JP2890468B2 - 位置認識装置 - Google Patents
位置認識装置Info
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- JP2890468B2 JP2890468B2 JP1129612A JP12961289A JP2890468B2 JP 2890468 B2 JP2890468 B2 JP 2890468B2 JP 1129612 A JP1129612 A JP 1129612A JP 12961289 A JP12961289 A JP 12961289A JP 2890468 B2 JP2890468 B2 JP 2890468B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はICチップ等の電子部品を電子回路を構成する
基板上に自動装着する部品装着機等に用いられ、基板上
の回路パターン等の位置認識を画像装置によって行う位
置認識装置に関するものである。
基板上に自動装着する部品装着機等に用いられ、基板上
の回路パターン等の位置認識を画像装置によって行う位
置認識装置に関するものである。
従来の技術 近年、非接触で画像等の２次元パターンによる位置認
識が行われている。
識が行われている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の画像データ
を用いた位置認識装置の一例について説明する。
を用いた位置認識装置の一例について説明する。
第４図は従来の位置認識装置の構成図である。
第４図において、位置決めテーブル21の上に置かれた
認識すべき図形の１つの頂点とその両側の２辺を有する
認識対象物22を入力するために照明装置23が設置され、
可動テレビカメラ支持部25にテレビカメラ24が設置され
ている。ここで、テレビカメラ24はテレビカメラ制御回
路26により制御されている。
認識すべき図形の１つの頂点とその両側の２辺を有する
認識対象物22を入力するために照明装置23が設置され、
可動テレビカメラ支持部25にテレビカメラ24が設置され
ている。ここで、テレビカメラ24はテレビカメラ制御回
路26により制御されている。
テレビカメラ24により入力された映像信号は、アナロ
グディジタル変換（以後A/D変換という）回路27に入
り、画像の濃度により０〜255（256階調）等の画像デー
タに数値化され、CPU,ROM,RAM及び入出力ポート等から
構成されるマイクロコンピュータに入力される。
グディジタル変換（以後A/D変換という）回路27に入
り、画像の濃度により０〜255（256階調）等の画像デー
タに数値化され、CPU,ROM,RAM及び入出力ポート等から
構成されるマイクロコンピュータに入力される。
位置認識装置としては、主コントローラあるいは操作
盤より指令が与えられる判定制御回路（CPU）28と、入
力画像に対して処理する範囲を窓枠として設定する窓枠
制御回路29と、前記窓枠内の画像を２値化する２値画像
化回路30と、前記窓枠内の図形の輪郭を輪郭線として検
出する輪郭線追跡回路31と、前記検出された輪郭線の特
徴点抽出を行う特徴点抽出回路32と、前記回路にて検出
された輪郭線の両端点を結ぶ直線から最も離れている輪
郭線上の点を検出する頂点検出回路33とから構成されて
いる。
盤より指令が与えられる判定制御回路（CPU）28と、入
力画像に対して処理する範囲を窓枠として設定する窓枠
制御回路29と、前記窓枠内の画像を２値化する２値画像
化回路30と、前記窓枠内の図形の輪郭を輪郭線として検
出する輪郭線追跡回路31と、前記検出された輪郭線の特
徴点抽出を行う特徴点抽出回路32と、前記回路にて検出
された輪郭線の両端点を結ぶ直線から最も離れている輪
郭線上の点を検出する頂点検出回路33とから構成されて
いる。
位置認識結果は主コントローラへ送出される。
以上のように構成された位置認識装置の認識方法につ
いて、以下その動作について説明する。
いて、以下その動作について説明する。
まず、第５図のフローチャートに示すように、認識す
べき図形の１頂点とその両側の２辺を有する認識対象物
22を位置決めテーブル21等に載せ、テレビカメラ24の焦
度を合わせ１画面を入力する＜ステップ21＞。処理する
範囲を窓枠として設定し＜ステップ22＞、前記窓枠内の
画像を２値画像化し＜ステップ23＞、図形の輪郭線を輪
郭線追跡法を用いて検出し＜ステップ24＞、前記検出さ
れた輪郭線を構成する各々の１−画素に対してその周囲
の画素数：連結数NCを求め＜ステップ25＞ NC＝1;端点 NC＝2;直線上の点 NC＝3;分岐点 NC＝4;交差点 前記連結数より検出された輪郭線の両端点を結ぶ直線
の式を算出し前記両端点を結ぶ直線と輪郭線上の各点の
距離を求め、上記算出した距離が最大である輪郭線上の
点を認識すべきパターン（図形）の頂点として検出する
＜ステップ26＞。
べき図形の１頂点とその両側の２辺を有する認識対象物
22を位置決めテーブル21等に載せ、テレビカメラ24の焦
度を合わせ１画面を入力する＜ステップ21＞。処理する
範囲を窓枠として設定し＜ステップ22＞、前記窓枠内の
画像を２値画像化し＜ステップ23＞、図形の輪郭線を輪
郭線追跡法を用いて検出し＜ステップ24＞、前記検出さ
れた輪郭線を構成する各々の１−画素に対してその周囲
の画素数：連結数NCを求め＜ステップ25＞ NC＝1;端点 NC＝2;直線上の点 NC＝3;分岐点 NC＝4;交差点 前記連結数より検出された輪郭線の両端点を結ぶ直線
の式を算出し前記両端点を結ぶ直線と輪郭線上の各点の
距離を求め、上記算出した距離が最大である輪郭線上の
点を認識すべきパターン（図形）の頂点として検出する
＜ステップ26＞。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記のような従来の構成では、第３図
ａのように認識すべき図形の角が欠けている様な場合は
（図形と背景の濃度差が小さい時等に角が欠けることが
ある。）本来認識したい頂点とは異なった点を認識点と
して検出してくるため、大変誤差が大きくなる。加えて
頂点をもたない、つまり２辺の間に円弧を有する場合に
は有効でない。
ａのように認識すべき図形の角が欠けている様な場合は
（図形と背景の濃度差が小さい時等に角が欠けることが
ある。）本来認識したい頂点とは異なった点を認識点と
して検出してくるため、大変誤差が大きくなる。加えて
頂点をもたない、つまり２辺の間に円弧を有する場合に
は有効でない。
そこで本発明はこの課題を解決するため、前記のよう
な欠けの部分および円弧の部分の画像データは除去し、
図形の頂点の両側の２辺の直線の式を算出し、その２直
線の交点から頂点を検出する位置認識装置を提供するも
のである。
な欠けの部分および円弧の部分の画像データは除去し、
図形の頂点の両側の２辺の直線の式を算出し、その２直
線の交点から頂点を検出する位置認識装置を提供するも
のである。
課題を解決するための手段 本発明は、認識すべき図形の頂点とその両側の２辺を
有する認識対象物をテレビカメラにより取り込み画像信
号を入手し、図形の輪郭線を抽出し、前記２辺の直線の
式を求め交点を算出し頂点の位置として検出する装置に
おいて、前記輪郭線を構成する輪郭点を輪郭線方向の基
準軸X,Yに投影する手段と、前記投影された輪郭点の基
準軸上における存在頻度分布データNX,NY NX＝｛NXi|i＝1,2,………,m｝ NY＝｛NYj|j＝1,2,………,n｝ を求める輪郭点存在頻度分布生成手段と、前記存在頻度
分布データの要素NXi,NYjのうち各々最大である を中心とし、予め定められた有効範囲±σ内の輪郭点デ
ータを抽出する直線近似用データ抽出手段とからなるも
のである。
有する認識対象物をテレビカメラにより取り込み画像信
号を入手し、図形の輪郭線を抽出し、前記２辺の直線の
式を求め交点を算出し頂点の位置として検出する装置に
おいて、前記輪郭線を構成する輪郭点を輪郭線方向の基
準軸X,Yに投影する手段と、前記投影された輪郭点の基
準軸上における存在頻度分布データNX,NY NX＝｛NXi|i＝1,2,………,m｝ NY＝｛NYj|j＝1,2,………,n｝ を求める輪郭点存在頻度分布生成手段と、前記存在頻度
分布データの要素NXi,NYjのうち各々最大である を中心とし、予め定められた有効範囲±σ内の輪郭点デ
ータを抽出する直線近似用データ抽出手段とからなるも
のである。
作用 本発明によれば、輪郭点投影手段と、位置頻度分布生
成手段と、直線近似用データ抽出手段とにより、本来の
図形の辺を表す輪郭点を抽出することができ（処理に有
効なデータを抽出できる）、頂点の両側の２辺の直線の
式を算出し、前記２直線の交点を算出し、求める頂点と
して認識するため、図形の角の欠けに強く、加えて図形
の１円弧とその両側の辺を有する認識対象物に対しても
有効である。
成手段と、直線近似用データ抽出手段とにより、本来の
図形の辺を表す輪郭点を抽出することができ（処理に有
効なデータを抽出できる）、頂点の両側の２辺の直線の
式を算出し、前記２直線の交点を算出し、求める頂点と
して認識するため、図形の角の欠けに強く、加えて図形
の１円弧とその両側の辺を有する認識対象物に対しても
有効である。
実 施 例 以下本発明の一実施例について、第１図から第３図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第１図は位置認識装置の構成例を示している。
第１図において、位置決めテーブル１の上に置かれた
対象物２を入力するために照明装置３が設置され、可動
テレビカメラ支持部５にテレビカメラ４が設置されてい
る。ここで、テレビカメラ４はテレビカメラ制御回路６
により制御されている。
対象物２を入力するために照明装置３が設置され、可動
テレビカメラ支持部５にテレビカメラ４が設置されてい
る。ここで、テレビカメラ４はテレビカメラ制御回路６
により制御されている。
テレビカメラ４により入力された映像信号は、A/D変
換回路７に入り、画像の濃度により０〜255（256階調）
等の画像データに数値化され、CPU,ROM,RAM及び入出力
ポート等から構成されるマイクロコンピュータに入力さ
れる。
換回路７に入り、画像の濃度により０〜255（256階調）
等の画像データに数値化され、CPU,ROM,RAM及び入出力
ポート等から構成されるマイクロコンピュータに入力さ
れる。
位置認識装置としては、主コントローラあるいは操作
盤より命令が与えられる判定制御回路（CPU）８と、入
力画像に対して処理する範囲を窓枠として設定する窓枠
制御回路９と、前記窓枠内の画像を２値化する２値画像
化回路10と、図形の輪郭を輪郭線として検出する輪郭線
追跡回路11と、前記検出された輪郭線を構成する輪郭点
を各輪郭線方向の基準軸X,Yに投影する輪郭点投影回路1
2と、前記投影される輪郭点の位置の存在分布を各基準
軸について作成する輪郭点存在頻度分布生成回路13と、
前記生成された輪郭点存在頻度分布の各々において位置
分布度数が最高である位置を検出し、前記検出された位
置を中心に幅±σの範囲のデータを抽出する直線近似用
データ抽出回路14と、前記抽出されたデータから各々２
直線の式を算出する直線近似回路15と、前記算出された
２直線を表す式から交点を算出し、求める図形の頂点と
して位置認識する頂点位置認識回路16とから構成されて
いる。位置認識結果は主コントローラへ送出される。以
上のように構成された位置認識装置の位置認識方法につ
いて、以下その動作について説明する。
盤より命令が与えられる判定制御回路（CPU）８と、入
力画像に対して処理する範囲を窓枠として設定する窓枠
制御回路９と、前記窓枠内の画像を２値化する２値画像
化回路10と、図形の輪郭を輪郭線として検出する輪郭線
追跡回路11と、前記検出された輪郭線を構成する輪郭点
を各輪郭線方向の基準軸X,Yに投影する輪郭点投影回路1
2と、前記投影される輪郭点の位置の存在分布を各基準
軸について作成する輪郭点存在頻度分布生成回路13と、
前記生成された輪郭点存在頻度分布の各々において位置
分布度数が最高である位置を検出し、前記検出された位
置を中心に幅±σの範囲のデータを抽出する直線近似用
データ抽出回路14と、前記抽出されたデータから各々２
直線の式を算出する直線近似回路15と、前記算出された
２直線を表す式から交点を算出し、求める図形の頂点と
して位置認識する頂点位置認識回路16とから構成されて
いる。位置認識結果は主コントローラへ送出される。以
上のように構成された位置認識装置の位置認識方法につ
いて、以下その動作について説明する。
まず、第２図のフローチャートに示すように、認識す
べき図形の頂点とその両側の２辺を有する認識対象物２
を位置決めテーブル１等に載せ、テレビカメラ４の焦度
を合わせ１画面を入力し＜ステップ１＞（画像入力
部）、前記入力された画像に対して処理する範囲を窓枠
として設定し＜ステップ２＞（窓枠設定手段）、前記窓
枠内の画像を２値化する＜ステップ３＞（２値画像化手
段）、前記２値画像に対して輪郭線追跡法等を用いて、
図形の輪郭を抽出し＜ステップ４＞（輪郭線追跡手
段）、前記抽出された輪郭線上の輪郭点を輪郭線方向の
基準軸X,Yに式，を用いて投影し（第３図参照）＜
ステップ５＞（輪郭点投影手段）、 Ｘ＝ｘ−y tan（θ＋φ−90） …… Ｙ＝ｙ＋x tanθ …… 前記投影された輪郭点の基準軸X,Y上における位置頻
度分布のデータ NX＝｛NXi|i＝1,2,………,m｝ NY＝｛NYj|j＝1,2,………,n｝ を作成し（第３図ｃ参照）＜ステップ６＞（輪郭点位置
頻度分布生成手段）、前記集合要素NXi,NYjの各々のう
ちで最大である のＸ座標 を中心とし、予め定められた有効範囲±σ内の輪郭点群 のデータを用いて最小２乗法等により２辺の式を算出し
＜ステップ７＞（直線近似手段）、２辺の式より交点を
算出し図形の頂点として位置認識する＜ステップ８＞
（頂点位置認識手段）。
べき図形の頂点とその両側の２辺を有する認識対象物２
を位置決めテーブル１等に載せ、テレビカメラ４の焦度
を合わせ１画面を入力し＜ステップ１＞（画像入力
部）、前記入力された画像に対して処理する範囲を窓枠
として設定し＜ステップ２＞（窓枠設定手段）、前記窓
枠内の画像を２値化する＜ステップ３＞（２値画像化手
段）、前記２値画像に対して輪郭線追跡法等を用いて、
図形の輪郭を抽出し＜ステップ４＞（輪郭線追跡手
段）、前記抽出された輪郭線上の輪郭点を輪郭線方向の
基準軸X,Yに式，を用いて投影し（第３図参照）＜
ステップ５＞（輪郭点投影手段）、 Ｘ＝ｘ−y tan（θ＋φ−90） …… Ｙ＝ｙ＋x tanθ …… 前記投影された輪郭点の基準軸X,Y上における位置頻
度分布のデータ NX＝｛NXi|i＝1,2,………,m｝ NY＝｛NYj|j＝1,2,………,n｝ を作成し（第３図ｃ参照）＜ステップ６＞（輪郭点位置
頻度分布生成手段）、前記集合要素NXi,NYjの各々のう
ちで最大である のＸ座標 を中心とし、予め定められた有効範囲±σ内の輪郭点群 のデータを用いて最小２乗法等により２辺の式を算出し
＜ステップ７＞（直線近似手段）、２辺の式より交点を
算出し図形の頂点として位置認識する＜ステップ８＞
（頂点位置認識手段）。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、画像の２値
化後、輪郭線を検出し、輪郭点投影手段と輪郭点位置頻
度分布生成手段と直線近似手段により、図形の角のノイ
ズや欠けに対して影響を受けない頂点位置認識が行える
とともに、図形が頂点をもたない第３図ｂのような図形
に対しても有効である。
化後、輪郭線を検出し、輪郭点投影手段と輪郭点位置頻
度分布生成手段と直線近似手段により、図形の角のノイ
ズや欠けに対して影響を受けない頂点位置認識が行える
とともに、図形が頂点をもたない第３図ｂのような図形
に対しても有効である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における位置認識装置の構成
図、第２図は同位置認識装置の認識方法を示すフローチ
ャート、第３図ａ同実施例における頂点とその両側に２
辺を有する認識対象物を示す説明図、第３図ｂは２辺と
その間に円弧を有する認識対象物を示す説明図、第３図
ｃは輪郭点投影手段と輪郭点存在頻度分布生成手段と直
線近似用データ抽出手段とを示す説明図、第４図は従来
例の位置認識装置の構成図、第５図はその動作を示すフ
ローチャートである。 12……輪郭点投影回路、13……輪郭点存在頻度分布生成
回路、14……直線近似用データ抽出回路。
図、第２図は同位置認識装置の認識方法を示すフローチ
ャート、第３図ａ同実施例における頂点とその両側に２
辺を有する認識対象物を示す説明図、第３図ｂは２辺と
その間に円弧を有する認識対象物を示す説明図、第３図
ｃは輪郭点投影手段と輪郭点存在頻度分布生成手段と直
線近似用データ抽出手段とを示す説明図、第４図は従来
例の位置認識装置の構成図、第５図はその動作を示すフ
ローチャートである。 12……輪郭点投影回路、13……輪郭点存在頻度分布生成
回路、14……直線近似用データ抽出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秦 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−115591（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214888（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】認識すべき図形の頂点とその両側の２辺を
有する認識対象物をテレビカメラにより取り込み画像信
号を入手し、図形の輪郭線を抽出し、前記２辺の直線の
式を求め交点を算出し頂点の位置として検出する装置に
おいて、前記輪郭線を構成する輪郭点を輪郭線方向の基
準軸X,Yに投影する手段と、前記投影された輪郭点の基
準軸上における存在頻度分布データNX,NY NX＝｛NXi|i＝1,2,………,m｝ NY＝｛NYj|j＝1,2,………,n｝ を求める輪郭点存在頻度分布生成手段と、前記存在頻度
分布データの要素NXi,NYjのうち各々最大である を中心とし、予め定められた有効範囲±σ内の輪郭点デ
ータを抽出する直線近似用データ抽出手段とからなる位
置認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129612A JP2890468B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 位置認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129612A JP2890468B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 位置認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307167A JPH02307167A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2890468B2 true JP2890468B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=15013771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129612A Expired - Fee Related JP2890468B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 位置認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890468B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190046897A (ko) * | 2016-09-09 | 2019-05-07 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 기판 모서리 위치 특정 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117111422B (zh) * | 2023-10-23 | 2023-12-29 | 粤芯半导体技术股份有限公司 | 光罩正位识别方法、系统和识别终端 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1129612A patent/JP2890468B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190046897A (ko) * | 2016-09-09 | 2019-05-07 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 기판 모서리 위치 특정 방법 |
| KR102227972B1 (ko) * | 2016-09-09 | 2021-03-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 기판 모서리 위치 특정 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307167A (ja) | 1990-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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