JP4707249B2 - 部品位置検出方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品位置検出方法及び装置、更に詳細には、撮像された電子部品の画像を処理して部品位置を検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実装機では、フィーダーから供給される電子部品を吸着ノズルで吸着し、吸着ノズルを回路基板上の所定位置に移動させて電子部品を基板に搭載している。この場合、電子部品は、必ずしも正しい姿勢で吸着されるわけではないので、電子部品を回路基板に搭載する際、実装直前に画像認識部において部品の画像データをＣＣＤカメラなどの撮像装置などで取得し画像処理を行って、吸着中心と部品中心のずれ、並びに吸着傾きを検出して部品搭載の位置決めを行い、精度よく電子部品を実装している。
【０００３】
この位置決めを効率的に行なうために、従来の実装機では、電子部品を電極の特徴とその特徴の定形的な配置パターンで分類し、それぞれの定型的な情報を前提とした分類別の個別処理で、部品に応じた最適な位置決めを行なっている。
【０００４】
また、部品の外形特徴を用いるものとしては、部品が矩形であることを前提とし、４辺を検出し４コーナーの座標を求め、部品中心、傾きを算出して位置決めを行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電極を持たない部品、電極の精度が良くない部品では、従来の電極の特徴とその特徴の定形的な配置パターンに基づいて位置決めを行なう方式では対応できず、また、４辺、もしくは４コーナーによる位置決め方式では、部品の形状が四角形に限定されてしまう、という問題があり、電子部品の種類によって位置決め精度が異なったり、あるいは位置決めが困難になる、という問題があった。
【０００６】
従って、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、電子部品の種類に制限を受けることがなく、高精度の位置決めが可能になる部品位置検出方法及び装置を提供することをその課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、撮像された部品の画像を処理して部品位置を検出する方法及び装置において、
撮像された部品の外形輪郭線から一つの直線部を検出する工程（手段）と、
前記検出された一つの直線部を用いて、前記部品と外接し、かつ、該直線部と直交する少なくとも一つの外接線を検出する工程（手段）と、
前記検出された一つの直線部から部品傾きを算出する工程（手段）と、
前記一つの直線部と前記外接線との少なくとも１つの交点及び部品寸法データに基づいて部品中心を算出する工程（手段）と、
を備える構成を採用している。
【００１０】
本発明は、部品外形輪郭線上に少なくとも１箇所の直線部分があれば、それをもとに位置決めを行うものである。その場合、その検出された一つの直線部から部品傾きを算出する。また、検出された一つの直線部を用いて部品と外接する少なくとも一つの外接線を検出し、前記一つの直線部と前記外接線との少なくとも１つの交点、及び部品の高さ（縦）寸法、部品の幅（横）寸法などの部品寸法データを参照して部品中心を算出する。
【００１１】
このように、本発明では、例えば、タンタルコンデンサ等、部品外形の一部が丸みを帯びているような電子部品においても、その中心位置および傾きを検出し、搭載することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１３】
［全体の構成］
図１には、本発明の一実施形態に係わる部品位置検出装置が図示されている。同図において符号１１で示すものは電子部品（以下、単に部品という）で、この部品１１は部品供給部（不図示）から供給され、吸着ノズル１２により吸着される。部品の吸着姿勢を認識するために、部品１１は４面にそれぞれ多数の照明ランプ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備えた照明装置１３により照明され、撮影レンズ１４を備えた撮像カメラ（ＣＣＤカメラなど）１５で撮像され、画像入力が行なわれる。
【００１４】
撮像カメラ１５で撮像された部品の画像は、画像処理装置１７のＣＰＵ１８の制御の元にＡ／Ｄコンバータ１９を介してデジタル信号に変換され、画像メモリ２０に格納される。また画像処理装置１７には、後述するように部品の縦横寸法などの外形サイズ、エレメント、エレメントグループなど部品データを格納した部品データ格納メモリ２３が設けられる。ＣＰＵ１８は、メモリ２３に格納された部品データに基づき画像メモリ２０に取り込まれた部品の画像を認識し、撮像部品の中心と傾きなどを演算する。また、画像処理装置１７には、テンプレートメモリ２１が設けられ、このテンプレートメモリには、部品外形サイズ、リードの本数、リード長さ、リードピッチ、リード幅情報などの部品データに基づいて形成されたテンプレートが格納され、テンプレートマッチングにより部品の概略位置を検出できるようになっている。さらに、画像処理装置１７には、モニタ２２が接続されており、入力画像あるいは処理画像を表示できるようになっている。
【００１５】
図１に図示した部品位置検出装置は、実装機（不図示）に設けられ、吸着ノズル１２に吸着された部品１１を撮像カメラ１５で撮像し、その画像を画像処理装置１７で処理して撮像された部品画像の位置（部品中心と部品傾き）を検出する。
【００１６】
以下に、このように構成された部品位置検出装置で画像処理装置１７において行なわれる部品位置検出処理の流れを図２を参照して説明する。
【００１７】
［部品データの格納（ステップＳ３）］
電源投入後、画像処理装置１７は、実装機のメイン制御装置（不図示）よりのコマンド待ちとなり、実装機からコマンドを受信すると（ステップＳ１）、これを解析して実行する（ステップＳ２）。「認識条件設定」で、画像処理装置１７は、実装機のメイン制御装置から部品データを受信し、これを部品データ格納メモリ２３に格納する（ステップＳ３）。
【００１８】
本発明では、部品は次の２通りの表現方法で記述される。
【００１９】
その一つは、汎用部品の位置検出のために、考案されたデータ表現であって、属性を設定した電極（リード、ボール等）や位置決め可能な特徴がある部分（辺、コーナー、マーク等）を最小構成単位要素（以下エレメントと記述）として扱い、このエレメントとその配置情報などを属性としたエレメント構成要素（以下エレメントグループと記述）を設定し、また、このエレメントグループの集合と部品の縦（高さ）、横（幅）寸法などの部品としての属性情報から１個の部品を記述する方法である。
【００２０】
また、簡易的な部品データの表現方法として、部品の縦（高さ）、横（幅）寸法と、４方向の中で直線形状である辺、もしくはコーナーを指定し、直線が存在する方向と、直線と部品中心との位置関係を記述する方法がある。
【００２１】
以上のいずれかの表現方法、あるいは両表現方法を用いて記述された部品データが画像処理装置１７に受信され、部品ＩＤ（部品識別番号）ごとに部品データ格納メモリ２３に格納される。本発明では、具体的には、４辺、４コーナー、３辺、３コーナー、２辺、２コーナー、１辺の外形特徴を持つ部品の位置決めが可能であるので、部品がこれらの外形特徴をもつかどうかの情報、これらの外形特徴がある場合には、部品のどの部分に直線部があるのか、また直線部と中心との位置関係などの位置情報も各部品データの属性として格納する。これらの情報と実際に検出した画像上の外形特徴位置から部品の位置決めが可能になる。
【００２２】
［認識実行］
実装機の吸着ノズル１２が部品供給部（不図示）より部品１１を吸着し、吸着ノズル１２が撮像カメラ１５の位置に移動したとき、実装機のメイン制御装置は照明装置１３を点灯させ、画像処理装置１７へ位置検出の実行を指示し、認識実行となる。
【００２３】
認識実行指令を受信すると、画像処理装置１７は、吸着ノズル１２の軸中心が撮像カメラ１５の撮影軸（撮像画面の中心）と一致する位置において、部品１１を撮像カメラ１５で撮像し、画像データをＡ／Ｄコンバータ１９を経由し、画像メモリ２０に格納する。画像データの格納が終了すると、ＣＰＵ１８は部品データ格納メモリ２３に保持している部品データを参照し、部品ＩＤを元に吸着されている部品の部品データを取り出す（ステップＳ４）。続いて、取り出された部品データから上記外形特徴（パターン）があるかどうかを判断し（ステップＳ５）、外形特徴があると判断された場合は、部品のどの部分に直線部があるのか、また直線部と中心との位置関係などの位置情報も読み出し、それぞれの位置決め処理に分岐する。
【００２４】
画像処理装置におけるそれぞれの位置検出処理の基本的な流れは、部品外形輪郭線からの直線部の検出（直線ないし辺の検出）又はコーナーの検出（ステップＳ６）、部品の傾き算出（ステップＳ７）、部品の中心算出（ステップＳ８）となり、直線検出、コーナー検出については、各外形特徴に対してほぼ共通であるので一括して説明し、傾き算出、中心算出は、外形特徴の種類（コーナー、辺）、数、位置によって、異なるので、以下に、外形特徴別に説明する。
【００２５】
［直線の検出（ステップＳ６）］
直線検出に対しては、
Ｓｏｂｅｌ＋ハフ変換＋最小自乗法による直線検出方式を適用する。すなわち、エッジ点列（辺の点列）を取得し、直線抽出（ハフ変換＋最小自乗法）する。
【００２６】
（１）エッジ点列の取得
まず、エッジ点列を取得するために、部品寸法をもとにウインドウを設定し、サーチ範囲を絞り込む。上述したように、部品データの属性として、部品のどの部分に直線部があるのか、また直線部と中心との位置関係などの位置情報が格納されているので、図３（Ａ）に示したように、撮像画面３２内の撮像部品（画像）３０の直線部（辺）を含む領域にサーチウインドウ３１が設定される。このウインドウが設定されたら、基準軸より基準軸に垂直な方向に延びる所定間隔の走査線３３を目標辺に対して投射し、部品外形輪郭線の辺を示す点列（エッジ点列）３３ａの座標とエッジ方向、強さを求める。
【００２７】
上記走査線の間隔は、部品寸法により設定する。走査線の間隔は、短いほど精度は上がるが処理時間は大きくなるので、サンプリング点数は最大６４点とする。エッジ（辺）であるかどうかの判定は、濃度値が指定されたしきい値を超えるかどうかで行なう。直線抽出にハフ変換を使うのですべてのエッジが正しくなくてもかまわない。このときエッジの方向を求めておくと、ハフ変換での投票処理を軽減することができる。エッジの方向（傾き）は、例えば、Ｓｏｂｅｌオペレータを用いて、次のようにして求められる。
【００２８】
まず、部品画像のピクセルＰ（ｘ，ｙ）において、ｘ方向、ｙ方向の微分値は、

となるので、
エッジ強度（Ｐｏｗｅｒ）は、
Ｐｏｗｅｒ ＝ ｓｑｒｔ（ｆ'ｘ＊ｆ'ｘ ＋ ｆ'ｙ＊ｆ'ｙ）
エッジ方向（θ）は、
ｔａｎθ ＝ ｆ'ｙ／ｆ'ｘ
のように求められる。
【００２９】
またベクトルの内積、外積を利用し、
ｃｏｓθ ＝ ｆ'ｘ ／ ｐｏｗｅｒ
ｓｉｎθ ＝ −ｆ'ｙ ／ ｐｏｗｅｒ
と表わすこともできる。すなわち、ρ−θ空間での軌跡を求める際、三角関数演算の必要がない。
【００３０】
辺に傾きがある場合には、先の点列には隣接辺のデータも含まれる。しかし、傾きが小さいならばこの点列の大部分の点が検出したい辺の点列である。
【００３１】
（２）直線抽出（ハフ変換＋最小自乗法）
上記のようにして、エッジ点列が求められたら、この点列についてハフ変換を用い、最も多くの点がのる直線を求め、この直線に投票した点列を用い、最小自乗法で直線式を求め直して直線を抽出する。この処理を以下に説明する。
【００３２】
ハフ変換には、図形空間上の直線がとぎれとぎれだったり、ノイズが多く含まれている場合にも投票結果にあまり影響なく、直線を抽出できるという利点がある。しかし、精度よく求めることは難しいので、それをカバーするため、最小自乗法と組み合わせた実装を考える。
【００３３】
まず、直線ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθのθを決定する。（１）の処理で、各点のエッジ方向θｉと座標Ｐｉ（ｘｉ、ｙｉ）が求まっているので、その点を通る直線式（直線ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ）を一意に決めることができる。理論的には、このρ、θで２次元配列に投票し、最大投票数を示すρ−θを選択すればよいのであるが、θの精度が良くないので明確なピークを得ることができない。そこでまずθについてのみ、ある程度変動させて投票を行ない正解値に近いθを得る。
【００３４】
また、（１）で得られたエッジ点列は部品が傾いている場合、雑音＋直線１（求めたい辺）＋直線２（求めたい辺に垂直な辺）で構成されている。その場合、θの変動範囲を基準軸に対して±４５°以内とするなら、θをチェックすることで求めたくない辺のデータをあらかじめ分離できるので、これらの点については投票処理を行なわないようにする。
【００３５】
続いて、上述のようにして求めたθと各点の座標Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）より、
直線ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎ
のρを決定し、ρ、θを微量に変動させ投票を行なう。
【００３６】
上記ハフ変換で求める直線の精度は投票空間の解像度に依存する。精度を上げるために解像度を上げると作業メモリ量は増大し、またピークも出にくくなり、逆に解像度を下げるとピークは出るが精度は落ちる。そこで、ハフ変換はエッジ点列の分類手段と考え、ハフ変換の結果を最終出力にするのではなく、最大スコアの直線に投票した点列のみで最小自乗法により直線式を再計算する。これにより、ハフ変換の投票空間は粗いものでも、精度よく直線を抽出することができる。
【００３７】
［コーナー検出（ステップＳ６）］
コーナーは、エッジ点列を検出したときと同一のサーチウインドウ３１内で縦、横方向に走査することにより縦、横方向の直線を検出し、その交点をコーナーの検出点とする。しかしながら、コーナーは辺に比べ局所的な特徴であるので、吸着ずれや付近の類似の特徴の存在を考慮したとき、単純なサーチウインドウの設定では対応できない。従って、本発明では、コーナー検出用にウインドウを調整し、またコーナーの妥当性チェックを行なう。これを次に説明する。
【００３８】
（１）コーナー検出のためのウインドウ調整方法
部品データが簡易表現されていて、外形中心と部品中心が一致する場合には、
（ａ）画像上での部品外接線を求め、仮の中心を求める。
【００３９】
（ｂ）（ａ）で求めた仮の中心と部品の寸法より概略のコーナー位置を算出する。
【００４０】
（ｃ）部品最大変動領域に対してウインドウを設定し、コーナー外側に対応する角から斜め４５°の走査線で走査し、部品端を検出する。
【００４１】
（ｄ）（ｃ）で検出した点を基準にコーナー検出用のウインドウを設定する。
【００４２】
このようにして設定されたコーナー検出用のウインドウにおいて、上記直線検出を用いて、コーナーを構成する２直線を検出し、その交点を求め、コーナーを検出する。
【００４３】
一方、部品データが、エレメント表現で記述され、外形中心と部品中心が一致しない場合には、ウインドウの位置、サイズを調整してのリトライにより吸着ずれ、回転ずれに対応する。
【００４４】
また、コーナーの誤検出を防ぐために、以下のコーナー妥当性チェックを組み合わせる。
【００４５】
（ａ）部品データの中心と画像中心が一致しているとして、コーナー位置を算出する。
【００４６】
（ｂ）部品の吸着ずれが±１ｍｍ、θずれが±３．５°と想定してウインドウをかけ、以降の処理で、コーナーが検出できない場合、ウインドウサイズを調整しリトライし、ウインドウサイズを、小から大の方向に調整する（本実施形態では、ウインドウサイズは３段階で調整している）。
【００４７】
（ｃ）ウインドウのコーナー外側に対応する２辺が背景領域にあるかどうかをチェックし、部品内部にかかっている場合には、ウインドウを外側にずらす。例えば、図３（Ｂ）に示したように、ウインドウ３１ａが部品（画像）３０に初期設定されている場合、２辺が背景領域にないので、ウインドウを外側にずらし、２辺が部品内部にはいるような調整ウインドウ３１ｂにする。最大変動領域内でこの条件をクリアできない場合は、（ｂ）に戻り、ウインドウサイズを調整限界３１ｃまで調整する。
【００４８】
（ｄ）このウインドウの各調整過程で、コーナーを構成する２直線を検出し、その交点を求める。直線が検出できなかった場合、（ｂ）に戻り、ウインドウサイズを変えてリトライする。
【００４９】
（ｅ）以下で述べるコーナー妥当性チェックを行い、求めるコーナーであるかどうかをチェックし、コーナー妥当性チェックに引っかかった場合には、（ｂ）に戻り、ウインドウサイズを変えてリトライする。
【００５０】
（ｆ）コーナーが複数指定されている場合、コーナー間距離のチェックを行う。
【００５１】
（２）コーナー妥当性チェック
このコーナーの妥当性チェックでは、図４（Ａ）に示したように、コーナーとして検出された検出点Ｐ１の近傍に部品輪郭３０ａがあるかどうかをチェックする。これは、図４（Ｂ）に示したように、サーチウインドウ４１において部品４０のコーナーが検出点Ｐ１’として検出された場合、Ｐ１’の近傍に部品４０の輪郭がないので、コーナーの誤検出となる。そこで、このような誤検出を防ぐために、検出点の近傍（Ｒ指定値を目安にする）に部品の輪郭があるかどうかでチェックする。これは、例えば、図４（Ａ）に示したように、検出点Ｐ１から径Ｒ＋１ｍｍのところに位置するそれぞれの検査点Ｐ２、Ｐ２’のところで、エッジが検出された場合には、コーナーの検出点Ｐ１の近傍には部品輪郭があり、コーナー検出に妥当性があるとする。
【００５２】
また、部品データ上に複数のコーナーエレメントを持つときは、コーナー相互の位置関係（コーナー間距離）をチェックすることでコーナー検出誤りによる誤搭載を防ぐ。この場合、検査点数は、指定順で最大４点までが対象となる（最大６線分の距離をチェックする）。また、検出座標から求まる２点間距離と部品データから求まる２点間距離の差が許容値であるかどうかで、コーナーの妥当性をチェックする。この場合の許容値は±２ｍｍとする。分割認識等で２点間距離がさらに長くなる場合、ピクセルレートの誤差の影響が大きくなるので、距離に合わせて許容値を可変にしている（２点間距離が５１２ピクセルを越える毎に＋２ｍｍ拡大）。
【００５３】
［コーナー３点による位置決め（ステップＳ６１）］
上述のコーナー検出で、部品にコーナー３点が検出された場合には、この３点から部品の傾きを検出する。すなわち、検出した３点から互いに直角の位置関係にある２線分を求め、垂直線分の垂直二等分線と、水平線分の垂直二等分線の交点を部品中心とし、水平線分の水平軸に対する傾き、垂直線分の垂直軸に対する傾きから求めた傾きを部品傾きとする。
【００５４】
例えば、図５に示したように、部品４２に検出されたコーナーがＴＬ、ＢＬ、ＢＲであった場合、線分ＴＬ−ＢＬの垂直二等分線Ｌｍと、線分ＢＬ−ＢＲの垂直二等分線Ｂｍの交点（＝ＴＬ−ＢＲの中点）Ｏを部品中心とし、線分ＢＬ−ＢＲの水平軸に対する傾き、線分ＴＬ−ＢＬの垂直軸に対する傾きの平均値を部品傾きとする。傾きは、平均値だけでなく選択した辺の傾きをもって部品傾きとすることもできる。
【００５５】
［コーナー２点による位置決め（ステップＳ６２）］
図６（Ａ）に図示したように、部品４３に２コーナーＴＬ、ＴＲが検出された場合には、検出した２点ＴＬ、ＴＲを結ぶ線分の中点Ｔｍから、線分に垂直な直線Ｖ上で部品内側に部品高さ寸法／２の距離にある点Ｏを求め、これを部品中心とし、また検出した２点ＴＬ、ＴＲを結ぶ線分が水平に近いならば、水平軸に対する傾き、垂直に近いならば垂直軸に対する傾きを部品傾きとする。この精度は部品データの正確さ、ピクセルレートの正確さに関係する。
【００５６】
上述した例は、辺の両端にコーナーが検出された場合であるが、図６（Ｂ）に図示したように、部品の対角線上にコーナーが検出された場合には、部品４４の検出されたコーナーの２点ＴＬ、ＢＲから求めた線分ＴＬ−ＢＲの傾きと、部品寸法から求まる正姿勢時の対角２コーナーの線分ＴＬ’−ＢＲ’に対する傾きθを部品傾きとし、検出した２点を結ぶ線分ＴＬ−ＢＲの中点Ｏを部品中心とする。部品傾きの精度は、部品寸法の正確さに関係する。
【００５７】
［３辺による位置決め（ステップＳ６３）］
上記検出において、図７に図示したように、部品４５に３辺Ｂ、Ｒ、Ｌが検出された場合は、直線Ｂと直線Ｌの交点ＢＬと、直線Ｂと直線Ｒの交点ＢＲの２点を求め、その２点を結ぶ線分の中点Ｂｍから、線分に垂直な直線上で部品内側に部品高さ寸法／２の距離にある点Ｏを求め、それを部品中心とする。また検出した直線Ｂの水平軸に対する傾き、直線Ｌ、直線Ｒの垂直軸に対する傾きの平均値を部品傾きとする。傾きは、平均値だけでなく選択した直線Ｂ、Ｒ、あるいはＬの傾きを部品傾きとすることもできる。検出精度は、部品データの精度、ピクセルレートの精度に関係する。
【００５８】
［２辺による位置決め（ステップＳ６４）］
また、上記検出において、図８に図示したように、部品４６の隣接する２辺Ｂ、Ｌが検出された場合は、直線Ｂ、Ｌの交点ＢＬを求めて基準点とし、この点を始点とし、直線Ｂ、Ｌのそれぞれの半直線上に部品幅／２、部品高さ／２の距離にある点Ｂｍ、Ｌｍをとり、この点Ｂｍを通り、直線Ｂに垂直な直線と、点Ｌｍを通り直線Ｌに垂直な直線の交点Ｏを部品中心とする。また、部品傾きは、直線Ｂの水平軸に対する傾き、直線Ｌの垂直軸に対する傾きの平均値を部品傾きとする。傾きは、平均値だけでなく選択した直線ＬあるいはＢの傾きを部品傾きとすることも可能である。検出精度は、部品データの精度、ピクセルレートの精度に関係する。
【００５９】
［１辺による位置決め（ステップＳ６５、Ｓ６６、Ｓ６７）］
上記辺の検出において、検出した一辺を用いて位置検出を行なう場合には、「１辺＋重心」、「１辺＋外接線」、「平行２辺と外接線」、「片側外接線」、「基準線と４方向外接線」を利用して、部品中心と傾きを求める。「１辺＋重心」を利用する場合には、図９（Ａ）に示したように、検出した部品５０の辺５０ａの水平軸ないし垂直軸に対する傾きから部品傾きを求め、指定領域５１における部品５０の重心Ｏを算出してこれを部品中心とする。
【００６０】
他の方法を利用する場合は、基準線を求め、この基準線に対して垂直な走査線（走査幅は部品幅）で部品を走査し外接直線（外接線）を求めるので、以下に、基準線、外接線を求める方法を説明する。まず、基準線に関しては、図１０（Ａ）に図示したように、部品６０においてサーチウインドウ３１で、辺（直線）６０ａが検出された場合、この検出された辺６０ａと一致する線６１が基準線となり、図１０（Ｂ）のように、更に対向する辺６０ｂも検出する場合には、辺６０ａと６０ｂと一致する直線６１ａ、６１ｂの傾き、切片を平均した直線６２を基準線とする。この場合、辺の代わりに２つ以上のコーナーから求めた直線を基準線として利用することもできる。
【００６１】
このような基準線が求まると、この基準線に対して垂直な走査線で部品を走査する。この走査起点は、図１０（Ｃ）に示したように、サーチウインドウ３１の枠上にある点６０ｃを定め、この点で辺６０ａに対して垂直な走査線６３を発生させ、この走査線６３を外側に順次移動させて部品を走査し外接線を検出する。また、部品データから部品の外部側に位置する走査起点６０ｄ、６０ｄ’を定め、この点６０ｄ、６０ｄ’で辺６０ａ、６０ｂに対して垂直な走査線６４を発生させ、この走査線６４を部品内側に向けて順次移動させて外接線を検出するようにしてもよい。
【００６２】
外接線であるかどうかの判定は、走査線の２値化プロジェクション値を判定することで行う。走査線６３、６４が部品を走査する場合には、部品部分では、例えば「白」となり、また部品なしの部分では、「黒」となるので、走査線の各ドットごとに「１（白）」と「０（黒）」に２値化できる。この走査線上の各ドットごとの「１」の値をプロジェクション値として加算（総計）する。この場合、「１」の値が３以上連続しない場合は、雑音があるので、プロジェクション値として加算しないようにする。このようにプロジェクション値（加算値）が４となった場合に、そのときの走査線を外接線として検出する。この場合、１本の走査線のプロジェクション値判定で即、外接線とせず、さらに走査を行い、連続５本の走査で判定結果がＯＫであれば、それを外接線として採用する。
【００６３】
以上のような走査で、図１０（Ｅ）に示したような外接線６５を求め、検出辺６０ａの直線との交点６５ａの座標を求め、これに部品外形寸法から求まる部品中心へのオフセットベクトルを加算し、部品中心を得る。すなわち、外接線６５上で交点６５ａから部品横寸法／２の距離のところで立てた垂線と、検出辺６０ａ上で交点６５ａから部品縦寸法／２の距離のところで立てた垂線の交点Ｏを部品中心とする。これが、「１辺＋外接線」を利用する方法である。
【００６４】
また、「平行２辺と外接線」を利用する場合は、図１０（Ｆ）に示したように、検出辺６０ａと６０ｂを用いる場合は、外接線との交点は２点６５ａ、６５ｂであるのでそれぞれの点から図（Ｅ）に示した方法で部品中心を求め、その平均を部品中心とする。また、この場合は、２辺６０ａ、６０ｂのそれぞれの傾き角度を比較したり、外接線６５と２辺６０ａ、６０ｂとの交点間距離を部品寸法と比較するなどして異部品チェックを行い、誤搭載を防止する。
【００６５】
「片側外接線」を利用する場合は、図９（Ｂ）に図示したように、部品５２の辺５２ａが検出され、また２つの外接線５３、５４が検出された場合、いずれか一方の外接線、例えば右側の外接線５３のみを利用するもので、辺５２ａと外接線５３の交点５３ａを求め、辺５２ａの水平軸ないし垂直軸に対する傾きを部品傾きとし、「１辺＋外接線」と同様に、外接線５３上で交点５３ａから部品縦寸法／２の距離のところで立てた垂線と、検出辺５２ａ上で交点５３ａから部品横寸法／２の距離のところで立てた垂線の交点Ｏを部品中心とする。
【００６６】
また、「基準線と４方向外接線」を利用する場合は、図１１に図示したように、部品７０で検出された１辺７０ａと一致する基準線７１により部品を走査して４つの外接線を求め、各外接線の交点を結ぶ対角線７２の交点Ｏを部品中心とし、検出辺７０ａの水平軸ないし垂直軸に対する傾きを部品傾きとする。
【００６７】
［部品搭載］
上述したように、吸着ノズルで吸着された部品を撮像し、画像処理により部品中心と部品傾きが検出されたので、部品の吸着姿勢が補正される。吸着傾きは、部品傾きに対応するので、この傾きを補正し、また、吸着中心は、撮像画面３２の中心（撮像カメラの撮影軸）にあるので、検出した部品中心と画面中心のＸ、Ｙ方向の位置ずれをそれぞれ補正して部品を基板に搭載する。
【００６８】
なお、上述した実施形態で、辺とコーナーとに分けて説明してきたが、２コーナーからは１辺が算出でき、３コーナーからは直角の関係にある２辺を算出することが可能なので、２コーナーと１辺、あるいは３コーナーと２辺は同様の扱いが可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、電子部品を構成する外形輪郭線の直線部を検出し、直線で構成される特徴位置から部品中心、傾きを求めるので、電極を持たない電子部品でも位置決め可能となる。また、本発明では、電子部品を構成する外形輪郭線に少なくとも１箇所、水平（垂直）線分部分があればよいので、従来手法の外形輪郭が四角形であることという制限を撤廃できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品位置検出装置の全体の構成を示す構成図である。
【図２】部品位置検出の流れを示す流れ図である。
【図３】部品の辺を検出する方法を説明した説明図である。
【図４】部品コーナーの検出点の妥当性を調べる状態を説明した説明図である。
【図５】部品の３コーナーから部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図６】部品の２コーナーから部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図７】検出した３辺と部品データから部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図８】検出した２辺と部品データから部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図９】部品の１辺から部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図１０】一つの直線部を元に外接線を求め、部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【図１１】一つの直線部と４方向外接線を用いて部品中心、部品傾きを求める方法を説明した説明図である。
【符号の説明】
１１ 電子部品
１２ 吸着ノズル
１５ 撮像カメラ
１７ 画像処理装置
２０ 画像メモリ
２３ 部品データ格納メモリ

Claims (2)

1. 撮像された部品の画像を処理して部品位置を検出する方法において、
   撮像された部品の外形輪郭線から一つの直線部を検出する工程と、
   前記検出された一つの直線部を用いて、前記部品と外接し、かつ、該直線部と直交する少なくとも一つの外接線を検出する工程と、
   前記検出された一つの直線部から部品傾きを算出する工程と、
   前記一つの直線部と前記外接線との少なくとも１つの交点及び部品寸法データに基づいて部品中心を算出する工程と、
   を備えることを特徴とする部品位置検出方法。
2. 撮像された部品の画像を処理して部品位置を検出する装置において、
   撮像された部品の外形輪郭線から一つの直線部を検出する手段と、
   前記検出された一つの直線部を用いて、前記部品と外接し、かつ、該直線部と直交する少なくとも一つの外接線を検出する手段と、
   前記検出された一つの直線部から部品傾きを算出する手段と、
   前記一つの直線部と前記外接線との少なくとも１つの交点及び部品寸法データに基づいて部品中心を算出する手段と、
   を備えることを特徴とする部品位置検出装置。

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