JP2500509B2 - 穿孔装置における画像認識の歪み補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、穿孔装置において、画
像認識を行なう際に生じる画像の歪みを補正する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より穿孔装置として、電磁波照射手
段および撮像手段を有し、画像認識によりワークの識別
マーク位置を検出して穿孔を行なうものがある。すなわ
ち、ワークにＸ線などの電磁波を照射し、その画像をＸ
線カメラなどの撮像手段により撮像して画像認識し、そ
の画像認識結果に基づいて識別マークの位置を検出し
て、それに基づいて穿孔すべき位置を決定し穿孔を行な
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
電磁波照射手段および撮像手段によって識別マークが正
確に画像認識されることを前提としており、この前提に
基づいて、対象物に電磁波を照射し画像認識を行なって
いる。しかし、照射手段や撮像手段の精度が悪いと、画
像認識時に歪みを生じて、対象物の位置や寸法などの測
定が全く狂ってしまうという問題点がある。

【０００４】特にＸ線を照射する照射手段を用いる場合
に、撮像手段として用いられるビジコンカメラは、その
構造上あまり高い精度が望めず、外部の磁気などの影響
を受けある程度の歪みを生じることは避けられない。従
って、画像認識の精度が低くなり、その後の穿孔などの
作業に支障をきたしている。

【０００５】また、従来からＸ軸方向またはＹ軸方向の
伸縮率を求めて認識画像から実際の位置関係を割り出そ
うとするものはあったが、ビジコンカメラの構造上生じ
る歪みは、Ｘ軸やＹ軸に沿って均一なものでなく、比較
的不均一な歪み方をする傾向があるため、従来の方法で
は適正な補正はできない。

【０００６】そこで本発明の目的は、穿孔装置におい
て、画像認識時に生じる歪みを補正することにより、電
磁波照射手段や撮像手段の精度に影響されることなく、
極めて正確な画像認識を可能にするとともに、不均一な
歪みに対しても簡単に効果的な補正を行なえる方法を提
供することにある。

【０００７】また本発明のもう一つの目的は、このよう
な画像認識時の歪み補正を、人手による作業上の誤差を
含まずに正確に行なえるようにすることにある。

【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、本発明においては、電磁波照射手段と、撮像手段
と、穿孔手段と、穿孔手段を移動させる穿孔手段移動機
構とを有する穿孔装置を用い、穿孔装置に誤差測定用基
板をセットし、穿孔手段移動機構により穿孔手段を初期
位置から予め設定された所定距離だけ移動させた状態
で、誤差測定用基板に誤差測定用孔を穿孔し、電磁波照
射手段および撮像手段を用いて誤差測定用孔を画像認識
してその位置を検出する。このような誤差測定用孔穿孔
工程および位置検出工程を、初期位置を中心として直交
するＸ軸およびＹ軸によって画像領域を分割した４象限
のそれぞれにおいて行ない、その結果に基づいて各象限
ごとにそれぞれの補正データを作成しておく。そして、
ワークを穿孔装置にセットし、電磁波照射手段および撮
像手段によりワークを画像認識し、認識画像を４象限に
分割し、各象限ごとにそれぞれの補正データに基づいて
補正を行なう。

【０００９】この誤差測定用孔は、初期位置を中心とす
る正方形の各頂点にあたる位置に穿孔された孔と、隣り
合う頂点間の２等分点にあたる位置に穿孔された孔とを
含むものである。

【００１０】

【作用】本発明によると、誤差測定用孔を穿孔し、この
誤差測定用孔が画像上のどのような位置に認識されるか
を測定する。特に、Ｘ軸，Ｙ軸上だけではなく、初期位
置を中心とする正方形の各頂点の位置がどれだけの誤差
を含んで画像認識されるかを測定する。そしてこれをＸ
軸，Ｙ軸で分割される４象限に分けて行ない、それぞれ
について補正データを算出するため、極めて効果的な補
正データを得ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１に本発明に係る穿孔装置の一例を示し
ている。この穿孔装置は、本体ケース１内に後述する撮
像手段，穿孔手段などが格納されており、その上部にワ
ークテーブル４が配設されプリント基板５６などが載置
可能になっている。ワークテーブル４上には、台座５を
介して保護カバー６，７が設けられており、この保護カ
バー６，７内には、電磁波を照射する電磁波照射手段が
内蔵されている。本実施例では、電磁波照射手段として
Ｘ線発生装置８を用いている。さらに、操作パネル９が
設けられており、使用者が穿孔，画像認識などの作業を
行なうための各種スイッチ１０や、画像表示を行なうＣ
ＲＴディスプレイ１１が設けられている。

【００１２】この穿孔装置の要部断面を図２〜４に、ブ
ロック図を図５にそれぞれ示している。図面上方が保護
カバー６の内部を示しており、Ｘ線発生装置８と、この
下方に固定されておりＸ線の通路部１３ａを有する保護
筒１３と、Ｘ線発生装置８および保護筒１３を支持する
とともに図示しない駆動機構により上下動可能な支持部
材１４が設けられている。この保護カバー６，７および
保護筒１３によりＸ線１２が外部に漏れる恐れはない。

【００１３】図面下方に本体ケース１の内部を示してい
る。図３に示すように、本体ケース１に固定されている
１対の脚部１５上に、中央部に孔部を有する支持板１
６，１７が固着されている。図２に示すように、支持板
１６，１７の一端部（図２左方）にはモータ保持部材１
８が固着されており、このモータ保持部材１８によって
モータ１９が保持されている。モータ１９の駆動軸には
カップリング２０を介してリードスクリュー２１が連結
されており、リードスクリュー２１は支持板１７により
回転可能に支持されている。このリードスクリュー２１
の上方にはベース板２２が配設してあり、このベース板
２２の下面に固着されているナット２３がリードスクリ
ュー２１に螺合している。また、図３に示すように、支
持板１７上にはレール２４が敷設してあり、ベース板２
２の下面に固着されているスライダ２５がレール２４に
嵌合している。このような構成であるため、モータ１９
の駆動によりリードスクリュー２１が回転し、ナット２
３およびスライダ２５と一体的にベース板２２が図２左
右方向に移動する。

【００１４】ベース板２２上には、電磁波の照射を受け
る対象物の画像を映し出す撮像手段が、支持板２７，２
８，２９を介して固定されている。本実施例では電磁波
としてＸ線を用いているため、撮像手段としてＸ線カメ
ラ２６を用いている。Ｘ線カメラ２６は画像処理回路
（図５参照）３０に接続されている。

【００１５】また、ベース板２２上には、穿孔手段移送
機構としてのＸＹテーブル機構３１が配設されている。
その構成を以下に説明する。ベース板２２の一端部（図
２左方）にはモータ保持部材３２が固着されており、こ
のモータ保持部材３２にはモータ３３が保持されてい
る。モータ３３の駆動軸にはカップリング３４を介して
Ｘ軸リードスクリュー３５が連結されており、Ｘ軸リー
ドスクリュー３５は支持部材３６，３７により回転可能
に支持されている。このＸ軸リードスクリュー３５の上
方にはＸテーブル３８が配設してあり、このＸテーブル
３８の下面に固着されているナット３９がＸ軸リードス
クリュー３５に螺合している。また、図３に示すよう
に、ベース板２２上にはレール４０が敷設してあり、Ｘ
テーブル３８の下面に固着されているスライダ４１がレ
ール４０に嵌合している。このような構成であるため、
モータ３３の駆動によりＸ軸リードスクリュー３５が回
転し、ナット３９およびスライダ４１と一体的にＸテー
ブル３８が図２左右方向に移動する。

【００１６】図３に示すように、Ｘテーブル３８にも同
様にモータ保持部材４２によりモータ４３が固定され、
タイミングベルト４４を介してＹ軸リードスクリュー４
６が連結されている。Ｙ軸リードスクリュー４６は、支
持部材４７，４８により回転可能に支持されており、Ｙ
テーブル４９に固着されているナット５０が螺合してい
る。また、Ｙ軸リードスクリュー４６の両側部には１対
のレール５１が敷設してあり、Ｙテーブル４９に固着さ
れているスライダ５２が嵌合している。このような構成
であるため、モータ４３の駆動によりＹ軸リードスクリ
ュー４６が回転し、ナット５０およびスライダ５２と一
体的にＹテーブル４９が図３左右方向に移動する。この
ようにしてＸＹテーブル機構３１が構成されており、Ｙ
テーブル４９はベース板２２に対して移動自在である。

【００１７】Ｙテーブル４９には、保持フレーム５３お
よび切屑カバー５４を介して穿孔手段５５が取り付けら
れている。この穿孔手段５５は、スピンドルモータ５５
ａと、その上端に固着してあるコレットチャック５５ｂ
と、コレットチャック５５ｂに保持されるドリル５５ｃ
などの穿孔部材とから構成されている。そして、スピン
ドルモータ５５ａの駆動によりドリル５５ｃが回転しな
がら上昇し、後述するプリント基板５６などのワークを
穿孔するものである。

【００１８】以上の構成であるため、Ｘ線カメラ２６お
よび穿孔手段５５がベース板２２と一体的に本体ケース
１に対し図２左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能であると
ともに、穿孔手段５５はさらにベース板２２上で移動自
在である。

【００１９】この本体ケース１上にはワークテーブル４
が設けられており、その上に穿孔すべきワークであるプ
リント基板５６が載置される。ワークテーブル４には孔
部４ａが穿設されており、Ｘ線カメラ２６または穿孔手
段５５は孔部４ａおよびプリント基板５６を介して前述
のＸ線発生装置８と対向可能である。すなわち、図４に
おいてはＸ線カメラ２６が孔部４ａおよびプリント基板
５６を介してＸ線発生装置８と対向する状態であり、こ
の状態からモータ１９を作動させてベース板２２を移動
させ、穿孔手段５５を孔部４ａおよびプリント基板５６
を介してＸ線発生装置８と対向させた状態を図４に示し
ている。なお、図４においては、図示しない駆動機構に
より支持部材１４を下降させ、保護筒１３をプリント基
板５６に密着させている。これにより、穿孔時にプリン
ト基板５６が移動しないように保持される。通路部１３
ａは筒状なので、ドリル５５ｃにより損傷する恐れはな
い。

【００２０】次に、この穿孔装置における画像認識の歪
み補正データの作成方法について、図２〜６を参照して
説明する。まず、ドリル５５ｃが正確な原点位置（Ｘ線
発生装置８の中心と対向する位置）にあるか否かを確認
し、ドリル５５ｃがずれていた場合は、モータ１９，３
３，４３を駆動して、ドリル５５ｃをＸ線発生装置８の
中心と対向するように移動させ、ここを初期位置として
改めて設定する（Ａ）。これによって、画像処理におけ
る原点と穿孔手段５５の原点（初期位置）とを一致させ
る。

【００２１】次に、誤差測定用基板７０（図７参照）に
穿孔すべき孔の位置を選択する（Ｂ）。具体的には、本
実施例では図８に示すように、原点７１ｉを中心とする
正方形の頂点をなす４点（７１ａ〜７１ｄ）と、隣り合
う頂点の２等分点にあたる４点（７１ｅ〜７１ｈ）と
の、合計８点についてのデータを求めて、それに基づい
て補正データを作成するようにしている。そこで、上記
８点のうちのどの点の穿孔および座標認識を行なうか
を、使用者がスイッチ１０（図１参照）から入力し記憶
回路６０（図５参照）に記憶させる。

【００２２】そして、誤差測定用基板７０（図７参照）
をワークテーブル４上に載置し（Ｃ）、穿孔手段５５に
より基板７０に穿孔する（Ｄ）。例えばステップＢにお
いて誤差測定用孔７１ａを選択した場合、原点位置７１
ｉから右上に所定距離移動した位置（図７に示す通り、
本実施例では右に２ｍｍ、上に２ｍｍの位置）にドリル
５５ｃが位置するように、ＸＹテーブル機構３１を作動
させる。そして、スピンドルモータ５５ａを作動させ
て、ドリル５５ｃにより誤差測定用基板７０に図７に示
す誤差測定用孔７１ａを穿孔する。穿孔したら、ドリル
５５ｃはステップＡにおいて設定した初期位置へ戻され
る。

【００２３】次に、モータ１９を作動させて、Ｘ線カメ
ラ２６がＸ線発生装置８と対向するようにベース板２２
を移動させる。そして、Ｘ線発生装置８から誤差測定用
基板７０にＸ線を照射してそのＸ線像をＸ線カメラ２６
で撮像し、画像処理回路３０により誤差測定用孔７１ａ
の座標を求める（Ｅ）。

【００２４】本実施例では、所定枚数（ｎ枚）の誤差測
定用基板について上記のような誤差測定用孔７１ａの穿
孔を行ない、その座標の平均をとるようにしている。そ
こで、ｎ枚の誤差測定用基板の穿孔が完了したか否かを
判断し（Ｆ）、完了していない場合には、次の誤差測定
用基板（図示せず。）を穿孔装置にセットし（Ｃ）、穿
孔（Ｄ）、孔座標認識（Ｅ）を行なう。このようにして
誤差測定用基板を交換しながらステップＣ〜Ｅを繰り返
し、ｎ枚の基板の穿孔および孔座標認識を完了させる。
ステップＦにおいて、ｎ枚の基板の穿孔および孔座標認
識が完了したことが確認されたら、これらｎ枚の基板に
ついてそれぞれ求めた孔の座標の平均をとり、この座標
の平均をこの誤差測定用孔７１ａの位置として記憶回路
６０に記憶する（Ｇ）。以上で誤差測定用孔７１ａに関
する穿孔および画像認識が完了する。

【００２５】次に、全ての誤差測定孔（本実施例では８
個）の穿孔および画像認識が完了したか否かを判定する
（Ｈ）。まだ全ての誤差測定孔の穿孔および画像認識が
完了していない場合は、ステップＢに戻り次の孔位置を
選択する。ここでは、誤差測定用孔７１ｂ（図８参照）
を選択する。そして誤差測定用基板を交換してセットし
（Ｃ）、孔７１ｂを穿孔すべき位置（本実施例では原点
７１ｉからＸ方向右に２ｍｍの位置）にドリル５５ｃを
移動させ、誤差測定用基板７０に誤差測定用孔７１ａを
穿孔する（Ｄ）。穿孔したら、ドリル５５ｃを初期位置
へ戻す。それから、Ｘ線発生装置８，Ｘ線カメラ２６お
よび画像処理回路３０を用いて、誤差測定用孔７１ｂの
座標を求める（Ｅ）。そして、穿孔した基板の枚数を確
認し（Ｆ）、所定枚数ｎに到達したら、それぞれの座標
の平均をとることにより誤差測定用孔７１ｂの座標を定
め（Ｅ）、これを記憶回路（図５参照）に記憶させる。

【００２６】このようにして、ステップＢ〜Ｈを繰り返
して、誤差測定用孔７１ａ〜７１ｈの全てについての座
標認識を行なう。モータ１９，３３，４３は精度よく
（誤差は数μｍ程度）制御できるため、実際に穿孔した
誤差測定孔７１ａ〜７１ｈの位置は、１枚の基板上に穿
孔されたと仮定して示すと、図８のように均等間隔Ｌ
（本実施例では２ｍｍ）で正方形の輪郭に沿って並ぶよ
うに位置する。すなわち、孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，
７１ｄは、正方形の各頂点にあたる位置に設けられてお
り、孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを頂点として、
一辺の長さが２Ｌ（４ｍｍ）の正方形７２が構成され
る。そして、隣り合う各頂点間を２等分する位置、すな
わち正方形７２の４辺を２等分するように孔７１ｅ，７
１ｆ，７１ｇ，７１ｈがそれぞれ位置している。そして
この正方形の中心に原点７１ｉが位置する。

【００２７】ところが、従来の問題点として前述したよ
うに、Ｘ線カメラ２６によって生じる歪みによって、ス
テップＥにおいて認識しステップＧにおいて平均を求め
た孔７１ａ〜７１ｈの画像上の座標は、正確な正方形を
構成せず、図９に示すようにゆがんた配列状態となる。
そこでこの座標データをもとにして画像の歪みを補正す
るための補正データを作成する（Ｉ）。その方法につい
て以下に説明する。なお、以下の説明において、孔７１
ａ〜７１ｉの画像上の位置は７１ａ´〜７１ｉ´のよう
に「´」を付して示している。

【００２８】図９に示すように、予めＸ線カメラ２６に
設定してある十字状の基準線（Ｘ軸，Ｙ軸）２６ａ，２
６ｂに基づいて、画像を第１象限７２ａ，第２象限７２
ｂ，第３象限７２ｄ，第４象限７２ｃに分割する。以下
に、図１０，１１に基づいて、第１象限７２ａにおいて
補正データ（補正式）を求める方法を説明する。なお、
便宜上、画像認識を行なうべき点をＰとし、これが画像
認識における歪みによりＰ´の位置に認識されたと仮定
する。そして、Ｐの座標を（Ｘ，Ｙ）とし、Ｐ´の座標
を（Ｘ´，Ｙ´）とする。

【００２９】Ｘ軸方向について、原点７１ｉ´から２等
分点７１ｆ´までの距離ｄｘ1 と、２等分点７１ｅ´か
ら頂点７１ａ´までの距離ｄｘ2 とを求める。そして、
Ｙ軸方向について、原点７１ｉ´から２等分点７１ｅ´
までの距離ｄｙ1 ，２等分点７１ｆ´から頂点７１ａ´
までの距離ｄｙ2 を求める。これに基づいて、まずＸ軸
方向についての補正式を求める。なお、Ｘ軸方向の補正
式を求める際には、Ｙ軸方向の誤差は省略している。

【００３０】図１０には実際の各点の位置関係（歪みを
含まない状態）を示しており、図１１には歪みを含んで
画像認識された位置関係を示している。図１０において
は、点Ｐを通るＸ軸に平行な直線７２を引き、この直線
７２とＹ軸２６ｂとの交点をＲ、頂点７１ａと２等分点
７１ｆとを通る直線７３と直線７２との交点をＱと表し
ている。図１１においても同様に、点Ｐ´を通るＸ軸に
平行な直線７４を引き、原点７１ｉ´と２等分点７１ｅ
´とを通る直線７５ａと直線７４との交点をＲ´、頂点
７１ａ´と２等分点７１ｆ´とを通る直線７５ｂと直線
７４との交点をＱ´とする。

【００３１】ここで、以下の関係式がなりたつ。 ＲＰ／ＲＱ＝Ｒ´Ｐ´／Ｒ´Ｑ´…(1) Ｘ／Ｌ＝Ｘ´／Ｒ´Ｑ´……………(2) ところでこの計算においてはＹ軸方向の歪みを無視する
ため、原点７１ｉ´と２等分点７１ｅ´との距離をＬ
（２ｍｍ）と等しいとみなす。すなわち、点Ｒ´は原点
７１ｉ´と２等分点７１ｅ´とを結ぶ線分を、Ｙ´：
（Ｌ−Ｙ´）に内分する点であり、同様に点Ｑ´は２等
分点７１ｆ´と頂点７１ａ´とを結ぶ線分を、Ｙ´：
（Ｌ−Ｙ´）に内分する点であるとみなされる。従って
次式がなりたつ。 Ｒ´Ｑ´＝｛Ｙ´×ｄｘ2 ＋（Ｌ−Ｙ´）×ｄｘ1 ｝／Ｌ…(3) そこで、式(3) を式(2) に代入すると、点Ｐ´の座標Ｘ
´が求められる。 Ｘ＝Ｘ´×Ｌ2 ／｛Ｙ´×ｄｘ2 ＋（Ｌ−Ｙ´）×ｄｘ1 ｝ これにより、画像認識により求められた点Ｐ´の座標
（Ｘ´，Ｙ´）および距離ｄｘ1 ，ｄｘ2 により実際の
点Ｐの座標Ｘが求められる。

【００３２】また、これと同様の方法で点Ｐの座標Ｙを
計算すると以下の関係になる。 Ｙ＝Ｙ´×Ｌ2 ／｛Ｘ´×ｄｙ2 ＋（Ｌ−Ｘ´）×ｄｙ1 ｝ なお、この計算は、上記Ｘ軸方向の補正データを求める
例のＸ軸とＹ軸を入れ変えるだけで容易に行なえる。そ
してここでは、Ｘ軸方向の誤差は無視している。

【００３３】Ｘ軸上およびＹ軸上の誤差は微小なもので
あるため、上記のように、Ｘ軸方向の座標を求める際に
はＹ軸方向の誤差を無視し、Ｙ軸方向の座標を求める際
にはＸ軸方向の誤差を無視しても実質的に問題はない。

【００３４】次に、図１２，１３に基づいて、第４象限
７２ｃにおいて補正データ（補正式）を求める方法を説
明する。前述と同様に、画像認識を行なうべき点をＵと
し、これが画像認識における歪みによりＵ´の位置に認
識されたと仮定する。そして、Ｕの座標を（Ｘ１，Ｙ
１）とし、Ｕ´の座標を（Ｘ´１，Ｙ´１）とする。な
お第４象限であるので、Ｙ１およびＹ´１は負の値であ
る。

【００３５】Ｘ軸方向について、前述の距離ｄｘ1 と、
２等分点７１ｇ´から頂点７１ｂ´までの距離ｄｘ3 を
求める。そして、Ｙ軸方向について、原点７１ｉ´から
２等分点７１ｇ´までの距離ｄｙ3 ，２等分点７１ｆ´
から頂点７１ｂ´までの距離ｄｙ4 を求める。

【００３６】図１２には実際の各点の位置関係を示して
おり、図１３には歪みを含んで画像認識された位置関係
を示している。図１２において、点Ｕを通る直線７６を
引き、この直線７６とＹ軸２６ｂとの交点をＳ、頂点７
１ｂと２等分点７１ｆとを通る直線７７と直線７６との
交点をＴとする。図１３においても同様に、点Ｕ´を通
る直線７８を引き、原点７１ｉ´と２等分点７１ｇ´と
を通る直線７９ａと直線７８との交点をＳ´、頂点７１
ｂ´と２等分点７１ｆ´とを通る直線７９ｂと直線７８
との交点をＴ´とする。

【００３７】そこで、第１象限７２ａの場合と同様に計
算を行なうと、以下の関係式がなりたつ。 Ｘ１＝Ｘ´１×Ｌ2 ／｛−Ｙ´１×ｄｘ3 ＋（Ｌ＋Ｙ´１）×ｄｘ1 ｝ Ｙ１＝Ｙ´１×Ｌ2 ／｛Ｘ´１×ｄｙ4 ＋（Ｌ−Ｘ´１）×ｄｙ3 ｝ このようにして、画像認識により求められた点Ｕ´の座
標（Ｘ´１，Ｙ´１）および距離ｄｘ1 ，ｄｘ3 ，ｄｙ
3 ，ｄｙ4 により実際の点Ｕの座標（Ｘ１，Ｙ１）が求
められる。同様にして、第２象限や第３象限に関して
も、歪みを補正するための計算式が得られる。

【００３８】以上のように、図５に示す画像処理回路３
０で誤差測定用孔７１ａ〜７１ｈの画像認識を行ない、
演算回路６３により各象限７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７
２ｄのそれぞれの補正式を求め、記憶回路６０に記憶さ
せておく。なお、これらの回路およびモータ１９，３
３，４３，２５ａの制御は制御回路（ＣＰＵ）６２によ
り行なわれる。

【００３９】これらの工程を穿孔装置使用開始時の初期
動作として行なっておいて、それから、実際に穿孔すべ
きプリント基板５６の穿孔を行なう。この穿孔工程のフ
ローチャートを図１４に示している。

【００４０】まず、前述のステップＡと同様に、ドリル
５５ｃの中心と画像上の原点とを一致させる（ａ）。そ
して、図２に示すように、ワークテーブル４上にプリン
ト基板５６をセットし（ｂ）、そして、Ｘ線発生装置
８，Ｘ線カメラ２６，画像処理回路５８によって識別マ
ーク６１を画像認識する（ｃ）。このとき、画像に歪み
を生じるので、図９と同様にＸ軸２６ａ，Ｙ軸２６ｂに
より４つの象限７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄに分割
する。そして、演算回路６３により、記憶回路６０に記
憶させていたそれぞれの補正データに基づいて、各象限
ごとに補正する（ｄ）。

【００４１】その後、この補正の結果認識されたマーク
６１の中心へ穿孔手段５５を移動させる。すなわち、図
４に示すように、モータ１９の駆動によりベース板２２
を所定距離（Ｘ線カメラと穿孔手段間の間隔）だけ移動
するとともに、モータ３３，４３を駆動してＸテーブル
３８，Ｙテーブル４９を移動させることにより、上記の
ようにして補正された正確な穿孔位置へ穿孔手段５５を
移動させる。そしてスピンドルモータ５５ａに駆動され
るドリル５５ｃにより、プリント基板５６を穿孔する
（ｅ）。これにより位置決め用マーク６１の原点への正
確な穿孔が完了する。そこで穿孔作業を続行するか否か
を判断し（ｆ）、続行する場合はステップｂ〜ｅを繰り
返し、ステップｆにおいて穿孔作業を続行しないと判断
された時点で全工程を終了する。

【００４２】以上のように本発明の方法によると、Ｘ線
カメラ２６などの撮像手段の構造上の問題などに起因す
る画像認識時の歪みを補正することにより、正確な画像
認識を行なうことができる。特に、ビジコンカメラなど
による歪みは、Ｘ軸やＹ軸に沿って均一なものではな
く、不均一になる場合が多いが、４つの象限ごとに設定
された補正データに基づいて補正を行なうため、効果的
な補正が行なえ、極めて正確な画像認識が可能である。

【００４３】しかも、標準ゲージなどを用いる必要がな
く、穿孔装置に備えられている穿孔手段によって穿孔し
た誤差測定用孔に基づいて補正データの作成を行なうた
め、他部材を用いる必要がないとともに、標準ゲージを
セットする工程がないため手作業による誤差も生じな
い。

【００４４】また、撮像手段の中心軸とＸＹテーブルの
軸とが相対的に傾いているような場合に生じる誤差も、
本発明の方法に基づいて補正することができ、画像認識
が正確に行なえる。

【００４５】補正データを求める作業は、画像認識装置
の使用開始時などに行なえば、その後しばらくは行なう
必要がなく、最初に求めた補正データに基づいて正確な
画像認識が可能である。

【００４６】なお本発明は、電磁波照射手段と撮像手段
とを用いて画像認識を行なう穿孔装置全般について同様
な効果を達成することができる。Ｘ線を利用する場合に
特に効果的なものではあるが、光を照射する装置などに
ついても適用できる。 また、補正データを求める方法
としては、本実施例における計算法に限られず、４つの
象限ごとに適切な補正データを算出することができれ
ば、いかなる計算法を用いても構わない。

【００４７】なお、上記実施例においては、１枚の誤差
測定用基板に１個ずつの誤差測定用孔を形成している
が、これに限定されるものではなく、１枚の基板に多数
の孔を設けてもよい。また上記実施例では、複数枚の基
板の同一個所に孔を明けその平均をとることにより精度
を高めているが、これに限られるものではない。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によると、画像認識
時に歪みを生じても、それを補正することにより正確な
画像認識を行なうことができ、特に、４つの象限ごとに
設定された補正データに基づいて補正を行なうため、極
めて効果的な補正が行なえ、画像認識の精度が非常に向
上する。

【００４９】また、穿孔手段により穿孔した孔に基づい
て補正データを作成するため、誤差が生じる恐れも小さ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る穿孔装置を示す縮小斜視図

【図２】穿孔装置の要部断面図

【図３】図２のＷ−Ｗ線断面図

【図４】穿孔装置のベース板移動時の要部断面図

【図５】穿孔装置のブロック図

【図６】補正データ作成のフローチャート

【図７】誤差測定用孔を示す説明図

【図８】誤差測定用孔の実際の位置関係を示す説明図

【図９】誤差測定用孔の認識画像を示す説明図

【図１０】誤差測定用孔の第１象限の実際の位置関係を
示す説明図

【図１１】誤差測定用孔の第１象限の認識画像を示す説
明図

【図１２】誤差測定用孔の第３象限の実際の位置関係を
示す説明図

【図１３】誤差測定用孔の第３象限の認識画像を示す説
明図

【図１４】プリント基板穿孔のフローチャート

【符号の説明】

８ 電磁波照射手段（Ｘ線発生装置） ２６ 撮像手段（Ｘ線カメラ） ２６ａ Ｘ軸 ２６ｂ Ｙ軸 ５５ 穿孔手段 ５６ ワーク（プリント基板） ７０ 誤差測定用基板 ７１ａ〜７１ｈ 誤差測定用孔 ７２ａ 第１象限 ７２ｂ 第２象限 ７２ｃ 第４象限 ７２ｄ 第３象限

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｋ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波照射手段と、撮像手段と、穿孔手
   段と、上記穿孔手段を移動させる穿孔手段移動機構とを
   有する穿孔装置を用い、 上記穿孔装置に誤差測定用基板をセットし、上記穿孔手
   段移動機構により上記穿孔手段を初期位置から予め設定
   された所定距離だけ移動させた状態で、上記誤差測定用
   基板に誤差測定用孔を穿孔する工程と、 上記電磁波照射手段および上記撮像手段を用いて上記誤
   差測定用孔を画像認識してその位置を検出する工程とを
   含み、 上記初期位置を中心として直交するＸ軸およびＹ軸によ
   って画像領域を分割した４象限のそれぞれにおいて、上
   記誤差測定用孔の穿孔工程および上記位置検出工程を行
   ない、その結果に基づいて上記各象限ごとにそれぞれの
   補正データを作成しておき、 ワークを上記穿孔装置にセットし、上記電磁波照射手段
   および上記撮像手段により上記ワークを画像認識し、上
   記認識画像を上記４象限に分割し、各象限ごとにそれぞ
   れの上記補正データに基づいて補正を行なうことを特徴
   とする穿孔装置における画像認識の歪み補正方法。
2. 【請求項２】 上記誤差測定用孔は、上記初期位置を中
   心とする正方形の各頂点にあたる位置に穿孔された孔
   と、隣り合う上記頂点間の２等分点にあたる位置に穿孔
   された孔とを含むことを特徴とする請求項１に記載の穿
   孔装置における画像認識の歪み補正方法。