JP3680704B2 - Image recognition method for recognition mark in electronic component mounting apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装用装置において基板などのワークに設けられた認識マークを画像認識する電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷装置や、クリーム半田印刷後の基板に電子部品を搭載する電子部品実装装置などの電子部品実装用装置において、基板などのワークや部品供給ユニット、ノズルストッカ等の位置検出用として認識マークを画像認識により検出する方法が広く用いられている。この方法は、認識対象部位をカメラで撮像して得られた撮像データを画像処理することにより、認識対象部位に形成された認識マークを検出するものである。
【0003】
この認識マークの検出のための画像処理においては、画像上における認識マークと周囲の背景部分との輝度差に基づいて認識マークを抽出し、この抽出結果から認識マークの形状や位置が検出される。このため、認識対象部位を撮像する際には、認識マークの部分が画像上で周囲から明瞭に分離可能となるように認識マークを構成すると共に、この構成に適合した撮像条件・照明条件を採用する必要がある。
【0004】
ところで、認識マークとして薄膜に認識マークを印刷により形成したシール状のものが用いられている。このシール状の認識マークは、汎用型のサイズ・形状のものを予め準備しておくことにより、基板など種々の認識対象に貼りつけるだけで簡便に認識マークとして使用できるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のシール状の認識マークを用いる方法においては、認識マークの検出において以下に示すような問題点があった。シール状の認識マークの基材としては一般に銀色の薄膜が用いられ、この薄膜表面に黒点を印刷したものが認識マークとして用いられていた。すなわち、銀色の背景色上の黒点が認識対象として撮像されていた。ところがこのシール状の認識マークは、肉眼で視認した場合には黒点が明瞭に判別できるものの、カメラによって撮像した場合には画像上で黒点を背景から明瞭に識別できず、認識マークの画像認識が困難であった。
【0006】
そこで本発明は、画像上での認識マークの認識を良好に行うことができる電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法は、ワークの認識対象部位に貼着された認識シールを撮像することによりこの認識シールに形成された認識マークを認識対象部位から抽出して認識する電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法であって、前記認識シールは撮像の際に前記認識対象部位を照明する照明手段から照射される有色照明光と同系統色の薄膜から成り、この薄膜に前記認識マークを形成した。
【0008】
請求項2記載の電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法は、請求項1記載の電子部品実装用装置における認識マークの画像認識方法であって、前記照明手段の有色照明光は赤色LEDを光源とする赤色光であり、前記薄膜は赤色である。
【0009】
本発明は、撮像の際に認識対象部位を照明する照明手段の有色照明光と同系統色の薄膜から成る認識シールに認識マークを形成して成るので、背景部分である薄膜からの反射光の光量を増加させて認識マークとの明度差のコントラストを明瞭化して、良好な認識を行うことができる。
【0010】
【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(a)は本発明の一実施の形態の画像認識対象の基板の平面図、図2(b)は本発明の一実施の形態のシール状の認識マークの平面図、図3は本発明の一実施の形態の認識マークの画像認識方法の説明図である。
【0011】
まず図1を参照して画像認識装置について説明する。この画像認識装置は、電子部品搭載装置や、クリーム半田印刷装置などの電子部品実装用装置に組み込まれ、実装対象基板の位置検出を行うために用いられるものである。図1において、基板保持部2には、ワークである電子部品実装用の基板1が保持されている。基板保持部2は、位置決めテーブル3によって水平方向に移動し、位置決めされる。
【0012】
図2(a)に示すように、基板1の認識対象部位である両対角位置には、シール状の認識マークである認識シール4が貼着されている。図2(b)に示すように、認識シール4は円形の薄膜4aに黒色の認識点4b(認識マーク)を印刷したものである。ここで、薄膜4aの上面は赤色にコーティングされており、認識シール4は赤色の背景色中に黒色の認識点が形成された構成となっている。
【0013】
基板保持部2の上方には、照明装置6(照明手段)を備えたカメラ5が配設されている。基板保持部2を図示しない駆動機構によって駆動することにより保持された基板1は水平移動し、基板1に貼着された認識シール4をカメラ5の下方に位置させることができる。そして照明装置6を点灯した状態でカメラ5によって基板1の認識対象部位を撮像することにより、認識シール4を撮像することができる。ここで、照明装置6は光源として多数の赤色LEDを備えており、照明装置6を点灯することにより、下方の認識シール4の上面に赤色照明光を照射する。
【0014】
カメラ5はA/D変換部10と接続されている。A/D変換部10はカメラ5によって撮像された画像データをA/D変換する。A/D変換された画像データは画像記憶部11に記憶される。照明駆動部12は、カメラ5の撮像時に照明装置6を駆動する。テーブル駆動部13は、基板保持部2を移動させる位置決めテーブル3を駆動する。
【0015】
画像認識部15は画像記憶部11に記憶された画像データを画像処理することにより、認識シール4の薄膜4a上面の認識点4b、すなわち赤色の背景色中の黒点を抽出し、認識点4bの位置を検出する。認識結果記憶部16は、位置認識の結果検出された位置を記憶する。CPU14は、画像認識装置の上記各部を制御する。
【0016】
この画像認識装置は上記のように構成されており、以下この画像認識装置によって行われる上記認識シール4を用いた認識マークの抽出について説明する。まず、認識シール4が貼着された基板1が基板保持部2に保持されたならば、認識シール4をカメラ5の下方に位置合わせする。次いで、照明装置6を点灯して赤色LED6aを発光させ、赤色照明光(矢印a)を基板1の撮像対象部位に照射する。これにより、認識シール4は赤色光により照明され、認識シール4の表面からの反射光がカメラ5に入光することにより、認識シール4の撮像が行われる。
【0017】
この撮像においては、図3(a)に示すように、黒色の認識点4bからの反射光(矢印b)はわずかであるのに対し、認識点4bの背景色部分である薄膜4aからの反射光(矢印c)は、薄膜4aの表面が赤色照明光と同系統色の赤色となっていることから、薄膜4aからの反射光の光量は、黒色の認識点4bからの反射光と比較して格段に大きく、背景部分と認識点からは明瞭な光量比で反射光が反射される。
【0018】
これにより、この反射光をカメラ5で撮像した画像20上においては、図3(b)に示すように、認識点4bに相当する部分と背景部分である薄膜4aに相当する部分との明度のコントラストが明瞭に現れ、認識点4bを正しく抽出して良好な位置認識結果を得ることができる。
【0019】
上記述べたような、認識マークにおいて背景色に有色照明光と同系統の色を使用することの効果は、実際の撮像により明確に確認されている。すなわち、銀色の薄膜上に黒点で印刷された従来の認識シールと、本実施の形態で示す赤色の薄膜上の黒点とを同一条件で撮像して得られた画像を比較した結果において、本実施の形態の認識シールを用いた方が、格段に良好な認識精度を安定して得ることができる。
【0020】
上記実施の形態では、照明の光源として赤色LEDを用いる例を示しているがこれ以外の有色光の光源を用いてもよい。この場合には、使用する光源の有色照明光に応じた同系統色を背景色として用いる。
【0021】
さらに、上記実施の形態では、基板の位置検出用に認識マークを用いる例を示しているが、認識対象部位としては基板などのワークに限定されず、例えば部品供給ユニットやノズルストッカなど電子部品実装装置内において個々に位置検出を行う必要があるユニット類の位置認識用として用いてもよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明は、撮像の際に認識対象部位を照明する照明手段の有色照明光と同系統色の薄膜から成る認識シールに認識マークを形成して成るので、背景部分である薄膜からの反射光の光量を増加させて認識マークとの明度差のコントラストを明瞭化して、良好な認識を行うことができる。また認識対象部位としては基板などのワークに限定されず、部品供給ユニットやノズルストッカなど電子部品実装装置内において個々に位置検出を行う必要があるユニット類の位置認識用にも適用できる。
【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】(a)本発明の一実施の形態の画像認識対象の基板の平面図
(b)本発明の一実施の形態のシール状の認識マークの平面図
【図3】本発明の一実施の形態の認識マークの画像認識方法の説明図
【符号の説明】
1 基板
4 認識シール
4a 薄膜
4b 認識点
5 カメラ
6 照明装置
6a 赤色LED[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recognition method for a recognition mark in an electronic component mounting apparatus that recognizes an image of a recognition mark provided on a workpiece such as a substrate in the electronic component mounting apparatus.
[0002]
[Prior art]
In electronic component mounting devices such as screen printing devices that print cream solder on substrates and electronic component mounting devices that mount electronic components on substrates after cream solder printing, such as workpieces such as substrates, component supply units, nozzle stockers, etc. A method of detecting a recognition mark by image recognition is widely used for position detection. In this method, a recognition mark formed on a recognition target part is detected by performing image processing on imaging data obtained by imaging the recognition target part with a camera.
[0003]
In the image processing for detecting the recognition mark, the recognition mark is extracted based on the luminance difference between the recognition mark on the image and the surrounding background portion, and the shape and position of the recognition mark are detected from the extraction result. . For this reason, when imaging the region to be recognized, the recognition mark is configured so that the portion of the recognition mark can be clearly separated from the surroundings on the image, and the imaging conditions and illumination conditions suitable for this configuration are adopted. There is a need to.
[0004]
By the way, as a recognition mark, a seal-like one formed by printing a recognition mark on a thin film is used. This seal-like recognition mark has an advantage that it can be used as a recognition mark simply by sticking it to various recognition objects such as a substrate by preparing a general-purpose size and shape in advance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method using a seal-like recognition mark has the following problems in detecting the recognition mark. As a base material for the seal-like recognition mark, a silver thin film is generally used, and a black dot printed on the thin film surface is used as the recognition mark. That is, a black spot on the silver background color is captured as a recognition target. However, this seal-like recognition mark can clearly distinguish black spots when viewed with the naked eye, but when captured by a camera, the black spots cannot be clearly distinguished from the background on the image, and the recognition mark image recognition is not possible. It was difficult.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a recognition mark image recognition method in an electronic component mounting apparatus that can satisfactorily recognize a recognition mark on an image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The image recognition method of the recognition mark in the electronic component mounting apparatus according to
[0008]
The recognition mark image recognition method in the electronic component mounting apparatus according to
[0009]
The present invention, therefore by forming a recognition mark in recognition seal consisting of colored illumination light and the main colors of the thin film of the illumination means for illuminating the recognition target region during the imaging, the reflected light from the thin film is a background portion By increasing the amount of light and clarifying the contrast of the brightness difference with the recognition mark, good recognition can be performed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image recognition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a plan view of a substrate that is an image recognition target according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an explanatory view of a recognition mark image recognition method according to an embodiment of the present invention.
[0011]
First, an image recognition apparatus will be described with reference to FIG. This image recognition apparatus is incorporated in an electronic component mounting apparatus such as an electronic component mounting apparatus or a cream solder printing apparatus, and is used for detecting the position of a mounting target board. In FIG. 1, a
[0012]
As shown in FIG. 2A, a
[0013]
Above the
[0014]
The
[0015]
The image recognition unit 15 performs image processing on the image data stored in the image storage unit 11 to extract the recognition point 4b on the upper surface of the thin film 4a of the
[0016]
This image recognition apparatus is configured as described above. Hereinafter, extraction of a recognition mark using the
[0017]
In this imaging, as shown in FIG. 3A, the reflected light (arrow b) from the black recognition point 4b is slight, whereas the reflection from the thin film 4a which is the background color portion of the recognition point 4b. As for the light (arrow c), the surface of the thin film 4a is red in the same color as the red illumination light, so the amount of reflected light from the thin film 4a is compared with the reflected light from the black recognition point 4b. The reflected light is reflected with a clear light quantity ratio from the background portion and the recognition point.
[0018]
Thereby, on the
[0019]
The effect of using the same color as the colored illumination light as the background color in the recognition mark as described above has been clearly confirmed by actual imaging. That is, in the result of comparing the image obtained by imaging the conventional recognition sticker printed with a black dot on the silver thin film and the black dot on the red thin film shown in this embodiment under the same conditions, By using the recognition sticker of the form, it is possible to stably obtain much better recognition accuracy.
[0020]
In the above embodiment, an example in which a red LED is used as a light source for illumination is shown, but a colored light source other than this may be used. In this case, the same color corresponding to the colored illumination light of the light source to be used is used as the background color.
[0021]
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which a recognition mark is used for detecting the position of the board is shown. However, the recognition target part is not limited to a workpiece such as a board. For example, electronic component mounting such as a component supply unit or a nozzle stocker You may use for the position recognition of the units which need to detect a position individually in an apparatus.
[0022]
【The invention's effect】
The present invention, therefore by forming a recognition mark in recognition seal consisting of colored illumination light and the main colors of the thin film of the illumination means for illuminating the recognition target region during the imaging, the reflected light from the thin film is a background portion By increasing the amount of light and clarifying the contrast of the brightness difference with the recognition mark, good recognition can be performed. The recognition target part is not limited to a workpiece such as a substrate, but can be applied to position recognition of units that need to individually detect positions in an electronic component mounting apparatus such as a component supply unit and a nozzle stocker.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image recognition apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view of a substrate that is an image recognition target according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of a seal-like recognition mark according to an embodiment.
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