JP2974794B2 - 多角形部品の多視野認識方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多角形部品の多視野認
識方法に関し、詳しくは多角形部品の一つのコーナ部に
対し複数の認識視野での撮像画像から所要位置を認識す
る多角形部品の多視野認識方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、四角形をしたＩＣ部品等の代表
点、多くは部品の中心を求める方法において、認識処理
を行う場合、部品のリードの像の一部を用いて部品全体
の代表点を求めるか、または部品全体のリードの像を認
識し、その平均値から部品の代表点を求める方法があ
る。さらに部品外形の近似直線を求め、この近似直線で
囲まれた外接長方形の中心を求めると云った方法も採ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記リードの像の一部
から求める方法にあっては、部品の大きさが視野以上で
あっても、部品の一部を認識するだけでよいため、視野
による部品の大きさの制限はない。しかし部品の全体像
はつかみにくく、真の代表点は判別しにくい。また部品
全体のリードを検出する方法にあっては、部品全体を撮
像する必要があり、部品の大きさは視野の大きさに制限
される。

【０００４】また視野以上の大きな部品の場合、認識視
野の移動を行いながらリードを検出する方法もあるが、
従来の方法では対向する２辺または全辺にリードがある
場合しか対応できていない。リードの存在しない、また
リードが判別しにくい部品については、各辺の近似直線
から外接四角形を描き、そこから代表点を求める場合に
おいては、一視野内で写すことができる部品に限られ
る。

【０００５】そこで本発明は、多角形部品における一つ
のコーナ部の複数の部分に対応した認識視野での撮像画
像から全体像に対応した位置を認識し、部品の大きさに
係わりなく、代表点等必要位置を高精度に求められる多
角形部品の多視野認識方法を提供することを課題とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願第１発明は上記のよ
うな課題を解決するため、直線辺からなる多角形部品の
認識方法において、予め入力された前記部品の情報と、
前記部品の一つのコーナ部を一単位の撮像対象として設
定した認識視野と、前記認識視野を前記部品の情報から
求めた移動量だけ移動させて前記部品の全てのコーナに
対応して設定し、各認識視野にて撮像した前記部品の認
識視野上でのコーナの位置情報と、前記各認識視野の前
記移動量とから、前記部品の所要位置を演算することを
特徴とするものである。

【０００７】本願第２発明は上記のような課題を解決す
るため、直線辺からなる多角形部品の一つのコーナ部を
一単位の認識視野として撮像対象に設定した多角形部品
の認識方法において、予め入力された前記部品の情報を
登録するステップ１と、前記部品の第１のコーナを撮像
するステップ２と、該コーナの位置情報を検出するステ
ップ３と、該コーナをなす２辺の角度を検出するステッ
プ４と、前記ステップ３および４の情報を登録するステ
ップ５と、前記ステップ１の情報に基づき予め定めた移
動量だけ前記撮像位置を次のコーナに移動開始するステ
ップ６と、前記ステップ１および５の登録情報から該コ
ーナ位置を演算するステップ７と、前記ステップ６およ
び７の完了を確認するステップ８および９と、前記次の
コーナを撮像するステップ１０と、前記次のコーナの位
置情報を検出するステップ１１と、前記ステップ１１の
位置情報と前記ステップ７の位置情報とを比較するステ
ップ１２と、該ステップ１２において前記ステップ１１
の位置情報が前記ステップ７の位置情報に比べて予め定
めた許容範囲を超えている場合を不良と判別するステッ
プ１３と、前記ステップ１２において不良でない場合は
前記ステップ６のコーナをなす２辺の角度を検出するス
テップ１４と、前記ステップ１１および１４の情報を登
録するステップ１５と、最終コーナか否かを判断し、否
であれば前記ステップ６に、最終コーナであれば次のス
テップ１７に移動するステップ１６と、前記ステップ５
および１５の登録情報より対象部品の所要位置と傾きを
演算するステップ１７とからなることを特徴とするもの
である。

【０００８】

【作用】本発明の上記構成によれば、多角形部品の複数
のコーナ部をそれぞれ異なった位置に設定される認識視
野にて撮像するが、それぞれの認識視野での前記部品の
像の複数のコーナの位置情報と、それらの位置情報を認
識した各認識視野の位置情報とは、多角形部品の全体像
でのコーナ位置を一義的に決定する要素をなすので、こ
れら情報から多角形部品の全体像に対応した所要位置を
演算により高精度に求め認識することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図を参照して詳細に
説明する。

【００１０】本実施例は、直線辺からなる多角形部品と
して、図４以下に示すような平面形状が四角形な電子部
品である大型チップ部品９の位置およびその代表点とし
ての中心位置Ｇを認識する場合を示している。認識は図
１に示すビデオカメラ１を用いて行う。ビデオカメラ１
はマイクロコンピュータ２に制御される駆動装置３によ
って撮像や認識視野の位置変換等の必要な動作制御を受
ける。

【００１１】ビデオカメラ１の撮像による画像は画像処
理装置４を通じてマイクロコンピュータ２により必要な
認識や処理を受ける。これら制御のためマイクロコンピ
ュータ２は予め設定されたプログラム５を格納してお
り、入力装置６から必要な外部入力を受ける。

【００１２】認識の操作手順は図２、図３のフローチャ
ートで示す通りである。これについて説明する。

【００１３】まず認識しようとする部品９のＸ、Ｙ２方
向の寸法を入力装置６によって入力し、部品９の必要な
データを登録する（ステップ＃１）。次で図４に示すよ
うにビデオカメラ１の認識視野７を部品９の第１のコー
ナ１１に対応する第１の位置に移動し、撮像する（ステ
ップ＃２）。ここで認識視野７における第１のコーナ１
１の位置ｘ₁ 、y₁と、第１のコーナ１１をなす２辺２
１、２２のＸ、Ｙ軸に対する傾きθx₁、θy₁とを演算し
て認識し、これを登録する（ステップ＃３〜＃５）。

【００１４】これが終了すると、認識視野７を部品９の
第２のコーナ１２に対応した図５の位置に移動させる
（ステップ＃６）。この移動はステップ＃１での入力デ
ータに基づき予め決定されている量だけ行われる。また
これに並行してステップ＃１での入力データと、ステッ
プ＃５での登録データとから第２のコーナ１２の予想位
置を演算する（ステップ＃７）。

【００１５】ステップ＃６の移動と、ステップ＃７の演
算とが終了するのを待って（ステップ＃８、＃９）、図
５の位置で認識視野１７による撮像を行う（ステップ＃
１０）。そして第２のコーナ１２の位置ｘ₂ 、y₂を演算
して認識する（ステップ＃１１）。次でこの位置ｘ₂ 、
y₂と前記予想位置とを比較し、許容範囲を越えていると
部品９が異部品か欠損品かの不良と判別し、以降の検出
動作を中止する（ステップ＃１２、＃１３）。

【００１６】またこの検出が部品実装機において実装部
品に対して行っているような場合は、実装動作をも中止
するようにするのが好適である。

【００１７】ステップ＃１２で不良が検出されなかった
場合は、第２のコーナ１２をなす２辺２２，２３の傾き
θx₂、θy₂を演算して認識した後、前記位置ｘ₂ 、y₂
と傾きθx₂、θy₂とを登録する（ステップ＃１４、＃１
５）。

【００１８】続いて図７の第４のコーナ１４に対応する
最終画面かどうかを判断する（ステップ＃１６）。最終
画面でなければステップ＃６に戻り、最終画面となるま
で第３のコーナ１３、第４のコーナ１４の位置ｘ₃ ，
y₃、ｘ₄ ，y₄とそれらをなす２辺２３，２４および２
４，２１の傾きθx₃，θy₃、θx₄，θy₄とを演算により
認識し、登録を行う（ステップ＃６〜＃１６の繰り返
し）。

【００１９】ステップ＃１６で最終画面であると、ステ
ップ＃１７に移行し、前記第１〜第４の各コーナ１１〜
１４の位置ｘ₁ 、y₁〜ｘ₄ 、y₄および、それらコーナ１
１〜１４をなす２辺２１，２２、２２，２３、２３，２
４、２４，２１の傾きθx₁、θy₁〜θx₄、θy₄から部品
９の中心位置Ｇと傾きを演算にて認識する。

【００２０】図８は各移動位置の認識視野７を同時に示
したもので、Ｌ−αは認識視野７の移動量を示し、この
移動により部品９の全体像に関してのコーナ位置と各辺
の向きが撮像され、これらと各認識視野位置との関係か
ら、部品９の全体像に関したコーナ位置と向きが一義的
に決定される状態が分かる。そしてこの決定から部品９
の全体像における真正な中心位置Ｇを算出することがで
きるのも分かる。

【００２１】以上により部品９が大きくて認識視野７に
入らなくても、認識視野７を移動させて各コーナ部を順
次撮像して行くことにより、部品９の位置や傾きを部品
９の全体像に関連して認識することができる。

【００２２】なお、認識視野７ではコーナとこのコーナ
をなす２辺の傾きが分かればよいのであるから、認識視
野７の移動で必ずしも部品９の全体を撮像する必要はな
い。したがって前記認識方式であれば認識対象部品の大
きさに制限はない。部品の向きの認識は必要に応じて行
えばよい。

【００２３】また上記実施例では、平面形状な四角形な
電子部品の場合について述べたが、これに限らず三角形
等他の多角形部品の位置や傾きをも同様に認識すること
ができる。この場合多角形の形状によっては全コーナの
内の幾つかのコーナ部についての認識を省略することが
できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、多角形部品の複数のコ
ーナ部をそれぞれ異なった位置に設定される認識視野に
て撮像するが、それぞれの認識視野での多角形部品の像
の複数のコーナの位置情報と、それらの位置情報を認識
した各認識視野の位置情報とは、多角形部品の全体像で
のコーナ位置を一義的に決定する要素をなすので、これ
ら情報から多角形部品の全体像に対応した所要位置を演
算により高精度に求め認識することができ、部品が大き
すぎて認識視野に入り切らない場合に有効である。

【００２５】また部品に対する撮像が部品の必要コーナ
部に対してなされればよく、部品の全体に及ばなくても
よいので、パターンの大きさに制限なくその所要位置を
認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施される認識装置を示すブロック図
である。

【図２】本発明の認識方法の操作手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】本発明の認識方法の操作手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】部品の第１のコーナの撮像状態を示す認識視野
図である。

【図５】部品の第２のコーナの撮像状態を示す認識視野
図である。

【図６】部品の第３のコーナの撮像状態を示す認識視野
図である。

【図７】部品の第４のコーナの撮像状態を示す認識視野
図である。

【図８】図４〜図７の各認識視野での撮像画像を重ねて
示した説明図である。

【符号の説明】

１ ビデオカメラ ２ マイクロコンピュータ ３ 駆動装置 ４ 画像認識装置 ５ プログラム ６ 入力装置 ９ 部品（多角形部品） １１ 第１のコーナ １２ 第２のコーナ １３ 第３のコーナ １４ 第４のコーナ ２１〜２４ 辺 Ｇ 中心位置 ｘ₁ 、y₁〜ｘ₄ 、y₄ 位置 θx₁、θy₁〜θx₄、θy₄ 傾き

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線辺からなる多角形部品の認識方法に
   おいて、予め入力された前記部品の情報と、前記部品の
   一つのコーナ部を一単位の撮像対象として設定した認識
   視野と、前記認識視野を前記部品の情報から求めた移動
   量だけ移動させて前記部品の全てのコーナに対応して設
   定し、各認識視野にて撮像した前記部品の認識視野上で
   のコーナの位置情報と、前記各認識視野の前記移動量と
   から、前記部品の所要位置を演算することを特徴とする
   多角形部品の多視野認識方法。
2. 【請求項２】 直線辺からなる多角形部品の一つのコー
   ナ部を一単位の認識視野として撮像対象に設定した多角
   形部品の認識方法において、予め入力された前記部品の
   情報を登録するステップ１と、前記部品の第１のコーナ
   を撮像するステップ２と、該コーナの位置情報を検出す
   るステップ３と、該コーナをなす２辺の角度を検出する
   ステップ４と、前記ステップ３および４の情報を登録す
   るステップ５と、前記ステップ１の情報に基づき予め定
   めた移動量だけ前記撮像位置を次のコーナに移動開始す
   るステップ６と、前記ステップ１および５の登録情報か
   ら該コーナ位置を演算するステップ７と、前記ステップ
   ６および７の完了を確認するステップ８および９と、前
   記次のコーナを撮像するステップ１０と、前記次のコー
   ナの位置情報を検出するステップ１１と、前記ステップ
   １１の位置情報と前記ステップ７の位置情報とを比較す
   るステップ１２と、該ステップ１２において前記ステッ
   プ１１の位置情報が前記ステップ７の位置情報に比べて
   予め定めた許容範囲を超えている場合を不良と判別する
   ステップ１３と、前記ステップ１２において不良でない
   場合は前記ステップ６のコーナをなす２辺の角度を検出
   するステップ１４と、前記ステップ１１および１４の情
   報を登録するステップ１５と、最終コーナか否かを判断
   し、否であれば前記ステップ６に、最終コーナであれば
   次のステップ１７に移動するステップ１６と、前記ステ
   ップ５および１５の登録情報より対象部品の所要位置と
   傾きを演算するステップ１７とからなることを特徴とす
   る多角形部品の多視野認識方法。