JPH0333983A - 物体位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は製造工程中の検査工程において、検査対象物で
ある所定の寸法の部品等がある特定の位置に存在するこ
とを検査する物体位置検出方法に関するものである。

従来の技術 所定の寸法の検査対象物がある特定の位置に存在する事
を検出する方法の一つとして、検査対象物の影を用いる
方法が提案されていた。これは、検査対象物の斜め上方
に設置した照明装置により検査対象物を照射したときに
得られる２値画像から、検査対象物の影部分の像を抽出
し、その形状から重心等の特徴量を計算し、予め登録さ
れている数値と比較することにより、検査対象物の位置
や有無を検出するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記に示す従来の方法によると、まず影部
分の特定の形状の画像を得るために、検査対象物の影と
それ以外の部分とを区別できるようなしきい値と呼ばれ
るある一定の値の明るさを境に白と黒に２値化するため
の濃度値を設定することが必要で、しきい値の設定にあ
たっては、検査対象物の色や背影部分の色の条件等を考
慮し設定しても、対象物や背景部分の色の条件変化によ
り制約を受けやすく、特にプリント基板上に実装された
部品の位置検出の場合には、ロット間での基板や部品の
色の違いにより、常に所定の形状の影の画像が得られる
とは限らなかった、さらに、良品の検査対象物が存在可
能な許容範囲が大きくなる程、影を探索すべき探索範囲
も広くしなければならず、対象物の色、背景部の色、照
明の条件等により、得られる影の形状にバラツキを生じ
たり、影以外の部分の余分な情報（ノイズ）を検出する
可能性が高くなり、位置検出精度が悪くなるという問題
点があった。

課題を解決するための手段 そこで本発明の物体検出方法では、検査対象物の♀゛ｌ
め上方に複数個の照明を設置し、各照明を順次照射して
検査対象物の影をつくって各々の画像を記憶し、相対す
る方向からの照射によって得られた画像間で減算を行い
、減算後の画像にて予め指定した探索範囲内で境界検出
処理を行うという方法をとる。ここで境界検出処理とは
、予め指定された範囲において、予め指定された条件を
有する明度変化点を検出する一連の演算処理群を意味す
る。

作用 本発明は、上記方法により、余分なノイズｌ’／ｆ　？
ｌＪを排除して、物体の影の部分とそれ以外の部分との
コントラストが鮮明に得られるので、境界検出処理にお
ける信頼性を向上させることができ、物体の影そのもの
の形状から物体の位置を直接検出する方法に比べて、影
の形状のバラツキや、余分なノイズ情報の影響を受けに
くい安定した検出が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。第１図
は本実施例の物体検出方法のフローチャート、第２図は
本実施例であるチップ部品装着検査装置（以下、チップ
検査装置と略す）の（既略構成図、第３図は画像間減算
を用いた処理の例である。本実施例のチップ検査装置は
プリント基板８上に装着されたチップ部品９の位置を検
査するもので、本発明の物体検出方法を用いている。

検査対象物であるチップ部品９と、照明装置１０〜１３
、画像を画像認識部１５に入力するためのＴＶカメラ１
４との位置関係は第２図の通りであり、基板全面のチッ
プ部品を検査するために、照明装置とＴＶカメラはプリ
ント基板上をロボットにより平行移動する。

さて、実施例のチップ検査装置の動作を第１図に基づき
説明する。前処理としてチップ検査装置としての画像処
理等の処理全体を司どる画像認識部１５に各チップ部品
の位置、外形寸法、種類等のデータを入力し、許容範囲
を設定しておく。まず、検査のステップ１で照明１０を
発光させ、チップ部品９の影１６を生じさせる。この時
の画像をＰｌとして画像認識部１５に記憶させる。同様
に照明１１〜１３を順次発光し各々の照明に対応する影
１７〜１９を生じさせ、それらの画像をＰ２〜Ｐ４とし
て画像処理部１５に記憶させる。次にステップ２にて、
ステップ１で得られた画像Ｐ１〜Ｐ４に対して、相対す
る方向の照明により得られた画像間（Ｐ＋　とＰ３　、
Ｐ２とＰ４　）で減算処理を施し、減算処理により得ら
れた画像をＰ、、Ｐ＋。

として画像認識部１５に記憶する。第３図（ａ）に減算
処理の例を示す。次にステップ３において、ステップ２
にて得られた画像Ｐ３に対して、予め前処理の段階にて
指定された部品寸法と許容範囲とから決定される検索範
囲Ｓｌ　　、Ｓ２を設定し、この検索範囲ｓ、、ｓ２内
で予め指定された条件（例えば、検索する方向において
暗い部分から明るい部分に変化する点）に合致した境界
位置の検出を行う。第３図（ｂ）は、境界検出の例を示
しており、検索範囲ｓ、、ｓ２に対して検索方向はＳｌ
では左から右、Ｓ２では右から左で、境界条件としては
暗い部分から明るい部分に変化する点として、境界ｅｌ
　　、ｅ２を検出している。ステップ２にて得られた画
像Ｐｂに対しても同様の処理を行なう。

部品の欠品等で検査対象物が許容範囲内に存在しない場
合には、影１５〜１８に相当する所定の形状が得られな
いので、ステップ２において減算処理を施すと、第３図
（Ｃ）に示すように同一の画像とうしの減算になるので
、各画素とも減算後の値はほぼゼロ（黒）となり、減算
後の画像Ｐ、、Ｐｂは共に全面黒一色となるのでステッ
プ３において境界点が検出されなくなる。従って部品欠
品のＮＧの多くは、ステップ４にて判別されることにな
る。最後に、ステップ３において求められた各境界の位
置座標をもとに検出対象物に対する詳細な位置や寸法を
求め、予め登録しである条件と比較し、最終的な良否の
判定を行なう（ステップ５．６）発明の効果 以上のように本発明によれば、検出対象物に対して異な
った方向からの照明による複数の影を生成させ、減算処
理を施すことにより、通常検出対象物の許容範囲全域に
対して境界検出処理を施すと、対象物と背景の明るさに
あまり差がないために正しく境界を検出できない場合や
、余分なノイズを検出してしまって検出精度が悪くなっ
てしまうような場合でも、影の画像のみを抽出すること
により正しく境界を検出することが可能となる。

さらに、検出対象物の周囲の基板上のシルク印刷や穴な
どの存在により、影の画像抽出が困難な箇所においては
、予めその箇所の境界検出に用いる影のいくつかを指定
しておくことで、検査対象物の多様化に対応でき、かつ
より一層の検査信頼性の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の一実施例における
物体検出方法のフローチャート図、第２図は部品装着検
査装置の概略構成図で、第２図（ａ）は側面図、第２図
（ｂ）は平面図、第３図（ａ）は実施例における減算処
理の説明図、第３図（ｂ）は減算処理後の画像に対する
境界検出処理の説明図、第３図（Ｃ）は対象物が存在し
ない場合の減算処理の説明図である。 ９・・・・・・検査対象物、１０〜１３・・・・・・照
明装置、１４・・・・・・ＴＶカメラ、１５・・・・・
・画像認識部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出対象物の斜め上方に複数個の照明を配置し、各照明
   を順次発光させて検出対象物の影を生じさせて画像入力
   を行う第１工程と、第１工程において得られた画像のう
   ち、相対する方向からの照明によって得られた２枚の画
   像間で減算操作を行う第２工程と、この第２工程におい
   て得られた画像をもとに予め指定された範囲内で、対象
   物と影との境界位置を検出する第３工程とを有し、第３
   工程において得られた境界位置情報をもとに、対象物の
   位置検出を行うことを特徴とした物体位置検出方法。