JPH05107030A - 欠落部を有する対象物の中心位置を求める方法 - Google Patents

欠落部を有する対象物の中心位置を求める方法

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JPH05107030A
JPH05107030A JP3298345A JP29834591A JPH05107030A JP H05107030 A JPH05107030 A JP H05107030A JP 3298345 A JP3298345 A JP 3298345A JP 29834591 A JP29834591 A JP 29834591A JP H05107030 A JPH05107030 A JP H05107030A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 欠落部を有する対象物の中心位置を正確に位
置決めすることの出来る方法を提供する。 【構成】 円、楕円、十字マ−クおよび偶数辺で且つ等
しい対角線を持つ多角形状の対象物を撮像装置で撮像
し、この得られた画像をデジタル変換した後、これを二
値化処理し、この二値化処理した画像を水平走査および
垂直走査してこの画像の境界を追跡し、この境界と各走
査線との交点の座標を求め、同一走査線上の交点間の中
点の座標を各走査線について求め、それぞれ水平走査方
向および垂直走査方向についてこの中点の頻度分布を求
め、この頻度分布の最大ピ−ク値を示す座標を求めてこ
の点を対象物の中心位置と決定する。 【効果】 欠落部を有するデ−タが排除され、画素単位
の精度で正確な中心位置が決定できるとともに、位置決
定処理時間を大幅に短縮することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、対象物を撮像して得
られた画像の中心位置を求める方法に関するもので、特
に、プリント配線板上への集積回路パッケ−ジの取付
等、取付精度の要求される物体を所定の取付位置に取り
付ける際に用いられる位置決め用マ−クの中心を求める
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、図5に示すように、プリント基
板20上に各種の電子部品21を搭載しようとする場
合、経済性の面から自動搭載機(図示せず)が用いら
れ、これにより電子部品は所定位置に正確に載置され
る。しかしながら、プリント基板20が図5に点線で示
すようにずれていると、その上に載置される電子部品2
1も点線で示すようにずれた位置に載置される。そこ
で、このような自動搭載機の一種にプリント基板上の所
定位置に設けた基準位置を表す十字、丸、四角等の位置
決め用マ−ク22をテレビカメラで撮像し、この位置決
め用マ−ク22の二値化画像からこの位置決め用マ−ク
22の中心位置をもとめて、自動搭載機の動作原点とす
るものがある。
【0003】このような自動搭載機を用いた場合、プリ
ント基板20上に設けられた位置決め用マ−ク22をテ
レビカメラで撮像する際の輝度調整を適宜行うことによ
って図6、図7に示すように、明瞭な位置決め用マ−ク
22の画像が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、図8
に示すように、位置決め用マ−ク22がプリント基板2
0の配線形成と同時にエッチングによって形成された銅
箔からなるものである場合、その表面には凹凸が発生す
るとともに、図9に示すように、周辺部分も正確な円形
とならず、欠落部23が発生する。
【0005】一般には、プリント基板20の配線形成と
同時に銅箔を所望のマ−ク形状にエッチングして形成し
ているが、配線面の保護並びに表面実装部品の搭載のた
めに銅箔上に半田メッキを施した後、この半田メッキを
一度溶融(フュ−ジング)している。その際、溶融した
半田はその表面張力によって位置決め用マ−ク22の中
心部に凝集する力が働き、銅箔に油汚れ等がある場合に
は、半田が位置決め用マ−ク22の領域において虫食い
状態に凝固することがある。
【0006】従って、このように表面の凹凸のある位置
決め用マ−ク22や虫食い状態の位置決め用マ−ク22
等をテレビカメラで撮像した場合、得られる二値化画像
は図9に示すように、欠落部23が発生し、この画像を
水平走査および垂直走査して画像領域の中心位置を求め
ようとしても、欠落している領域分だけこのマ−クの中
心位置がずれてしまい、この分誤差になるという問題が
あった。一方、画像処理する場合には、中心位置を予想
することも可能であるが、そのためには、位置決め用マ
−ク22を走査して欠落箇所から接線をとって近似する
という手順を何度も繰り返して近似点を次々と求めて、
中心位置を予想することが必要であるから、このような
方法では、処理時間が長くなるという問題があった。
【0007】
【問題点を解決するための手段】この発明は、少なくと
も円、楕円、十字マ−クおよび偶数辺で且つ等しい対角
辺を持つ多角形状の対象物を撮像装置で撮像し、この得
られた画像をデジタル変換した後、これを二値化処理
し、この二値化処理した画像を水平走査および垂直走査
してこの画像の境界を追跡するとともに、この境界と各
走査線との交点の座標を求め、同一走査線上の交点間の
中点の座標を各走査線について求め、それぞれ水平走査
方向および垂直走査方向についてこの中点の頻度分布を
求め、この頻度分布の最大ピ−ク値を示す座標を求めて
この点を対象物の中心位置と決定するようにしたもので
ある。
【0008】
【作用】対象物としては円、楕円、十字マ−クおよび偶
数辺で且つ等しい対角辺を持つ多角形状のものが適当で
ある。これらの対象物が撮像装置で撮像されアナログの
画像信号が得られる。この画像信号はA/D変換器でデ
ジタル変換された後、二値化画像処理される。この二値
化処理された画像は水平方向および垂直方向に走査され
て画像の境界が追跡され、この境界と各走査線との交点
の座標が求められて画像領域が決定される。同一走査線
上にある両交点の座標から、両交点間の中点の座標が求
められる。ヒストグラムカウンタでそれぞれ水平方向お
よび垂直方向の中点の頻度分布を求め、この両頻度分布
からそれぞれ最大ピ−ク値を示す座標を求めれば、この
点が対象物の中心位置と決定される。
【0009】
【発明の実施例】この発明の実施例を、図1〜図2に基
づいて詳細に説明する。図1はこの発明による欠落部を
有する物体の中心位置を求める装置のブロック図、図2
は一部欠落した対象物(位置決め用マ−クで、以下単に
マ−クと記す)9を示す図、図3は図2に示すマ−ク9
を水平走査して得られた各走査線上におけるマ−ク領域
の中点の頻度分布を示す図、図4は図2に示すマ−ク9
を垂直走査して得られた各走査線上におけるマ−ク領域
の中点の頻度分布を示す図である。
【0010】図1において、1はマ−ク9を撮像する撮
像装置、2はA/D変換器で、撮像装置1からのアナロ
グの画像信号をデジタル画像信号に変換する。3は二値
化処理手段で、A/D変換器2からのデジタル画像信号
を二値化画像処理している。4は境界座標検出部で、画
面中の二値化画像の境界を追跡するとともに、この境界
と水平走査線および垂直走査線との各交点の座標が決定
される。5は中点座標演算部で、同一走査線上にある両
交点の座標から中点が各走査線毎に演算される。6はヒ
ストグラムカウンタで、中点座標を頻度分布として抽出
している。7は最大ピ−ク値座標演算部で、図3、図4
に示す各頻度分布より最大ピ−ク値MXG、MYGの座標
(XG 、YG )が求められる。8は基板で、位置決め用
マ−ク(マ−ク)9が配設されており、このマ−ク9の
画像は、図2に示すように、画像の外周の一部に欠落部
Lが存在する円形画像である。Sはマ−ク9の中心位置
である。
【0011】次に、作用動作について図1及び図2を用
いて説明する。マ−ク9(位置め用マ−ク)は、撮像装
置1により撮像され、ラスタ−走査によりアナログの画
像信号が得られる。このアナログ画像信号は、A/D変
換器2によりデジタル画像信号に変換され、二値化処理
手段3において、ある任意のしきい値、即ち、画素とそ
の濃度値、画素の近傍の局所的な性質で決まるしきい値
を定め、所定の明るさ以上のデ−タのみが二値化処理さ
れて、マ−ク9の領域を「1」レベル領域、背景を
「0」レベル領域とした二値化画像が得られる。
【0012】このように、二値化画像処理されたマ−ク
9の画像を識別するには、画像領域の形状を解析し、そ
の性質を定量的に記述しなければならない。そこで、こ
の実施例においては、境界座標検出部4において、マ−
ク9の画像は、水平走査線11および垂直走査線12に
より、それぞれ水平方向および垂直方向に走査され、
「0」レベル領域と「1」レベル領域との境界が追跡さ
れる。
【0013】このように境界を追跡するとともに、同一
の水平走査線11および垂直走査線12と交差するマ−
ク9の画像の境界の2点の座標、例えば、図2に示すよ
うに、(xa 、yk )と(xc 、yk )、・・・・のよ
うに境界との交点の座標が、各水平走査線11および垂
直走査線12についてすべて求められてマ−ク9の画像
の境界領域の形状が定量的に特定される。
【0014】次に、上記のようにして決定された境界と
各走査線との交点の各座標について、中点座標演算部5
において、同一走査線上にある両端の座標(マ−ク9の
画像を走査する走査線の始点と終点の座標に相当する)
の中点が水平走査線11および垂直走査線12のすべて
の走査線について演算され、すべての走査線について中
点の座標(xb 、yk )、・・・が決定される。即ち、
画素(ピクセル)単位で中点の座標が決定される。
【0014】この中点の座標は、ヒストグラムカウンタ
6において、この中点の座標をヒストグラムとして求
め、それぞれX方向およびY方向について走査線数、即
ち個数Nで抽出すると、それぞれ図3および図4に示す
ように、水平方向および垂直方向の頻度分布が求められ
る。なお、図3および図4に示すように、水平方向およ
び垂直方向の最大頻度を示す最大ピ−ク値は、それぞれ
MxG、MyG で示される。つぎにピークとなっている
Mx1 、My2 は欠落部Lが存在することによる中点の
移動箇所を示す。この水平方向および垂直方向の両頻度
分布により、最大ピ−ク値座標演算部7において、最大
ピ−ク値の座標が決定され、この点をもって、マ−ク9
の中心位置Sと決定される。
【0015】なお、上記のようにして求められた水平方
向および垂直方向の両頻度分布から、マ−ク9の中心位
置Sを決定する他の方法としては、最大頻度を示す座標
から±1.5 〜2 の範囲に含まれる中点の座標を累積し、
この値を次式のように、水平方向(X方向)および垂直
方向(Y方向)に含まれるXおよびYの座標を持つ個数
Nでそれぞれ割れば、 XG =ΣXi /N YG =ΣYi /N として座標(XG 、YG )が求められ、この点をマ−ク
9の中心位置Sと決定してもよく、又、重心を求め、こ
こを中心位置と決定しても良く、その他、いろいろな方
法が用いられる。
【0016】このようにして、求められた位置決め用マ
−ク(対象物)9の中心位置の座標は、自動搭載機に伝
送されて2物体間の位置決め等に用いられる。
【0017】なお、この実施例では、対象物9として円
形のマ−クについて述べたが、この発明は上記実施例に
限定されるものではなく、楕円形、十字マ−クやその他
多角形状については、長方形、正方形、正六角形などの
ように、偶数辺を持ち且つ等しい対角辺を持つ多角形状
であれば、いかなる形状にも適用可能である。
【発明の効果】この発明は、少なくとも円、楕円、十字
マ−クおよび偶数辺で且つ等しい対角辺を持つ多角形状
の対象物を撮像装置で撮像し、この得られた画像をデジ
タル変換した後、これを二値化処理し、この二値化処理
した画像を水平走査および垂直走査してこの画像の境界
を追跡するとともに、この境界と各走査線との交点の座
標を求め、同一走査線上にある交点間の中点の座標を各
走査線についてそれぞれ求め、それぞれ水平走査方向お
よび垂直走査方向についてこの中点の頻度分布を求め、
この頻度分布の最大ピ−ク値を示す座標を求めてこの点
を対象物の中心位置と決定するようにしたので、対象物
の画像領域が欠落部を有する場合にもこの欠落部が影響
するデ−タが排除され、画素単位の精度で対象物の正確
な中心位置を求めることが出来る。従って、このような
対象物を有する2物体間の位置決めをする際には、位置
決め精度を大幅に向上させることが出来る。
【0018】その上、対象物がプリント基板や電子部品
等の位置決め用のマ−クである場合には、位置決め用マ
−クを走査して欠落部から接線をとって近似するという
手順を何度も繰り返して近似点を次々と求めて中心位置
を予想する従来の方法に較べて、位置決め用マ−クの中
心位置を決定するための処理時間を大幅に短縮すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】欠落部を有する位置決め用マ−クの画像を示す
図である。
【図3】図2に示す位置決め用マ−クの画像を水平走査
して得られた中点の頻度分布を示す図である。
【図4】図2に示す位置決め用マ−クの画像を垂直走査
して得られた中点の頻度分布を示す図である。
【図5】従来の位置決めを説明するための図である。
【図6】理想的な位置決め用マ−クの平面図である。
【図7】理想的な位置決め用マ−クの側面図である。
【図8】欠落部を有する位置決め用マ−クの側面図であ
る。
【図9】欠落部を有する位置決め用マ−クの平面図であ
る。
【符号の説明】
1 撮像装置 2 A/D変換器 3 二値化処理手段 4 境界座標検出部 5 中点座標演算部 6 ヒストグラムカウンタ 7 最大ピ−ク値座標演算部 9 対象物(位置決め用マ−ク) 11 水平走査線 12 垂直走査線 L 対象物の画像の欠落部 S 対象物の中心位置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも円、楕円、十字マ−クおよび
    偶数辺で且つ等しい対角辺を持つ多角形状の対象物を撮
    像し、 この得られた画像をデジタル変換した後、二値化処理
    し、前記対象物の二値化処理画像を水平走査および垂直
    走査してこの画像の境界を追跡するとともに、この境界
    と各走査線との交点の座標を求め、 同一走査線上にある前記交点間の中点の座標を各走査線
    について求め、 それぞれ水平走査方向および垂直走査方向についてそれ
    ぞれ各走査線上の前記中点の頻度分布を求め、 この各頻度分布の最大ピ−ク値を示す座標を求め、この
    座標を前記対象物の中心位置と決定することを特徴とす
    る欠落部を有する対象物の中心位置を求める方法。
JP3298345A 1991-10-16 1991-10-16 欠落部を有する対象物の中心位置を求める方法 Expired - Fee Related JPH0726807B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051200A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品検出方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1051200A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品検出方法

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