JP3005054B2 - 画像位置決め方法 - Google Patents
画像位置決め方法Info
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Description
位置の検査装置などにおける画像位置決め方法に係り、
特に、電子部品の位置決めをテレビカメラで撮像した画
像を用いて予備的に行った後で詳細な位置決めを行う画
像位置決め方法に関するものである。
特開昭62−86789号公報や特開昭61−1151
05号公報に述べられた方法などが用いられてきた。
方法は、図3に示すように、電子部品のシルエット像I
Maのリード部に計測用の仮想的な線(計測線)h1,h
2を引き、この計測線h1,h2に沿って白から黒、黒か
ら白に明るさの変化する点をx方向に付いてx(i)、
y方向に付いてy(i)とするとき、その変化点の平均
位置(X,Y)を次の様に求めて中心位置とする。
述べられた方法では、図4(a)に示すように電子部品
のシルエット像IMbでリード列の外側から2番目のリ
ードの先端を探し、図4(b)に示すようにそのリード
の先端中央の座標値(x(i),y(i))を電子部品
の対角方向で2ヵ所求め、その平均を求めて位置決めす
る。
は、どちらも精密にICなどの電子部品の位置を決定で
きる方法であるが、最初の方法では、電子部品のリード
部の画像上にきちんと計測線h1,h2を引くことができ
なければならず、また、2番目の方法では、画像を拡大
して撮像するために、画面中に電子部品のコーナー部が
入らなければならない。このために、従来の方法では、
予め機械的な位置決め機構をもちいて概略の位置決めを
行い、その後、テレビカメラによる画像位置決めを行っ
ていた。
部品の大きさや形に合わせて用意する必要があり、組立
装置などが多様な電子部品に対応しようとする場合、そ
れをすべて用意することは困難なものとなっていた。
決め機構を設けることなく、全体画像を解析すること
で、画像上で粗位置決めを行い、その結果に基づいて精
密に位置決めをできる上記に述べるような方法と組み合
わせることで、信頼性の高い精密な電子部品の位置決め
方法を提供することにある。
に、本発明は、ヘッドに保持された電子部品をテレビカ
メラで撮像した任意の保持角度を持った電子部品の画像
について多角形近似処理をして画像の外形輪郭を抽出
し、この抽出した画像の外形輪郭によく重なる上記角度
を持った外接長方形を得て画面内の画像の概略位置を決
定し、上記外接長方形を基に上記電子部品の詳細位置決
めを行うことを特徴とする。
の電子部品の画像によく重なるように外接長方形を決定
し、それをもとに計測線を引くことで、電子部品がどの
様な位置や角度で保持されていても、リードの画像のあ
る位置に正確に計測線を引くことが可能になり、信頼性
の高い、正確な位置決めを行うことができる。そして、
これにより、機械的な組立位置決め機構を使用する必要
が無くなるため、多様な部品の組立が可能な自動組立機
や検査装置を構成することができる。
例になる画像処理装置が適用される電子部品組立機を示
しており、電子部品を基板1に組み立てる(載置する)
ためのヘッド部2と、そのヘッド部2を移動させるため
のXYロボット3と、基板1をのせるテーブル4と、ヘ
ッド部2が保持した電子部品を下方から撮像するテレビ
カメラ5と、ヘッド部2が保持した電子部品を下方から
照射する照明系6aと、テレビカメラ5で撮像した映像
信号を画像処理する画像処理装置7と、画像処理装置7
から位置データを受け取りXYロボット3でヘッド部2
を操作移動して電子部品を基板1に組み立てるコントロ
ーラ8と、ヘッド部2が保持する電子部品を並べたパレ
ット9を備えた部品供給部10からなる。なお、ヘッド
部2が保持した電子部品を上方から照射する照明系(図
9に6bとして記述)については後述する。
象とする電子部品の例を示しており、対象とする電子部
品としては4方向にリードを持つQFP、2方向にリー
ドを持つSOP、角形チップ、円筒型チップ、電解コン
デンサなどの異形チップ、さらには図示していないコネ
クタなどの多様な形状のものがあり、サイズも大小各種
のものに渡っている。
のシルエット画像、即ち、図6に示すヘッド部2が保持
した電子部品を図9に示す照明系6bで上方から照射し
テレビカメラ5で撮像した映像の例である。
2の中空のヘッドシャフトで下端部の吸着ノズル2bは
電子部品EPを真空吸着する。ヘッドシャフト2aにサ
ークライン蛍光灯61と、そのカバー62と、サークラ
イン蛍光灯61の光を散乱させテレビカメラ5からみて
吸着ノズル2bに吸着された電子部品EPの後部の明る
さを均一化するためのアクリル板63からなる照明系6
bが設置されている。
画像メモリ中に取り込まれ、画像処理される。
なっている。
映像(シルエット画像)の信号はA/D変換器71を介
して画像メモリ72に取り込まれ、画像処理部73で位
置決めのための画像処理が行なわれる。
めの画像処理の流れを図1に示している。
号)は、先ず、ステップ(以下、Sと略記する)100
の画像入力処理で画像処理装置7の画像メモリ72に取
り込まれる。次にS200の多角形近似処理により、図
3に示すように、縦横長さ方向がxy各方向に揃った状
態で吸着されず、任意の吸着(保持)角度を持って吸着
ノズル2bに吸着保持された電子部品EPの、例えば、
図10(a)のシルエット画像IMcが図10(b)の
様に多角形MRCTに近似される。この多角形近似処理
で、特開昭59−154574号公報に説明されている
テーブル参照を行う処理などによって画像の外形をX
(i)、y(i)の頂点座標の列として表わすことがで
きる。
包処理S300では、図10(b)の多角形MRCTを
例に説明すると、多角形近似処理S200で得た画像輪
郭データをもとにその凹部を埋めて凸図形化を行なう。
その技法としては、日本オペレーションズ・リサーチ学
会の報文シリーズ、T−83−1、『地理的情報の処理
に関する基本アルゴリズム』、pp.92−93に記述
されたGrahamの方法などがあるが、図11に示す
ように、順次辺をなす角度を調べ、それが凹である場
合、その間の点を省くという処理を多角形データを1周
りする間に1度も発生しなくなるまで繰り返すなどの簡
便な方法でも実行することができる。
は、電子部品のシルエット画像に一番良く重なる長方形
を選択する。
図12に示している。
な図形についてS401で、まず、一つの辺を選択しそ
の辺に続く辺を順次得て組み合せる。そしてS402で
ある任意の辺と次の辺のなす角度を調べ、その角度があ
らかじめ与えられた角度(例えば5度程度)の微小な角
度である間はS403に進んで、次の辺へと順次調べて
いく。そして、選ばれた2つの辺のなす角度が与えられ
た角度を越えたなら、S404に行ってもう一方の辺を
次の辺に進め、角度を調べ直す。
この様にして選ばれた与えられた角度内で最長の距離を
与える点間に含まれる多角頂点群をもとに、最小自乗法
などで直線を決定し(S405〜S406)、最後にS
407でこの直線に対し垂直、平行に線を引き、他の点
群をすべて含む長方形を決定し、吸着ノズル2bに任意
の吸着(保持)角度を持って電子部品EPが吸着保持さ
れても、そのシルエット画像の外形輪郭によく重なる電
子部品の吸着(保持)角度と同じ角度の外接長方形を得
る。
リードを有する電子部品であるか否かを判断し、そうで
あればS600で、例えばQFPの画像では、図13に
示すように、図12のS407で得た外接長方形ORC
T1の各辺に平行に、あらかじめ与えられた規定量ΔL
だけ内側に計測線hを引くことで、特開昭62−867
89号公報に述べるような方法で位置決めをする。ま
た、S500での判断で電子部品がリードを有する電子
部品ではない角形チップなどであった場合には、S70
0で図14に示すように、図12のS407で得た外接
長方形ORCT2のコーナーからあらかじめ与えられた
規定量ΔLだけ内側に位置決めウィンドウWDを設定す
ると、その明るさの変化点を精密に求めることで、全部
の位置決めウィンドウWDで計算される位置を総合し
て、位置や角度を決定する。
場合では、吸着ノズル2bがチャックする電子部品が吸
着ノズル2bに較べて比較的小さいと、電子部品を保持
する位置によっては、角形チップを見るような場合に図
15に示すようにシルエット画像IMdの一部に吸着ノ
ズル2bの影が現れる。ここで、吸着ノズル2bの出現
位置と大きさは、あらかじめ電子部品を保持していない
吸着ノズル2bをテレビカメラで撮像して確認しておく
ことができる。吸着ノズル2bはそのノズル中心の座標
と半径が分かれば充分である。そこで、シルエット画像
IMdの多角形近似を行ない、その頂点の座標データを
決定した後で、図16に示すようにノズル中心から半径
rに許容幅Δrを加えた半径内にある頂点群を除くこと
で、吸着ノズル2bの影を除去した外接長方形を決定で
きる。この様に頂点列で除かれる点があっても、凸包処
理を行なうため、角形の電子部品のコーナー部が吸着ノ
ズル2bで隠されない限り、画像による位置決めを行な
うことができる。
様な電子部品を機械的位置決め機構を用いずに画像のみ
を利用して位置決めをすることができるため、多品種の
電子部品に対応することができる組立装置や検査装置を
構成することができる。また、機械的位置決め機構が不
要なため装置も簡単であり、安価なものとすることがで
きる。また、位置決めの信頼性も高く、認識精度も十分
なものにすることができる。
理の流れを示すフローチャートである。
装置を示すブロック図である。
ある。
ある。
形の決定方法を示す図である。
品組立機を示す斜視図である。
部品の例を示す図である。
のシルエット像の例を示す図である。
ある。
理を説明するための多角形近似処理を示す図である。
理を説明するための図である。
方形の決定の処理フローを示す図である。
による位置決定を説明する図である。
ドウによる位置決定を説明する図である。
ズルが見えるシルエット像の例を示す図である。
を除去する画像処理を説明する図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ヘッド部に保持された電子部品をテレビ
カメラで撮像した任意の保持角度を持った電子部品の画
像について多角形近似処理をして画像の外形輪郭を抽出
し、この抽出した画像の外形輪郭によく重なる上記角度
を持った外接長方形を得て画面内の画像の概略位置を決
定し、上記外接長方形を基に上記電子部品の詳細位置決
めを行うことを特徴とする画像位置決め方法。 - 【請求項2】 ヘッド部に保持された電子部品をテレビ
カメラで撮像した任意の保持角度を持った電子部品の画
像について多角形近似処理をして画像の外形輪郭を抽出
し、この抽出した画像の外形輪郭の情報についてあらか
じめ分かっている電子部品の画像の情報に重なって現れ
る他の画像の情報を除去して得られる電子部品の画像の
外形輪郭によく重なる上記角度を持った外接長方形を得
て画面内の画像の概略位置を決定し、上記外接長方形を
基に上記電子部品の詳細位置決めを行うことを特徴とす
る画像位置決め方法。 - 【請求項3】 上記請求項1または2記載の画像位置決
め方法において、上記外接長方形の位置情報をもとに繰
り返しパターンの明暗変化を調べる計測線を上記外接長
方形の各辺と平行で予め与えられた規定量だけ内側に設
定し、その計測線上の明暗変化から電子部品の詳細位置
決めを行うことを特徴とする画像位置決め方法。 - 【請求項4】 上記請求項1または2記載の画像位置決
め方法において、上記外接長方形の位置情報をもとにウ
ィンドウを設定し、このウィンドウ内の明るさ変化を処
理することで電子部品の詳細位置決めを行うことを特徴
とする画像位置決め方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407557A JP3005054B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 画像位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2407557A JP3005054B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 画像位置決め方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04225300A JPH04225300A (ja) | 1992-08-14 |
JP3005054B2 true JP3005054B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=18517127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2407557A Expired - Lifetime JP3005054B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 画像位置決め方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3005054B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106292735B (zh) * | 2016-08-19 | 2019-06-28 | 泉州市汉威机械制造有限公司 | 一种材料影像定位控制方法 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2407557A patent/JP3005054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04225300A (ja) | 1992-08-14 |
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