JPH0340183A - コーナ検出装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は矩形状物体のコーナ部を検出するコーナ検出装
置に関する。

く、口）従来の技術 追手、プリント基板上に装着された矩形のチップ部品の
装着状態を検出する検査装置が開発されつつある。この
ような検査装置では回路基板上に光を照射するとともに
基板面の映像をＴＶカメラなどて゛取り込み、矩形のチ
ップ部品のコーナ部を検出することで実際の部品位置を
検出するものが多い。ところで、こうしたチップ部品の
ような矩形物体コーナを検出する方法としてその代表的
なものに二値画像テンプレートマツチング法がある。こ
の方法は入力画像を二値化し、予めデータとして持って
いる二値テンプレート画像と比較し、最適マツチングの
とれる点を選び出すものである。またこの他ににも、特
願昭６２−１７１６１９号に示されたように、入力画像
に対する特定方向のエッジ方向角情報のみからコーナ候
補点を検出し、これ等の候補点の幾何形状的組合わせか
ら真のコーナ点を求める方法がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記の二値画像テンプレートマツチング法は、検出した
い物体のコーナ部と背景部との濃度差が大きく二値化が
容易な画像においては有効であるが、物体のコーナ部と
背景部との濃度差が小さい場合は二値化レベルの決定が
難しく、コーナ検出は不可能或いは誤検出となる場合が
多い。また、特願昭６２−１７１６４９号に示された方
法では、コーナ検出が不可能となることはないが、エッ
ジ方向角情報のみから候補点を求めているため、コーナ
候補点にごみその他の原因によるノイズ成分が混入しや
すい。従ってコーナ候補点の幾ｆｉｌ形状的組合わせか
ら真のコーナ点を求めても誤検出の可能性が残る。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はグレイスケール原画像に対するエッジ方向角情
報に加えて、エツジ方向角情報に対し方向分布選択フィ
ルタリングを施すことによって得られるマスクを用いて
いる。

（ホ）作　用 このため、本発明では検出されたコーナ候補点にごみや
その他のノイズ成分の混入を押さえ、信頼性の高いコー
ナ検出が実現される。

（へ）実施例 第１図は本発明コーナ検出装置の一実施例である。（１
）はプリント基板上がらチソブ部品の配置状況を示す画
像を取り込む画像取り込み部であって具体的にはＣＣＤ
カメラ等が利用される。（２）はこのようにして取り込
まれた画像を記憶する画像メモリである。（３）は画像
メモリ（２）内の画像データのうち、着目点であるコー
ナ付近に設定されｆ、ウィンドウ内の各画素の近傍にお
ける濃度変化の度合いを縦横各々の方向について計算し
、各々の方向に対するエッジ方向角及びエツジ方向角を
得る工・／ジ抽出処理部である。エッジ方向角に関して
は１例えば特願昭６２−２２２５８６号に示されるよう
な縦横各々の微分オペレータを適用すればよい。またエ
ツジ方向角に関しては縦横各々について求まったエッジ
方向角をそれぞれＸ方向、Ｙ方向のベクトルと見為し、
その自戒ベクトルがＸ軸と威す角をエツジ方向角として
いる。（４）は・１ ５×１、及び１×５サイズの横方向、縦方向の最大値フ
ィルタ処理部であって、エッジ方向角画像に対して、エ
ツジ伸長作用をもつ。（５）は細線化処理部であって、
横方向、縦方向の各々の工／ジ強度画像に対し、該当方
向に伸びるエッジ方向角の屋根のみ全選択的に残し、屋
根以外の画素はその値を零とするものである。（６）は
方向分布選択フィルタリング部である。この方向分布選
択フィルタリングは着目点の近傍〜ｉＸＮ画素の各方向
角が全て、予め設定された許容方向角範囲以内におさま
れば■を出力、そうでなければ０を出力するものである
。選択フィルタリング部（６）の結果、値が１となった
領域を若干広げるものである。縦線方向選択用には−Ｅ
下方向にそれぞれ２画素分、左右方向にそれぞれ１画素
分、また横線方向選択用には左右方向にそれぞｈ２２画
素、上下方向にそれぞれ１画素分の傍聴処理を施す。（
８）はマスキング処理部であって傍聴処理部（７）の結
果をマスクプレーンと見為して、細線化処理部（５）の
結果に対しマスク処理を行なう。つまり方向分布選択フ
ごルタリング部の結果がＯの場合、そこに対応する細線
化処理部の結果もＯとして出力する。また方向分布遺沢
フィルタリング部の結果が１の場合、そこに対応する細
線化処理部の結果はそのまま出力する。（９）は抽出さ
れた縦線の線候補画像に対する座標シフトであり、例え
ば左上のコーナを検出したい場合は、縦線候補画像に対
して上方向に数画素分、横線候補画像に対して左方向に
数画素分画像の叱標をシフトするものである。（１０）
はこの様にシフトされた縦方向及び横方向の線候補画像
間において角画素毎に積を求める画像間演算部であって
、この演算結果が各画素のコーナ候補らしさを示す一種
の基準値（コーナ度と名付ける）となる。（１１）はこ
の画像間演算部（１ｏ）で抽出されたコーナ候補点のう
ち最適なコーナを抽出する最適コーナ決定部であり、例
えば角チップの４つのコーナを抽出する場合、予め登録
されている角チツプ部品の形状データと抽出された４種
類のコーナー候補（左上、右上、左下、右下）とのマツ
チングを取ることで行なわれる。マッチングはり下の式
に基づく。予め登録されている角チツプ部品の形状デー
タの座標を（Ｘ、、Ｙ、）、コーナ候補点の座標を（ｘ
＋、ｙ＋）［但し１＝１−４］とすると、これらの最良
マツチングがとれるようコーナ候補点の座標（ＸＩ、ｙ
＋）を回転角度θ、並行移動ｔ（Ｖｘ、Ｖｙ）にて回転
・並行移動した場合、に関し、最少２乗誤差 Ｄ＝Σ（ＸＩ　’−ＸＩ　）”＋Σ（ｙ＋’−Ｙ＋）’
が最小になる。この条件を満たすθ、（Ｖ、、Ｖ、）は
〜１Σ（Ｌ”ｙ＋ｓｉｎθ−ｘｔｃｏｓ１）／４■、−
Σ（Ｙ＋−Ｘ＋ｓｉｎθ−ｙ＋ｃｏｓｆ１）／４従って
、結局 Ｄ　＝−＋４（Σ工、′＋Σ、、”）−（Σｘ、）’−
（Σ、１）２）／４＋（１（Σｘｔ２＋Σ、、’）−（
Σ、、）’−（ΣＹ１）’Ｉ／４（４（ΣＸＩＸＩ＋Σ
７１’／ｌ’）−（Σ８、Σ、、）−（Σ２．Σｙ＋　
）ｌｃｏｓθ／４（４（Σｘ１．１＋Σｙ＋ｘ＋’）−
（Ｘｙ＋Σｘ＋）−（！ｘ＋Σｙ＋）ｌｓｉｎθ／４が
最小となるコーナ候補点の組を最適コーナ候補とする。

尚、上記計算式でΣはｉ＝１から４まで行なうものとす
る。

このようなコーナ検出装置において、第２図に示すよう
な角形チップ部品の画像が取り込まれ、第３図の破線の
ようにウィンド設定がさｔしたものとする。この状態に
おける横方向及び縦方向のエッジ方向角出力画像を夫々
第４図、第５図に示し、工／ジ方向角出力画像を第６図
に示す。こｔし等に横方向、縦方向の最大値フィルタ処
理及び細線化処理を施すと第７図、第８図のようになる
。

方、第４図、第５図のエッジ方向角出力画像に対し、サ
イズ４０Ｘ２５画素の角チップの左上コーナを抽出する
場合において、縦方向選択用のｎ＝１、Ｎ＝５、許容方
向角範囲が１５０〜２１０度というパラメータ設定によ
る方向分布選択フィルタリング処理結果を第１０図、横
方向選択用の０３、Ｎ＝１、許容方向真範囲が２３０〜
３１０度というパラメータ設定による方向分布選択フィ
ルタリング処理結果を第９図に示すようになる。

そして、こノを等の画像に膨張処理を施すと夫々第１１
図、第１２図のようになる。その後膨張処理結果をマス
クブレーンとして細線化処理結果に対してマスク処理を
すると、横線候補画像（第１３図）及び縦線候補画像（
第１４図）が求まる。続いて画像シフトを行い画像間演
算部（１０）により第１５図のようにコーナ度を求める
。最後に最適コーナ決定部（１１）により最適なコーナ
点が選出される。実際に角チップの４つのコーナ部に設
定されたウィンドウ内のコーナ候補を×印で、また上記
のマツチングにより求められた最適コーナ候補を０印で
第１６図に示す。

（ト）発明の効果 以」二述べた如く、本発明コーナ検出装置はエツジ方向
角情報に対して方向分布選択フィルタリング処理を施す
ことによって得られるマスクをエッジ方向角情報にかけ
てコーナ候補点を検出しているので、コーナ候補点にゴ
ミ等によるノイズ成分の混入が押さえれ、信頼性の高い
コーナ検出が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明コーナ検出装置のブロック図、第２図は
角形チップ部品の上面図、第３図は角形チップ部品にウ
ィンドを設定したときの上面図、第４図乃至第１５図は
画像処理状態を説明するための説明図、第１６図はコー
ナ候補点と実際に決定されたコーナ関係を示すための説
明図である。 （１）・・画像取り込み部、（３）・・・エツジ抽出処
理部、（４）・・最大値フィルタ処理部、（６）・・・
方向選択フィルタリング部、（８）・・・マスキング処
理部、（１０）・画像間演算部、（１１）・最適コーナ
決定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）矩形状物体のコーナ部を検出するコーナ検出装置に
   おいて、画像取り込み部から入力された画像に対し、そ
   の濃度の差分を取ることによって特定方向のエッジ強度
   及びエッジ方向角を検出するエッジ検出手段と、上記縦
   横方向のエッジ強度をベクトル成分としたときの合成ベ
   クトルの為すエッジ方向角情報に対して方向分布選択フ
   ィルタリングを行なう方向分布選択フィルタリング手段
   と、上記エッジ強度情報と方向分布選択フィルタリング
   結果を重ね合わせることで入力画像上の候補点を検出す
   る候補点検出手段と、これ等の候補点の幾何形状的組合
   わせから真のコーナ点を抽出する抽出手段と、を有して
   なるコーナ検出装置。