JP5249855B2

JP5249855B2 - 電子部品の端子位置検出方法、および電子部品の端子位置検出システム

Info

Publication number: JP5249855B2
Application number: JP2009127015A
Authority: JP
Inventors: 弘高上ミ; 剛増田; 治美小山; 尚伸前田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: JP2010276385A

Description

本発明は、表面実装型の電子部品について端子を含む画像を撮像装置により撮像し、撮像装置で得られた画像に含まれる情報を画像処理装置で抽出することにより、画像から端子の位置を求める電子部品の端子位置検出方法、および電子部品の端子位置検出システムに関するものである。

一般に、表面実装型の電子部品では、端子が変形していたり異物が付着していたりすると、端子が実装面から浮き上がって良好な接続状態が得られず、製品不良の一因になる。そこで、従来から、端子の位置を検出する技術が種々提案されており、非接触で端子の位置を検出する技術としては、端子の画像を撮像装置により撮像し、撮像した画像に含まれる情報を用いて端子の位置を検出して、端子配列における平坦度を検査することが考えられている。

例えば、電子部品の端子群から端子を１つ１つ順次撮像、または端子群全体を撮像し、撮像したデータを２値化処理することによって、各端子の位置関係を検出し、端子配列における平坦度を評価する方法がある。しかし、２値化によって濃度差を強調するだけでは端子の先端面のエッジを精度よく検出することができず、結果的に端子の位置を検出することができなかった。

そこで、端子の先端面を撮像して濃淡画像を生成し、この端子先端面の濃淡画像から、端子の各側縁（左右のエッジ）に相当する微分方向値を検出し、先端面の上縁（上のエッジ）が側縁の上端より上方に位置するという性質を利用して、２つの側縁から得られた上端位置のうち上方に位置するほうを基準位置とし、この基準位置に対して先端面の上縁を探索するための範囲を設定する方法が提案された。これは、端子周辺に異物が存在する場合に、端子の先端面のエッジを異物と区別して、先端面のエッジの識別精度を向上させようとするものであった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２０３２２９号公報

しかし、上記特許文献１においては、図１２に示すように、端子１１の左右の側縁に平行して異物１２が存在する場合、端子１１の側縁を検出する精度が低下し、端子１１の先端面のエッジの識別精度が低下するという問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、端子の側縁の検出精度が低下することのない電子部品の端子位置検出方法、および電子部品の端子位置検出システムを提供することにある。

請求項１の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出方法において、端子の先端面の側縁の検出条件に側縁の長さ範囲を設定することによって、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列は側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。

請求項２の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素が垂直方向に連続するとともに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含む上下列から、垂直方向に連続する画素の個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出方法において、端子の先端面の側縁の検出条件に側縁の長さ範囲を設定することによって、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列は側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。さらに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含むことを側縁の検出条件に付加しているので、端子の側縁をより正確に検出することが可能となる。

請求項３の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内になる上下列から、一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との各座標位置が所定の関係であり、且つ一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との間隔が端子の先端面の幅にもっとも近くなる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出方法において、予め規定された長さ範囲内の上下列であって、さらには両側縁に相当する各上下列の水平方向の位置関係および間隔を検出条件とするので、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列、さらに位置関係および端子幅の条件を満たさない上下列は、側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記端子の先端面の上縁の位置を検出した後に、前記検出した各上下列のうちの最下端の位置を下基準位置として、検査領域内で下基準位置から指定範囲内において端子の先端面の下縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の下閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうち、前記検出した上縁の位置との間隔が端子の先端面の高さ寸法にもっとも近くなる左右列の位置を端子の先端面の下縁の位置とすることを特徴とする。

この発明によれば、端子の先端面の高さ寸法に基づいて、先端面の下縁に相当する左右列を異物と識別しており、先端面の下縁を検出する精度がいっそう向上している。

請求項５の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出システムにおいて、端子の先端面の側縁の検出条件に側縁の長さ範囲を設定することによって、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列は側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。

請求項６の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素が垂直方向に連続するとともに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含む上下列から、垂直方向に連続する画素の個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出システムにおいて、端子の先端面の側縁の検出条件に側縁の長さ範囲を設定することによって、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列は側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。さらに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含むことを側縁の検出条件に付加しているので、端子の側縁をより正確に検出することが可能となる。

請求項７の発明は、パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内になる上下列から、一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との各座標位置が所定の関係であり、且つ一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との間隔が端子の先端面の幅にもっとも近くなる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品の端子位置検出システムにおいて、予め規定された長さ範囲内の上下列であって、さらには両側縁に相当する各上下列の水平方向の位置関係および間隔を検出条件とするので、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列、さらに位置関係および端子幅の条件を満たさない上下列は、側縁候補から除外でき、端子の側縁の検出精度が低下することを抑制できる。

以上説明したように、本発明では、端子の側縁に平行して異物が存在する場合でも、端子の側縁の検出精度が低下することなく、先端面のエッジの識別精度を向上させることができるという効果がある。

（ａ）は本発明の概略構成図、（ｂ）は実施形態１の手順を示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）同上の動作例を示す説明図である。実施形態２の手順を示す説明図である。（ａ）〜（ｄ）同上の動作例を示す説明図である。実施形態３の手順を示す説明図である。実施形態４の手順を示す説明図である。（ａ）（ｂ）同上の動作例を示す説明図である。同上における濃淡画像の一例を示す図である。同上に用いる微分方向値の求め方を説明する図である。同上に用いる微分方向値の例を示す図である。同上における平坦度の概念を示す図である。従来技術の問題点を示す図である。

以下に説明する各実施形態に共通する電子部品の端子位置検出システムの構成を図１（ａ）に示す。以下の実施形態では表面実装型の電子部品１として、パッケージ１０の両側面にそれぞれ複数本ずつの端子１１が突出するものを例示する。

電子部品１は、表面実装型であって先端部を実装面に載置して実装する形状であればよく、たとえば、パッケージ１０の底面から複数本の端子１１が突出する形状などであってもよい。また、端子１１の先端面は端子１１が並んでいる方向に沿った平面上に配置されているものとする。この種の電子部品には、集積回路やセンサなどの半導体部品のほかリレー、コネクタ、ソケットなどもある。

図示例では、端子１１の先端面が一平面上に配列されているが、端子１１の先端面は複数の異なる平面上に配列されていてもよい。つまり、先端面に直交する方向において先端面が異なる位置に配置されていてもよい。

端子１１の位置を検出する際には、上面が平面である検査ステージ４の上に電子部品１を載置する。照明に関しては、専用の照明を用いる必要はなく、時間変動がほとんどなく略一定の光量が得られる環境であればよい。検査ステージ４の側方には端子１１の先端面を撮像するように配置したＴＶカメラからなる撮像装置２が配置される。撮像装置２は濃淡画像を出力することができればよい。また、端子１１の先端面に焦点を合わせてある。撮像装置２の視野はパッケージ１０の一方の側面に突設された複数本の端子１１を含むように設定されている。つまり、パッケージ１０の一方の側面のすべての端子１１を同時に撮像することができる。撮像装置２の垂直方向は端子１１の先端面の上下方向に合わせているものとする。なお、図示例では、複数（２つ）の撮像装置２を設けているが、いずれの撮像装置２も後述の画像処理装置３に接続されて、各撮像装置２が出力した濃淡画像に画像処理が施される。

撮像装置２で得られる濃淡画像では、端子１１の先端面の凹凸による拡散反射で濃淡画像が明るくなることが多いが、端子１１の先端面が周囲とほとんど区別できない場合もある。そのような場合でも、端子１１の先端面の外周縁の少なくとも一部と周囲との間には濃度勾配が生じることが多いから、本発明では、端子１１の先端面の外周縁に濃度勾配が部分的にしか存在しない場合でも、この濃度勾配を利用して上縁の位置を検出するのである。なお、濃淡画像内では、端子１１においてパッケージ１０から突出して下向きに延長されている部位も周囲より明るくなる。また、パッケージ１０については、色に応じて画像内での明度が変化する。たとえば、パッケージ１０が黒色であれば端子１１に比較してパッケージ１０の明度が低くなる。

上述の構成で撮像装置２により撮像すると、端子１１の先端面について図８に示すような濃淡画像が得られ、このような濃淡画像が画像処理装置３に入力される。以下では、画像処理装置３に入力される濃淡画像をデジタル信号として扱うが、撮像装置２から出力される映像信号がアナログ信号である場合には、画像処理装置３においてＡ／Ｄ変換を行えばよい。画像処理装置３は、濃淡画像を含む画像を格納する画像記憶部３１を備え、画像記憶部３１に格納された濃淡画像は微分処理部３２に入力され、微分処理部３２において各画素ごとの微分方向値が求められる。

微分方向値は、ここでは着目画素の近傍の８画素（図９に示すように３×３画素の中心画素を着目画素とするときの残りの画素）の濃度値を用いて着目画素の微分方向値を求めるものとする。また、微分方向値は１〜８の８個の数値で表されるものとする。言い換えると、微分方向値は８段階に量子化される。

図９に示す例で説明すると、各画素の濃度をＥ１〜Ｅ９とするときに、微分方向値は、ｔａｎ^−１｛（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３）−（Ｅ７＋Ｅ８＋Ｅ９）｝／｛（Ｅ３＋Ｅ６＋Ｅ９）−（Ｅ１＋Ｅ４＋Ｅ７）｝−π／２の値を４５度ずつ８段階に量子化して求められる。つまり、上式で求めた角度が、０、π／４、π／２、３π／４、π、５π／４、３π／２、７π／４を中心とする±π／８の範囲であるときに、それぞれ微分方向値を１、２、３、４、５、６、７、８とするのである。なお、実質的に濃度勾配が生じていない箇所には微分方向値は付与しない。つまり、上式のｔａｎ^−１の変数について分子の値が規定した閾値以下であれば、実質的に濃度変化がないものとみなして微分方向値は付与しない。

微分方向値は、濃淡画像において明から暗への変化の向きを表しており、図１０に示す関係になる（図１０では微分方向値を単に方向値と記載している）。つまり、図１０において各微分方向値に対応付けている四角の中で、黒塗りの領域が濃淡画像において濃度の高い部位（暗）を表し、白抜きの領域が濃淡画像において濃度の低い部位（明）を表している。たとえば、方向値１は明暗の境界の角度（暗を左側としたときの角度）が０を中心とした±π／８の範囲であり、方向値２は明暗の境界の角度がπ／４を中心とした±π／８の範囲になる。

上述のようにして求められる微分方向値を画素値に持つ画像を微分方向画像と呼ぶ。微分方向画像は画像記憶部３２に格納され、画像処理装置３に設けられたマイクロコンピュータを主構成とする演算処理部３０において、以下の各実施形態で説明する処理を行うことにより、端子１１の位置を検出する。ここで、微分方向値を求める範囲は濃淡画像の全領域ではなく、端子１１の先端面が存在する領域のみとし、以下では、この領域を検査領域Ｄｅと呼ぶ。以下の各実施形態では、端子１１の位置を検出する技術について具体的に説明する。

また、以下の各実施形態では、１個の端子１１について位置を検出する技術について説明するが、電子部品の端子の良否を判断するために、撮像装置２の視野内の複数の端子１１についてそれぞれ検出した位置について、図１１に示すように、最上位置Ｐｓと最下位置Ｐｉとを求め、両者の差分（Ｐｓ−Ｐｉ）を求めると、端子１１の配列における平坦度を評価することができる。つまり、この差分（Ｐｓ−Ｐｉ）が大きいほど、実装面から端子１１が浮き上がる可能性が高く、接続不良を生じる可能性が高くなるから、差分（Ｐｓ−Ｐｉ）に適宜の閾値を設定しておき、閾値以上であるときには、当該電子部品１を不良として扱い、端子１１の位置を修正したり、不良品として廃棄したりする。
（実施形態１）
本実施形態では、演算処理部３０において図１（ｂ）に示す手順の処理を行う。上述したように、画像記憶部３１に濃淡画像が格納されると、まず、図２（ａ）のように、各端子１１ごとに検査領域Ｄｅを設定する（Ｓ１）。

検査領域Ｄｅは濃淡画像内（撮像装置２の視野内）であって各端子１１の先端面が存在する領域にそれぞれ設定する。１つの検査領域Ｄｅについては、１本の端子１１の先端面の全体を含んでいる必要はなく、端子１１の先端面のうち両側縁と上縁とが含まれる範囲を最小範囲として検査領域Ｄｅを設定する。つまり、両側縁に対して側方に数画素、上縁に対して上方に数画素を含む程度の略正方形の領域を設定すればよい。端子１１の先端面の左右幅は既知であるから、この左右幅に基づいて検査領域Ｄｅを容易に設定することができる。

ここで、端子１１の左側面に垂直方向Ｙに平行に短い異物１２が付着し、端子１１の右側面に垂直方向Ｙに平行に長い異物１３が付着しているとすると、この異物１２、１３を側縁と誤認する可能性がある。そこで、本実施形態では下記のように処理を行う。

まず、検査領域Ｄｅの中の画素については、微分処理部３２において微分方向値を求め（Ｓ２）、検査領域Ｄｅの各画素の微分方向値を画像記憶部３１に格納する。図２（ｂ）に求めた微分方向値の例を示している。１個のます目が画素に対応し、ます目内の数値が微分方向値を示している。図から明らかなように、微分方向値はすべての画素について求められるのではなく、濃度勾配の生じている部位において求められるから、主として先端面の外周縁の近傍において微分方向値が求められる。図示例では、端子１１の先端面の全体を検査領域Ｄｅに含んでいるから、端子１１の先端面の下縁の近傍においても微分方向値が得られている。

次に、検査領域Ｄｅの中で探索し、先端面の側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素を検出する。微分方向値は、先端面の左側縁に相当する画素では３、先端面の右側縁に相当する画素では７になるから、微分方向画像について画素値が３と７との画素を検出する。さらに、画素値が３と７との画素について、垂直方向Ｙに連続する個数を各々求め（Ｓ３）、この個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を検出する（Ｓ４）。この範囲は、側縁の長さにもよるが、たとえば下限４画素〜上限８画素などと設定する。図２（ｂ）では、画素値が３であって連続数が上記範囲内に収まるのは左から２列目［４個］と３列目［５個］であり、上記範囲内で連続数が最大となる３列目が先端面の左側縁に相当するとして３列目の上下列を検出する。また、画素値が７であって連続数が上記範囲内に収まるのは右から３列目［４個］であり、上記範囲内で連続数が最大となる３列目が先端面の右側縁に相当するとして３列目の上下列を検出する。

そして、端子１１の左側面に付着した短い異物１２に相当する左から２列目の上下列は、先端面の左側縁に相当する左から３列目の上下列に比べて短いので、左側縁に誤認されることはない。また、端子１１の右側面に付着した長い異物１３に相当する右から２列目の上下列は連続数が［９個］であり、上述の上限および下限の範囲外なので、右側縁に誤認されることはない。このように、端子の先端面の側縁の検出条件に側縁の長さ範囲を予め設定し、この規定された範囲内で最長になる上下列を側縁として検出するので、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列は側縁候補から除外できる。したがって、端子１１の先端面の側縁以外の異物などが検出される可能性を低減することができる。

左右の上下列を抽出した後、各上下列において上端の画素の位置を求め、両上下列のうちで上端の位置がより上である画素の位置を上基準位置とする（Ｓ５）。要するに、２本の上下列の上端位置のうち、図２（ｂ）に示す垂直方向Ｙにおいて、座標値が小さいほうの上端位置を上基準位置とする。したがって、図示例では図２（ｃ）に示すように、上基準位置Ｌｂは、左側縁に相当する上下列の上端を通る破線で示す位置になる。

上基準位置Ｌｂが決まると、図２（ｄ）のように、上基準位置Ｌｂから上方に指定範囲Ｄｆを規定し、指定範囲Ｄｆの中に絞り込んで端子１１の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向Ｘに連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を上縁候補として検出し、当該上縁候補の左右列のうちもっとも上に位置する（図２（ｄ）に示す垂直方向Ｙにおいて、座標値がもっとも小さい）左右列の位置を端子１１の先端面の上縁の位置とする（Ｓ６）。上閾値は側縁の長さにもよるが、たとえば３画素などと設定する。端子１１の先端面の上縁に相当する微分方向値は１であり、図２（ｄ）では上から２列目に画素値が１である画素が水平方向Ｘに４個並んでおり、この画素の並びを左右列として検出する。この左右列の位置を端子１１の先端面の上縁の位置とする。

なお、上縁を検出する別の方法としては、指定範囲Ｄｆ内で、端子１１の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向Ｘに連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を上縁候補として検出し、当該上縁候補の左右列のうち水平方向Ｘの連続数が最大である左右列の位置を上縁の位置にしてもよい。

以上説明した手順では、端子１１の先端面の上縁が側縁の上端より上方に位置するという性質を利用し、側縁とみなすことのできる上下列を求めた後に、上下列の上端位置を上基準位置Ｌｂとして指定範囲Ｄｆを絞り込み、検査領域Ｄｅよりも狭くした指定範囲Ｄｆの中で端子１１の先端面の上縁の位置を検出するから、指定範囲Ｄｆを狭く設定することにより、端子１１の先端面の上縁以外の異物などが検出される可能性を低減することができる。

さらには、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、上記のように端子１１の先端面の側縁以外の異物などが検出される可能性が低減しているので、側縁の上端位置を基準として探索する先端面の上縁を検出する精度も低下することはなく、先端面のエッジの識別精度が向上する。
（実施形態２）
実施形態１では、端子１１の先端面の側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素が連続する個数にのみ着目して上下列を検出したが、本実施形態では、演算処理部３０において図３に示す手順の処理を行い、実施形態１における上下列の検出条件である側縁に相当する微分方向値と画素の連続数とに加えて、側縁と上縁とがなす角に相当する微分方向値を検出条件に付加することにより、異物を側縁と誤認するのを防止するものである。

いま、実施形態１と同様の処理によって、図４（ａ）の濃淡画像から図４（ｂ）に示す微分方向値画像が得られたとする（Ｓ１〜Ｓ３）。微分方向値が側縁に相当する３である画素について、実施形態１のように連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を求めると、図４（ｂ）では左から２列目の上下列が条件を満たすことになる。しかしながら、この上下列は異物１２により生じた上下列であり、この上下列を用いても端子１１の先端面の上縁の位置を求めることはできない。

これに対して本実施形態では、側縁と上縁との角に相当する微分方向値に着目し、左側縁では微分方向値が２、右側縁では微分方向値が８である画素を抽出する。そして、画素値が２，３の画素を含む１乃至複数の上下列（連続する３の画素に対して２の画素は上方向に不連続であってもよい）、および画素値が８，７の画素を含む１乃至複数の上下列（連続する７の画素に対して８の画素は上方向に不連続であってもよい）から、垂直方向に連続する画素値３，７の個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を左右各側縁について検出すれば、各上下列を左右各側縁とみなすことができる（Ｓ４ａ）。

左右各側縁に対応する上下列を検出した後の処理は実施形態１と同様であり（Ｓ５，Ｓ６）、各上下列の上端のうち垂直方向Ｙの座標値が小さいほうを選択し、図４（ｃ）のように、その上端位置を上基準位置Ｌｂとして指定範囲Ｄｆを設定する。さらに、図４（ｄ）のように、指定範囲Ｄｆの中で端子１１の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち、水平方向Ｘの連続数が上閾値以上、且つもっとも上に位置する左右列を検出すれば、当該左右列の位置が上縁の位置になる。なお、指定範囲Ｄｆの中で水平方向Ｘの連続数が上閾値以上の左右列のうち、連続数が最大である左右列の位置を上縁の位置にしてもよい。

本実施形態では、側縁の検出条件を実施形態１よりも厳しくしているから、端子１１の側面に付着した異物１２を端子１１の先端面の側縁と誤認する可能性を低減することができ、端子１１の先端面の上縁の位置をより正確に検出することが可能になる。
（実施形態３）
本実施形態は、演算処理部３０において図５に示す手順の処理を行い、上下列の検出条件である側縁に相当する微分方向値と画素の連続数に加えて、左側縁に相当する上下列と右側縁に相当する上下列との水平方向の位置関係および間隔を検出条件に付加することにより、異物を側縁と誤認するのを防止するものである。

ここで、端子１１の左側面に垂直方向Ｙに平行に短い異物１２が付着し、端子１１の右側面に垂直方向Ｙに平行に長い異物１３が付着しているとすると（図２（ａ）参照）、この異物１２、１３を側縁と誤認する可能性がある。そこで、本実施形態では下記のように処理を行う。まず、実施形態１と同様に、図２（ａ）の濃淡画像から図２（ｂ）に示す微分方向値画像が得られたとする（Ｓ１〜Ｓ３）。微分方向値が左側縁に相当する３である画素について、連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内となる上下列を求めると、図２（ｂ）では左から２列目および３列目の各上下列が条件を満たすことになる。また、微分方向値が右側縁に相当する７である画素について、連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内となる上下列を求めると、図２（ｂ）では右から３列目の上下列が条件を満たすことになる。

そして、本実施形態では、左側縁に相当する上下列のＸ方向の座標値が右側縁に相当する上下列のＸ方向の座標値より小さく、且つ左側縁に相当する上下列のＸ方向の座標値と右側縁に相当する上下列のＸ方向の座標値との間隔が端子１１の先端面の幅寸法（Ｘ方向の寸法）にもっとも近い上下列を、上記条件を満たす側縁候補から抽出する。この場合、左から３列目の上下列と右から３列目の上下列とを検出すれば、各上下列を左右各側縁とみなすことができる（Ｓ４ｂ）。

そして、端子１１の左側面に付着した短い異物１２に相当する左から２列目の上下列は、端子１１の幅寸法の条件を満たさないので、左側縁に誤認されることはない。また、端子１１の右側面に付着した長い異物１３に相当する右から２列目の上下列は連続数が［９個］であり、上述の上限および下限の範囲外なので、右側縁に誤認されることはない。このように、予め規定された長さ範囲内の上下列であって、さらには左側縁に相当する上下列と右側縁に相当する上下列との水平方向の位置関係および間隔を検出条件とするので、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、既知である先端面の側縁の長さに対して長すぎる上下列や短すぎる上下列、さらに位置関係および端子幅の条件を満たさない上下列は、側縁候補から除外できる。したがって、端子１１の先端面の側縁以外の異物などが検出される可能性を低減することができる。

左右各側縁に対応する上下列を検出した後の処理は実施形態１と同様であり（Ｓ５，Ｓ６）、各上下列の上端のうち垂直方向Ｙの座標値が小さいほうを選択し、図２（ｃ）のように、その上端位置を上基準位置Ｌｂとして指定範囲Ｄｆを設定する。さらに、図２（ｄ）のように、指定範囲Ｄｆの中で端子１１の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち、水平方向Ｘの連続数が上閾値以上、且つもっとも上に位置する左右列を検出すれば、当該左右列の位置が上縁の位置になる。なお、指定範囲Ｄｆの中で水平方向Ｘの連続数が上閾値以上の左右列のうち、連続数が最大である左右列の位置を上縁の位置にしてもよい。

したがって、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、上記のように端子１１の先端面の側縁以外の異物などが検出される可能性が低減しているので、側縁の上端位置を基準として探索する先端面の上縁を検出する精度も低下することはなく、先端面のエッジの識別精度が向上する。

なお、上述した実施形態１乃至３では、端子１１の先端面の上縁の位置を検出しているが、先端面の下縁の位置を検出する場合には、上述した実施形態の上と下とを読み替えれば同技術であるから、本発明は先端面の下縁を検出する場合も含むものである。
（実施形態４）
本実施形態は、実施形態１乃至３において演算処理部３０が端子１１の先端面の上縁位置を検出した後（Ｓ６）、図６に示す手順の処理を行って先端面の下縁位置を検出する。

まず、検出した左右の上下列において下端の画素の位置を求め、両上下列のうちで下端の位置がより下である画素の位置を下基準位置とする（Ｓ７）。要するに、２本の上下列の下端位置のうち、図７（ａ）に示す垂直方向Ｙにおいて、座標値が大きいほうの下端位置を下基準位置とする。したがって、図示例では図７（ａ）に示すように、下基準位置Ｌｃは、左側縁に相当する上下列の下端を通る破線で示す位置になる。

下基準位置Ｌｃが決まると、図７（ｂ）のように、下基準位置Ｌｃから下方に指定範囲Ｄｇを規定し、指定範囲Ｄｇの中に絞り込んで端子１１の先端面の下縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向Ｘに連続する個数が規定の下閾値以上である左右列を検出する（Ｓ８）。下閾値は側縁の長さにもよるが、たとえば３画素などと設定する。端子１１の先端面の下縁に相当する微分方向値は５であり、図７（ｂ）では下から３列目に画素値が５である画素が水平方向Ｘに６個並んでおり、さらに下から２列目にも画素値が５である画素が４個並んでいるから、これらの画素の並びを左右列として検出して下縁候補とする。

そして、本実施形態では、下縁に相当する左右列のＹ方向の座標値と上縁に相当する左右列のＹ方向の座標値との間隔（下縁のＹ方向の座標−上縁のＹ方向の座標）が、端子１１の先端面の高さ寸法（Ｙ方向の寸法）にもっとも近い左右列を、上記条件を満たす下縁候補から抽出する（Ｓ９）。この場合、下から３列目の左右列を検出すれば、端子１１の先端面の高さ寸法にもっとも近くなり、この左右列を下縁とみなすことができる。

本実施形態では、先端面の側縁に平行して異物が存在する場合でも、実施形態１乃至３と同様に端子１１の先端面の側縁以外の異物などが検出される可能性が低減しているので、側縁の上端位置を基準として探索する先端面の上縁、および側縁の下端位置を基準として探索する先端面の下縁を検出する精度も低下することはない。さらには、端子１１の先端面の高さ寸法に基づいて、先端面の下縁に相当する左右列を異物と識別しており、先端面の下縁を検出する精度がいっそう向上している。

１電子部品
２撮像装置
３画像処理装置
４検査ステージ
１０パッケージ
１１端子
１２異物
３０演算処理部
３１画像記憶部
３２微分処理部

Claims

パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする電子部品の端子位置検出方法。
パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素が垂直方向に連続するとともに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含む上下列から、垂直方向に連続する画素の個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする電子部品の端子位置検出方法。
パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像装置により撮像し、撮像により得られた濃淡画像に基づいて画像処理装置が端子の先端面における上下位置を検出する方法であって、画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求め、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内になる上下列から、一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との各座標位置が所定の関係であり、且つ一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との間隔が端子の先端面の幅にもっとも近くなる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とすることを特徴とする電子部品の端子位置検出方法。
前記端子の先端面の上縁の位置を検出した後に、前記検出した各上下列のうちの最下端の位置を下基準位置として、検査領域内で下基準位置から指定範囲内において端子の先端面の下縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の下閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうち、前記検出した上縁の位置との間隔が端子の先端面の高さ寸法にもっとも近くなる左右列の位置を端子の先端面の下縁の位置とすることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の電子部品の端子位置検出方法。
パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、
画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備える
ことを特徴とする電子部品の端子位置検出システム。
パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、
画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素が垂直方向に連続するとともに、端子の上端の角に相当する微分方向値を画素値とする画素を含む上下列から、垂直方向に連続する画素の個数が予め規定された上限および下限の範囲内で最大になる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備える
ことを特徴とする電子部品の端子位置検出システム。
パッケージに端子が突設された表面実装型の電子部品について下面が実装面に載置される端子の先端面を撮像する撮像装置と、撮像により得られた濃淡画像に基づいて端子の先端面における上下位置を検出する画像処理装置とで構成され、
画像処理装置は、端子の先端面において少なくとも上縁と両側縁とを含むように設定された検査領域について各画素の微分方向値を求める微分処理部と、端子の各側縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち垂直方向に連続する個数が予め規定された上限および下限の範囲内になる上下列から、一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との各座標位置が所定の関係であり、且つ一方の側縁に相当する上下列と他方の側縁に相当する上下列との間隔が端子の先端面の幅にもっとも近くなる上下列を各側縁に対応して検出し、当該検出した各上下列のうちの最上端の位置を上基準位置として検査領域内で上基準位置から指定範囲内において端子の先端面の上縁に相当する微分方向値を画素値とする画素のうち水平方向に連続する個数が規定の上閾値以上である左右列を検出し、当該左右列のうちもっとも上に位置する左右列の位置を端子の先端面の上縁の位置とする演算処理部とを備える
ことを特徴とする電子部品の端子位置検出システム。