this reason, as shown in FIG. 5, the image specifying unit 43 designates a predetermined range including the electrode image area AR2 for each of the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB as a target for calculating the contrast value C. Set as area AR3. In this case, the image specifying unit 43 determines that, among the plurality of polarized images GA and non-polarized images GB output by the polarized image output unit 42, the contrast value C within the predetermined range area AR3 including the electrode image area AR2 is the highest. A polarized image GA or a non-polarized image GB is specified as an image of interest GC. As a result, the recognition image GD, which is the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS corresponding to the image of interest GC, has a contrast between the electrode image area AR2 and the surrounding component body image area AR1. High image. Therefore, the image recognition section 45 can accurately perform image recognition of the electronic component P as a subject based on the recognition image GD.

なお、画像認識装置4において基板PPを被写体として画像認識する場合には、画像特定部43は、基板PPに付されたマークMに対応したマーク画像領域を含む所定範囲の領域を、コントラスト値Cを算出する対象領域として設定する。この場合、画像特定部43は、マーク画像領域を含む所定範囲の領域内のコントラスト値Cが最も高い偏光画像GA又は非偏光画像GBを注目画像GCとして特定する。これにより、注目画像GCに対応した認識条件DSに従った偏光画像GA又は非偏光画像GBである認識用画像GDは、マーク画像領域とその周囲の領域との間のコントラストが高い画像となる。したがって、画像認識部45は、認識用画像GDに基づいて、被写体としての基板PPを的確に画像認識することができる。 When the image recognition device 4 recognizes the image of the substrate PP as an object, the image specifying unit 43 sets the area of a predetermined range including the mark image area corresponding to the mark M attached to the substrate PP to the contrast value C is set as the target area for calculation. In this case, the image specifying unit 43 specifies, as the image of interest GC, the polarized image GA or the non-polarized image GB having the highest contrast value C within a predetermined range including the mark image area. As a result, the recognition image GD, which is the polarized image GA or the non-polarized image GB according to the recognition condition DS corresponding to the target image GC, is an image with high contrast between the mark image area and its surrounding areas. Therefore, the image recognition unit 45 can accurately perform image recognition of the substrate PP as a subject based on the recognition image GD.

以上、本発明の実施形態に係る画像認識装置4及びそれを備えた部品実装機1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。 Although the image recognition device 4 and the mounter 1 having the same according to the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and the following modified embodiments may be employed. be able to.

上記の実施形態では、画像認識装置4の偏光画像出力部42は、偏光子積層撮像素子421が搭載された偏光カメラによって構成されることについて説明したが、このような構成に限定されない。 In the above-described embodiment, the polarization image output unit 42 of the image recognition device 4 is configured by a polarization camera equipped with the polarizer stack imaging element 421, but the configuration is not limited to this.

変形実施形態では、偏光画像出力部42は、図6に示される構造を有するカメラであってもよい。図6に示される例では、偏光画像出力部42は、光軸に平行な軸4231回りに回転可能な偏光フィルタ423と、CMOSやCCD等の撮像素子422とが、所定の間隔を隔てて光軸上に並んで配置されたカメラによって構成される。この場合、偏光フィルタ423は、異なる偏光方向の光を通過させる複数の領域(例えば4つの領域)に区画される。例えば、偏光フィルタ423は、偏光方向が0度、45度、90度、及び135度の各方向の光を通過させる4つの領域に区画される。このような構成の偏光画像出力部42では、撮像素子422による各回の撮像ごとに偏光フィルタ423が45度の回転角度で回転される。この場合、撮像素子422による4回の撮像で、偏光方向が異なる4枚の偏光撮像画像G1を取得することができる。これにより、偏光画像出力部42は、上記の偏光カメラによって構成される場合と比較して、複数の偏光撮像画像G1を取得するのに要する時間が長くはなるが、解像度の高い偏光撮像画像G1を取得することができる。 In a modified embodiment, the polarized image output section 42 may be a camera having the structure shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, the polarized image output unit 42 includes a polarizing filter 423 rotatable around an axis 4231 parallel to the optical axis and an imaging element 422 such as a CMOS or CCD with a predetermined distance. It consists of cameras arranged side by side on an axis. In this case, the polarizing filter 423 is divided into a plurality of regions (for example, four regions) that pass light with different polarization directions. For example, the polarizing filter 423 is divided into four regions that pass light with polarization directions of 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, and 135 degrees. In the polarized image output unit 42 having such a configuration, the polarizing filter 423 is rotated by a rotation angle of 45 degrees each time the imaging device 422 takes an image. In this case, it is possible to acquire four polarization captured images G1 with different polarization directions by capturing images four times with the image sensor 422 . As a result, the polarization image output unit 42 takes a longer time to acquire the plurality of polarization captured images G1 than when the polarization camera is configured as described above, but the polarized image output unit 42 can obtain the polarized captured images G1 with high resolution. can be obtained.

1 部品実装機
2 実装機本体
25 ヘッドユニット
3 制御装置
33 ヘッド制御部
4 画像認識装置
41 光照射部
42 偏光画像出力部
43 画像特定部
44 認識条件設定部
45 画像認識部
5 記憶装置
51 管理データ記憶部
52 蓄積記憶部
1 component mounting machine 2 mounting machine main body 25 head unit 3 control device 33 head control section 4 image recognition device 41 light irradiation section 42 polarized image output section 43 image specifying section 44 recognition condition setting section 45 image recognition section 5 storage device 51 management data Storage unit 52 Accumulation storage unit

Claims (9)

光の反射特性の異なる複数の領域を有する被写体を画像認識するための画像認識装置であって、
前記被写体で反射した光を受光することにより偏光方向の異なる複数の偏光撮像画像を取得し、当該複数の偏光撮像画像を含む複数の偏光画像を出力する偏光画像出力部と、
前記複数の偏光画像のコントラスト値をそれぞれ算出し、当該コントラスト値が最も高い注目画像を特定する画像特定部と、
前記注目画像に対応した偏光方向を、前記被写体を画像認識するための認識条件として設定する認識条件設定部と、
前記認識条件に従った偏光画像を認識用画像として前記偏光画像出力部から出力させ、当該認識用画像に基づいて前記被写体を画像認識する画像認識部と、を備える、画像認識装置。
An image recognition device for image recognition of a subject having a plurality of areas with different light reflection characteristics,
a polarized image output unit that acquires a plurality of polarized captured images having different polarization directions by receiving light reflected by the subject and outputs a plurality of polarized images including the plurality of polarized captured images;
an image identifying unit that calculates contrast values of the plurality of polarization images and identifies an image of interest with the highest contrast value;
a recognition condition setting unit that sets a polarization direction corresponding to the image of interest as a recognition condition for image recognition of the subject;
an image recognition unit that outputs a polarized image according to the recognition condition from the polarized image output unit as a recognition image, and recognizes the subject based on the recognition image.
前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像を重み付けを変化させながら合成することにより複数の偏光合成画像を生成し、当該複数の偏光合成画像を前記偏光画像として出力する、請求項1に記載の画像認識装置。 2. The polarization image output unit according to claim 1, wherein the polarization image output unit generates a plurality of polarization composite images by synthesizing the plurality of polarization captured images while changing weights, and outputs the plurality of polarization composite images as the polarization images. The described image recognition device. 前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像に基づいて偏光方向の角度ごとにグレースケールで表現した偏光角画像を生成し、当該偏光角画像を前記偏光画像として出力する、請求項1又は2に記載の画像認識装置。 2. The polarization image output unit generates a polarization angle image expressed in gray scale for each polarization direction angle based on the plurality of polarization captured images, and outputs the polarization angle image as the polarization image. 3. The image recognition device according to 2. 前記偏光画像出力部は、前記複数の偏光撮像画像に基づいて画素ごとに直線偏光度を算出し、前記直線偏光度に応じた輝度値を有する画素群からなる直線偏光度画像を生成して前記偏光画像として出力し、
前記認識条件設定部は、前記画像特定部が前記直線偏光度画像を前記注目画像として特定した場合、前記偏光画像出力部が前記直線偏光度画像を生成して出力することを前記認識条件として設定する、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像認識装置。
The polarization image output unit calculates the degree of linear polarization for each pixel based on the plurality of polarization captured images, generates a linear polarization degree image composed of a pixel group having a luminance value according to the linear polarization degree, and output as a polarized image,
The recognition condition setting unit sets, as the recognition condition, that when the image specifying unit specifies the linear polarization degree image as the image of interest, the polarization image output unit generates and outputs the linear polarization degree image. The image recognition device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記画像特定部は、前記複数の偏光画像のそれぞれについて、輝度値ごとの画素数を示す輝度ヒストグラムを生成し、前記輝度ヒストグラムに基づいて、前記複数の偏光画像のコントラスト値をそれぞれ算出する、請求項1~4のいずれか1項に記載の画像認識装置。 wherein the image specifying unit generates a brightness histogram indicating the number of pixels for each brightness value for each of the plurality of polarized images, and calculates contrast values of the plurality of polarized images based on the brightness histogram. 5. The image recognition device according to any one of Items 1 to 4. 所定のマークが付された基板を所定位置に搬送する基板搬送部と、
電極を有する電子部品を保持するとともに、その保持した前記電子部品を前記所定位置において前記基板に搭載する部品搭載動作を行うヘッドユニットと、
請求項1~5のいずれか1項に記載の画像認識装置であって、前記ヘッドユニットにより保持された前記電子部品、又は、前記電子部品を搭載する対象の前記基板を前記被写体として画像認識する画像認識装置と、
前記画像認識装置の前記画像認識部による認識結果に基づいて、前記ヘッドユニットの前記部品搭載動作を制御するヘッド制御部と、を備える、部品実装機。
a substrate transport unit that transports a substrate with a predetermined mark to a predetermined position;
a head unit that holds an electronic component having electrodes and performs a component mounting operation of mounting the held electronic component on the substrate at the predetermined position;
6. The image recognition apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the electronic component held by the head unit or the board on which the electronic component is mounted is image-recognized as the subject. an image recognition device;
and a head control section that controls the component mounting operation of the head unit based on a recognition result by the image recognition section of the image recognition device.
前記ヘッド制御部による前記ヘッドユニットの制御の際に参照される管理データであって、前記ヘッドユニットが前記電子部品を保持するときの目標保持位置を示す目標保持位置情報と、前記基板に設定された前記電子部品の目標搭載位置を示す目標搭載位置情報とを含む管理データを記憶する管理データ記憶部を、更に備え、
前記管理データ記憶部は、前記管理データに、前記認識条件設定部によって設定された前記認識条件を関連付けて記憶する、請求項6に記載の部品実装機。
management data referred to when the head control unit controls the head unit, the target holding position information indicating a target holding position when the head unit holds the electronic component; a management data storage unit for storing management data including target mounting position information indicating a target mounting position of the electronic component,
7. The component mounter according to claim 6, wherein said management data storage section stores said management data in association with said recognition condition set by said recognition condition setting section.
前記認識条件設定部によって設定された前記認識条件は、前記電子部品の特徴に関するパラメータのデータを含む部品データと、前記基板に付された前記マークに関するデータを含む基板データとを蓄積して記憶する所定の蓄積記憶部において、前記部品データ又は前記基板データに関連付けて記憶される、請求項6又は7に記載の部品実装機。 The recognition conditions set by the recognition condition setting section are stored by accumulating and storing component data including parameter data relating to the characteristics of the electronic component and board data including data relating to the mark attached to the board. 8. The component mounter according to claim 6, wherein said component data or said board data is stored in a predetermined accumulation storage section in association with said component data or said board data. 前記画像特定部は、前記複数の偏光画像のそれぞれについて、前記電子部品における前記電極に対応した電極画像領域、又は、前記基板における前記マークに対応したマーク画像領域を含む所定範囲の領域を、前記コントラスト値を算出する対象領域として設定する、請求項6~8のいずれか1項に記載の部品実装機。 For each of the plurality of polarized images, the image specifying unit selects an area of a predetermined range including an electrode image area corresponding to the electrode on the electronic component or a mark image area corresponding to the mark on the substrate. 9. The component mounter according to any one of claims 6 to 8, which is set as a target area for calculating a contrast value.
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