JP3098847B2 - 部品認識方法 - Google Patents
部品認識方法Info
- Publication number
- JP3098847B2 JP3098847B2 JP04106628A JP10662892A JP3098847B2 JP 3098847 B2 JP3098847 B2 JP 3098847B2 JP 04106628 A JP04106628 A JP 04106628A JP 10662892 A JP10662892 A JP 10662892A JP 3098847 B2 JP3098847 B2 JP 3098847B2
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- Image Processing (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品実装設備等に
おいて、電子部品を高速かつ高精度に実装するために必
要とされる視覚認識装置の画像認識方法で、処理対象物
である電子部品の電極位置を画像パターンによって正確
に計測する方法に関するものである。
おいて、電子部品を高速かつ高精度に実装するために必
要とされる視覚認識装置の画像認識方法で、処理対象物
である電子部品の電極位置を画像パターンによって正確
に計測する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品実装分野では電子部品を
高速かつ高精度に回路基板に実装する技術が必要とされ
ている。このため、電子部品を撮像して得られる画像パ
ターンを高速に処理して、電子部品の位置・傾きの検出
を高速かつ正確に行う画像認識技術が活用される傾向に
ある。また、電子部品の細密化が進むにつれ電極の多ピ
ン化がなされている。そこで、多数の電極を有する電子
部品に関しては、個々の電極の位置を検出することが望
まれている。
高速かつ高精度に回路基板に実装する技術が必要とされ
ている。このため、電子部品を撮像して得られる画像パ
ターンを高速に処理して、電子部品の位置・傾きの検出
を高速かつ正確に行う画像認識技術が活用される傾向に
ある。また、電子部品の細密化が進むにつれ電極の多ピ
ン化がなされている。そこで、多数の電極を有する電子
部品に関しては、個々の電極の位置を検出することが望
まれている。
【０００３】従来、画像認識技術を活用した電子部品の
認識方法としては、対象電子部品の後方から照明を当て
そのシルエットを処理して、中心・傾き・電極位置など
を検出する透過認識方法や、前方から照明を当て電極よ
り反射された光を処理し中心・傾き・電極位置などを検
出する反射認識方法が提案されている。
認識方法としては、対象電子部品の後方から照明を当て
そのシルエットを処理して、中心・傾き・電極位置など
を検出する透過認識方法や、前方から照明を当て電極よ
り反射された光を処理し中心・傾き・電極位置などを検
出する反射認識方法が提案されている。
【０００４】以下図を参照しながら従来の部品認識方法
に付いて説明する。
に付いて説明する。
【０００５】図４は、透過認識方法の一例で、リード付
き電子部品４２の後方より照明を当て（以下透過照明と
記す）、リードの先端位置を検出する例を示したもので
ある。図４の（ａ）に示すように、リード付き電子部品
４２に透過照明４１を当て、ビデオカメラ４３で撮像す
ると、図４（ｂ）に示すような画像パターン４４を得
る。リード付き電子部品４２の画像パターン４５は透過
照明により、そのシルエットが映し出される。リード付
き電子部品４２の画像パターン４５と背景の境界を図４
の（ｃ）に示すように検出し、境界追跡の軌跡を求める
と、Ｕターンを行う位置４６が検出される。このＵター
ンを行う位置４６を検出すべき電極位置として検出す
る。この透過認識方法は、シルエットを処理するため、
論理が単純であり処理も高速である。
き電子部品４２の後方より照明を当て（以下透過照明と
記す）、リードの先端位置を検出する例を示したもので
ある。図４の（ａ）に示すように、リード付き電子部品
４２に透過照明４１を当て、ビデオカメラ４３で撮像す
ると、図４（ｂ）に示すような画像パターン４４を得
る。リード付き電子部品４２の画像パターン４５は透過
照明により、そのシルエットが映し出される。リード付
き電子部品４２の画像パターン４５と背景の境界を図４
の（ｃ）に示すように検出し、境界追跡の軌跡を求める
と、Ｕターンを行う位置４６が検出される。このＵター
ンを行う位置４６を検出すべき電極位置として検出す
る。この透過認識方法は、シルエットを処理するため、
論理が単純であり処理も高速である。
【０００６】しかし、透過認識方法では、電極が部品の
外郭形状より内側に曲げられている電子部品（Ｊリード
電子部品と記す）に関しては、電極位置を検出すること
が困難である。そこで電極を直接とらえることの出来る
反射認識方法が提案された。
外郭形状より内側に曲げられている電子部品（Ｊリード
電子部品と記す）に関しては、電極位置を検出すること
が困難である。そこで電極を直接とらえることの出来る
反射認識方法が提案された。
【０００７】図５は、反射認識方法の一例で、Ｊリード
電子部品５１のリード位置を検出する例を示したもので
ある。図５の（ａ）に示すように、Ｊリード電子部品５
１の前方より照明（以下反射照明と記す）５２を当て、
ビデオカメラ４３で撮像すると、図５の（ｂ）に示すよ
うな画像パターン５３を得る。Ｊリード電子部品５１の
画像パターン５４は、反射照明５２の反射光が映し出さ
れるため、電極部分が明るくなっている。図５の（ｃ）
に示すように、明るく光る電極部分５５は、Ｓのように
走査することで大まかな位置が検出される。検出された
大まかな位置に基き処理ウィンドウ５６を設け、処理ウ
ィンドウ５６内の輝度分布を５７のように投影し、極値
５８を検出する。電極部分は、高輝度であるので、検出
された極値５８を検出すべき電極位置として検出する。
電子部品５１のリード位置を検出する例を示したもので
ある。図５の（ａ）に示すように、Ｊリード電子部品５
１の前方より照明（以下反射照明と記す）５２を当て、
ビデオカメラ４３で撮像すると、図５の（ｂ）に示すよ
うな画像パターン５３を得る。Ｊリード電子部品５１の
画像パターン５４は、反射照明５２の反射光が映し出さ
れるため、電極部分が明るくなっている。図５の（ｃ）
に示すように、明るく光る電極部分５５は、Ｓのように
走査することで大まかな位置が検出される。検出された
大まかな位置に基き処理ウィンドウ５６を設け、処理ウ
ィンドウ５６内の輝度分布を５７のように投影し、極値
５８を検出する。電極部分は、高輝度であるので、検出
された極値５８を検出すべき電極位置として検出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように電子部品
の多ピン化が進むにつれ、電極を部品側面に配置するこ
とに限界をむかえつつある。そうした背景のもと、図６
に示すように電極を部品の外郭形状より内部に配した部
品が登場している。
の多ピン化が進むにつれ、電極を部品側面に配置するこ
とに限界をむかえつつある。そうした背景のもと、図６
に示すように電極を部品の外郭形状より内部に配した部
品が登場している。
【０００９】前述したように透過認識方法では、外形よ
り内部に配された電極を認識することは不可能である。
り内部に配された電極を認識することは不可能である。
【００１０】また反射認識方法においても、図６の
（ａ）のように部品６１が傾いている場合、電極が部品
の外郭形状の内側にあるため、電極のみを検出するよう
に走査Ｓすると、間違った処理ウィンドウ６２を設定し
てしまう。また外形を走査Ｓすると図６の（ｂ）に示す
ような形状の部品６３では、図示するような間違った処
理ウィンドウ６４を設定する場合を生じる。いずれの場
合も走査間隔を密にし、範囲を広げることである程度解
決できるが、処理速度がかなり遅くなるため良い解決策
とは言えない。
（ａ）のように部品６１が傾いている場合、電極が部品
の外郭形状の内側にあるため、電極のみを検出するよう
に走査Ｓすると、間違った処理ウィンドウ６２を設定し
てしまう。また外形を走査Ｓすると図６の（ｂ）に示す
ような形状の部品６３では、図示するような間違った処
理ウィンドウ６４を設定する場合を生じる。いずれの場
合も走査間隔を密にし、範囲を広げることである程度解
決できるが、処理速度がかなり遅くなるため良い解決策
とは言えない。
【００１１】本発明は、上述した従来技術の欠点を克服
し、高速かつ信頼性の高い部品認識方法を提供すること
を目的とする。
し、高速かつ信頼性の高い部品認識方法を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに本発明は下記の手段を用いている。
めに本発明は下記の手段を用いている。
【００１３】まず透過照明、反射照明を同時に当てなが
ら対象電子部品を撮像し画像パターンを得る（第１工
程）。透過照明により背景は光輝度となっているので、
部品ボディと背景の境界を検出する（第２工程）。得ら
れた境界より、部品の大まかな中心と傾きを検出する
（第３工程）。次に検出された中心と傾きを利用し電極
検出用の処理エリアを設定し、処理エリア内の輝度分布
を解析し、電極の位置を検出する（第４工程）。
ら対象電子部品を撮像し画像パターンを得る（第１工
程）。透過照明により背景は光輝度となっているので、
部品ボディと背景の境界を検出する（第２工程）。得ら
れた境界より、部品の大まかな中心と傾きを検出する
（第３工程）。次に検出された中心と傾きを利用し電極
検出用の処理エリアを設定し、処理エリア内の輝度分布
を解析し、電極の位置を検出する（第４工程）。
【００１４】
【作用】本発明は上記した構成により、透過認識方法と
反射認識方法の両方の長所を活かすことが可能である。
すなわち、透過認識方法における高速な傾き・中心検出
を用い、高精度な認識を可能とする反射認識方法の処理
エリアを、簡単かつ正確に設定することが可能となる。
反射認識方法の両方の長所を活かすことが可能である。
すなわち、透過認識方法における高速な傾き・中心検出
を用い、高精度な認識を可能とする反射認識方法の処理
エリアを、簡単かつ正確に設定することが可能となる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例として、電極が部品外郭形
状の内側に配されたＰＧＡ（PadGrid Array）部品の電
極位置を検出する方法について図１、図２、図３を用い
て説明する。
状の内側に配されたＰＧＡ（PadGrid Array）部品の電
極位置を検出する方法について図１、図２、図３を用い
て説明する。
【００１６】図１において第１工程は、画像パターン入
力工程Ｓ１である。図２の（ａ）に示すように、認識対
象物であるＰＧＡ部品２１に透過照明２２と反射照明２
３を当て、ビデオカメラ２４などの撮像手段で撮像する
ことにより映像信号を得る。
力工程Ｓ１である。図２の（ａ）に示すように、認識対
象物であるＰＧＡ部品２１に透過照明２２と反射照明２
３を当て、ビデオカメラ２４などの撮像手段で撮像する
ことにより映像信号を得る。
【００１７】得られた映像信号をデジタル化し、図２の
（ｂ）に示す画像パターン２５とする。
（ｂ）に示す画像パターン２５とする。
【００１８】第２工程は、部品外形検出工程Ｓ２であ
る。画像パターン２５において、背景部分は透過照明に
より高輝度となっている。そのため部品ボディと背景の
境界では、著しい輝度レベルの変化がみられる。そこで
第１工程により得られた画像パターン２５に対し、図３
の（ａ）に示すように、輝度変化の著しい境界点の追跡
Ｐを行う。こうして得られた境界がＰＧＡ部品２１の外
形として検出されることになる。
る。画像パターン２５において、背景部分は透過照明に
より高輝度となっている。そのため部品ボディと背景の
境界では、著しい輝度レベルの変化がみられる。そこで
第１工程により得られた画像パターン２５に対し、図３
の（ａ）に示すように、輝度変化の著しい境界点の追跡
Ｐを行う。こうして得られた境界がＰＧＡ部品２１の外
形として検出されることになる。
【００１９】第３工程は、中心・傾き粗検出Ｓ３であ
る。前記第２工程で検出された部品外形から従来用いら
れてきた方法を用い中心・傾き３２を決定する。外形か
ら中心・傾きを算出する方法としてはこれまでにいろい
ろな方法が提案されているが、例えば部品外形の外接長
方形を求めその中心をもって部品の中心とする方法や、
ある任意の一点と外形を構成する境界点群との２次モー
メントを算出することにより傾きを検出する方法などが
ある。
る。前記第２工程で検出された部品外形から従来用いら
れてきた方法を用い中心・傾き３２を決定する。外形か
ら中心・傾きを算出する方法としてはこれまでにいろい
ろな方法が提案されているが、例えば部品外形の外接長
方形を求めその中心をもって部品の中心とする方法や、
ある任意の一点と外形を構成する境界点群との２次モー
メントを算出することにより傾きを検出する方法などが
ある。
【００２０】第４工程は、電極位置検出工程Ｓ４であ
る。前記第３工程によって決定された大まかな中心と傾
き、及び予め与えられている部品の外形寸法や電極間寸
法を利用し、図３の（ｂ）に示すような処理ウィンドウ
３３を設定する。設定した処理ウィンドウ３３内の輝度
分布を各々α・β方向に投影し、投影データ３４，３４
を得る。得られた夫々の投影データ３４，３４の極値を
なす位置の交点３５を各電極の位置として検出する。
る。前記第３工程によって決定された大まかな中心と傾
き、及び予め与えられている部品の外形寸法や電極間寸
法を利用し、図３の（ｂ）に示すような処理ウィンドウ
３３を設定する。設定した処理ウィンドウ３３内の輝度
分布を各々α・β方向に投影し、投影データ３４，３４
を得る。得られた夫々の投影データ３４，３４の極値を
なす位置の交点３５を各電極の位置として検出する。
【００２１】この第４工程での処理を繰り返し行い、全
ての電極位置を検出し処理を終了する。
ての電極位置を検出し処理を終了する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、透過認識方法の長所を
活かした中心と傾きの粗検出を利用して処理エリアを設
定することができるため、反射認識方法の短所を是正す
ることができ、処理エリアの設定を簡単でかつ正確に行
うことが可能である。そして本発明によれば、透過認識
方法と反射認識方法の夫々の長所を生かすことによっ
て、処理対象となる電子部品の形状や姿勢に影響される
ことなく、より信頼性の高い対象物の電極位置を検出す
ることが可能となる。
活かした中心と傾きの粗検出を利用して処理エリアを設
定することができるため、反射認識方法の短所を是正す
ることができ、処理エリアの設定を簡単でかつ正確に行
うことが可能である。そして本発明によれば、透過認識
方法と反射認識方法の夫々の長所を生かすことによっ
て、処理対象となる電子部品の形状や姿勢に影響される
ことなく、より信頼性の高い対象物の電極位置を検出す
ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の概要を示すフローチャート
である。
である。
【図２】本発明の一実施例における撮像方法と画像パタ
ーンを示す説明図である。
ーンを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施例における電極位置の検出方法
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】従来例の電子部品の電極位置の検出方法を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】他の従来例の電極位置の検出方法を示す説明図
である。
である。
【図６】従来例の問題点を示す説明図である。
２１ ＰＧＡ部品（認識対象物） ２２ 透過照明 ２３ 反射照明 ２４ ビデオカメラ ３２ 部品の中心・傾き ３３ 処理ウィンドウ（処理エリア） ３５ 電極位置
フロントページの続き (72)発明者 入谷 正夫 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 実開 平４−51609（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−18313（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 B23P 21/00 305 G06T 7/00 H05K 13/04 H05K 13/08
Claims (1)
- 【請求項１】 認識対象物に対し前後両面より照明を当
てた状態で撮像し画像パターンを得る第１工程と、認識
対象物の画像パターンと背景との境界から認識対象物の
外形を検出する第２工程と、前記第２工程で検出された
認識対象物の外形より認識対象物の大まかな中心と傾き
を検出する第３工程と、前記第３工程により検出された
認識対象物の大まかな中心と傾きを利用し処理エリアを
設定し、処理エリア内の輝度分布に基き認識対象物の電
極位置を検出する第４工程を備えた部品認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04106628A JP3098847B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 部品認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04106628A JP3098847B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 部品認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296724A JPH05296724A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3098847B2 true JP3098847B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=14438381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04106628A Expired - Lifetime JP3098847B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 部品認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098847B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006226748A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Juki Corp | 透明体の画像認識装置 |
| JP2009294123A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | パターン識別装置、パターン識別方法及び試料検査装置 |
| JP5898912B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2016-04-06 | 株式会社ディスコ | ワーク撮像装置及びワークの撮像方法 |
| CN114788436B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-11-10 | 株式会社富士 | 元件安装机 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP04106628A patent/JP3098847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05296724A (ja) | 1993-11-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
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