JP3654092B2 - 画像認識方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、認識対象を撮像して得られた画像を検出目標の登録パターンとマッチングさせることにより検出目標を特定する画像認識方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装装置や組立装置などにおける位置決めの方法として画像認識が広く用いられている。この画像認識による位置決め方法は、カメラにより撮像された認識対象の画像を予め参照用の正規画像パターンとして登録された登録パターンとマッチングさせることにより、検出目標の位置を特定するものである。
【０００３】
ところで、認識対象が電子部品が実装される基板などである場合には、実装ラインを構成する複数の電子部品実装装置によって同一の基板に対して順次実装が行われ、各電子部品実装装置において画像認識による位置検出が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのラインを構成する複数の電子部品実装装置に備えられた画像認
識装置には、必ずしも同一の撮像手段が備えられているとは限らず、例えばカメラなどの光学系の光学倍率が異なる場合がある。このような場合には、認識対象が電子部品やまたは基板に設けられた認識マークなど同一の検出目標であっても、各画像認識装置によって取得される画像が異なるために、マッチングに用いられる登録パターンを共通パターンとして用いることができなかった。このため、本来同一の検出目標を対象とするパターンであっても、各画像認識装置ごとに異なる登録パターンとしてティーチングし記憶させる必要があり、この登録作業に余分な作業時間を要していた。
【０００５】
そこで本発明は、マッチングのための登録パターンを共通で用いることができ、登録パターンのティーチングに要する作業時間を短縮することができる画像認識方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の画像認識方法は、実装ラインを構成する複数の電子部品実装装置において、複数の画像認識装置に備えられそれぞれ光学倍率が異なる光学系で認識対象を撮像して得られた画像データをそれぞれの画像認識装置の画像記憶部に記憶させ、検出目標の登録パターンと前記画像記憶部から読み出された画像とをマッチングさせることにより検出目標を特定する画像認識方法であって、前記登録パターンは同一検出目標については共通の登録パターンとして記憶されており、認識対象の画像とのマッチングを行う際に、前記共通の登録パターンの画像データ及びこの登録パターンを撮像した画像認識装置の光学系の光学倍率を読み込み、次いで当該画像認識装置の光学系の光学倍率を読み出した後、共通の登録パターンの画像データを光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換することにより、当該画像認識装置に対応した個別の登録パターンを作成して登録パターン記憶部に記憶させるようにした。
【０００７】
本発明によれば、認識対象の画像とのマッチングを行う際に、共通の登録パターンをそれぞれの光学系の光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換することにより、異なる光学倍率を有する光学系を備えた画像認識装置に対しても共通の登録パターンを用いることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の画像認識装置の構成を示すブロック図、図２は同認識対象の画像図、図３は同画像認識方法の登録パターン変換処理を示すフロー図、図４は同認識対象の画像図である。
【０００９】
まず図１を参照して画像認識装置の構成を説明する。図１において鎖線枠で示すＭ１は、１つの電子部品実装装置に組み込まれて電子部品や基板の画像認識を行う画像認識装置を示している。カメラ１はノズル１１に保持された状態の電子部品１２を下方から撮像する。ＡＤ変換部２はカメラ１により取り込まれたアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。画像記憶部３はデジタル変換された画像データを記憶する。
【００１０】
登録パターン記憶部４は検出目標として登録された図形のパターン、すなわちパターンマッチングにおいて参照される正規画像パターンを記憶する。登録パターン変換部５は、共通の登録パターンとしていずれかの画像認識装置の登録パターン記憶部に記憶されたパターンを、それぞれの画像認識装置の光学系の光学倍率に基づいて変換する処理を行う。
【００１１】
操作・入力部６はキーボード、タッチパネル、ポインティングデバイス等で構成されており、操作コマンドや各種データの入力を行う。プログラム記憶部７は、撮像動作や画像処理などの各種の動作・処理に必要なプログラムを記憶する。ＣＰＵ８は演算部でありプログラム記憶部６に記憶されたプログラムに従い、各種の演算、処理を行う。表示部９はＣＲＴであり、カメラ１によって撮像された画像の表示や、操作・入力時の案内画面の表
示などを行う。通信部１０は、他の電子部品実装装置に組み込まれた画像認識装置Ｍ２の通信部１３と接続されており、複数の画像認識装置間で共通の登録パターンの画像データなどのデータの授受を行う。
【００１２】
次に図２を参照して、画像認識装置の光学系の光学倍率の違いによる登録パターンの相違について説明する。図２（ａ）、（ｂ）は同一の電子部品１２をそれぞれ画像認識装置Ｍ１，Ｍ２によって撮像して得られたサイズの異なる画像１２ａ，１２ｂを示している。画像認識装置Ｍ１，Ｍ２は、異なる光学系を備えていることから同一の電子部品を撮像した場合でも、得られる画像のサイズが異なる。図２（ａ）、（ｂ）に示す画像内には、それぞれ単位長さを表すスケールＳ１，Ｓ２が表示されており、スケールＳ１，Ｓ２のそれぞれの画面内における画素数はＡ１，Ａ２となっている。すなわち、画素数Ａ１，Ａ２は、それぞれ画像認識装置Ｍ１，Ｍ２の光学系の光学倍率を示す指標となっている。
【００１３】
このように、同一の検出目標である電子部品１２を撮像した場合においても、複数の異なる画像認識装置によって画像認識を行う場合には、撮像によって得られる画像データは光学系の光学倍率によって異なる場合がある。従って、これらの複数の画像認識装置の間でパターンマッチングに用いられる登録パターンを共通に用いることができない。そこで、これら複数の画像認識装置の間で登録パターンを共通で用いるための変換処理を行う。
【００１４】
この登録パターン変換処理について図３のフローを参照して説明する。まず、検出目標の電子部品についての、共通の登録パターンの画像データ及びこの登録パターンを撮像した画像認識装置の光学倍率を読み込む（ＳＴ１）。ここでは画像認識装置Ｍ２によって共通の登録パターンとして撮像されて取得された登録パターンの画像データを用いる。すなわち、この画像データ及び画像認識装置Ｍ２の光学系の光学倍率Ａ２のデータを、通信部１３から通信部１０を介して受け取る。
【００１５】
次いで、当該画像認識装置、すなわち画像認識装置Ｍ１の光学系の光学倍率Ａ１のデータを画像記憶部３に記憶された固有データから読み出す（ＳＴ２）。そして、共通の登録パターンの画像データを、それぞれの画像認識装置の光学系の光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換する（ＳＴ３）。すなわち、ここでは、共通の登録パターン（画像認識装置Ｍ２の光学倍率に合致した形態の登録パターン）の画像データを構成する座標データの各座標値に、Ａ１／Ａ２を乗算する処理を行う。これにより、画像認識装置Ｍ１に対応した個別の登録パターンが作成される。そして、変換した個別の登録パターンを登録パターン記憶部４に記憶させる（ＳＴ４）。
【００１６】
これにより登録パターンの変換処理が完了し、図４に示すように、本来画像認識装置Ｍ２の光学倍率に合致した形態の登録パターンＰ２（共通の登録パターン）は画像認識装置Ｍ１の光学倍率に合致した登録パターンＰ１に変換される。そしてこの登録パターンＰ１を用いて画像認識装置Ｍ１による画像認識が行われる。
【００１７】
このように、異なる光学倍率を有する光学系を備えた複数の画像認識装置を使用する場合においても、同一の検出目標について記憶された共通の登録パターンをそれぞれの光学系の光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換することにより、異なる登録パターンとして各画像認識装置毎に個別にティーチングする必要がない。
【００１８】
なお、本実施の形態では、検出目標としてノズルに保持された状態の電子部品の例を示したが、認識対象が基板であり基板に形成された認識マークや基板に実装された状態の電子部品を検出対象とする場合であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、認識対象の画像とのマッチングを行う際に、共通の登録パターンをそれぞれの光学系の光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換するようにしたので、異なる光学倍率を有する光学系を備えた画像認識装置に対しても共通の登録パターンを用いることができ、登録パターンのティーチングに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の画像認識装置の構成を示すブロック図
【図２】 本発明の一実施の形態の認識対象の画像図
【図３】 本発明の一実施の形態の画像認識方法の登録パターン変換処理を示すフロー図
【図４】 本発明の一実施の形態の認識対象の画像図
【符号の説明】
１ カメラ
３ 画像記憶部
４ 登録パターン記憶部
５ 登録パターン変換部
８ ＣＰＵ
１０ 通信部
Claims (1)
- 実装ラインを構成する複数の電子部品実装装置において、複数の画像認識装置に備えられそれぞれ光学倍率が異なる光学系で認識対象を撮像して得られた画像データをそれぞれの画像認識装置の画像記憶部に記憶させ、検出目標の登録パターンと前記画像記憶部から読み出された画像とをマッチングさせることにより検出目標を特定する画像認識方法であって、前記登録パターンは同一検出目標については共通の登録パターンとして記憶されており、認識対象の画像とのマッチングを行う際に、前記共通の登録パターンの画像データ及びこの登録パターンを撮像した画像認識装置の光学系の光学倍率を読み込み、次いで当該画像認識装置の光学系の光学倍率を読み出した後、共通の登録パターンの画像データを光学倍率に基づいて個別の登録パターンに変換することにより、当該画像認識装置に対応した個別の登録パターンを作成して登録パターン記憶部に記憶させることを特徴とする画像認識方法。
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