JPH05118819A - 視覚認識装置 - Google Patents

視覚認識装置

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JPH05118819A
JPH05118819A JP3282744A JP28274491A JPH05118819A JP H05118819 A JPH05118819 A JP H05118819A JP 3282744 A JP3282744 A JP 3282744A JP 28274491 A JP28274491 A JP 28274491A JP H05118819 A JPH05118819 A JP H05118819A
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JP
Japan
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chip
feature amount
deviation
image
board
Prior art date
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Pending
Application number
JP3282744A
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English (en)
Inventor
Yasutaka Koga
康隆 古賀
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、リードピッチがランダムであっても
高精度にかつ高速に被認識体の中心位置や回転角度など
を認識する。 【構成】被認識体を撮像する撮像装置(13)と、この撮像
装置の撮像により得られた画像データにおける所定エリ
ア内をスキャンして各スキャンラインごとに階調変化を
検出して少なくとも所定輝度レベル数の特徴量を検出す
る特徴量検出手段(A1)と、この特徴量検出手段により求
められた各スキャンラインごとの特徴量と基準となるス
キャンラインごとの特徴量とを比較してその偏差から被
認識体の姿勢を求める姿勢算出手段(A2)とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばICチップ及び
このICチップを装着する基板のパターン又は各リード
の位置を視覚認識する視覚認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ICチップの視覚認識にはパターンマッ
チング法が用いられており、このパターンマッチング法
ではICチップを撮像して2値化画像データを求め、こ
の2値化画像データ上においてICチップの表面の特徴
的なパターン又は各電極に対してマッチングをとってい
る。又、このパターンマッチング法では位置合せ用マー
クを用い、この位置合せ用マークを認識してICチップ
の中心位置及び回転角度などを検出している。
【0003】又、視覚認識する方法として次の技術があ
る。すなわち、図6に示すように各辺の各リード1に対
してそれぞれスキャンが行なわれ、これらスキャンライ
ンS1、S2、S3、S4における輝度レベル変化が検
出される。そして、この輝度レベル変化により各リード
1の位置が検出される。ここで、各リード1のピッチは
予め登録されており、しかるに各リード1が配列された
各辺での中心位置a1、a2、a3、a4が検出され、
これら中心位置a1、a2、a3、a4から各リード1
の中心位置Aが求められる。
【0004】しかしながら、パターンマッチング法では
2値化画像データ上において1画素づつずらしながら輝
度レベルを比較してマッチングを行なっている。このた
め、比較処理の量が非常に多くなり、ソフトウェアによ
る処理では高速化に適さない。又、環境の違い、例えば
ICチップに対する照度の違いにより認識結果に違いが
生じ、認識精度の高いものでない。又、図6に示す認識
技術では各リード1のピッチが予め登録されてなくラン
ダムであると、各リード1の中心位置AやICチップを
認識したときの中心位置などを検出することは不可能で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにパターン
マッチング法では高速化に適さず、環境の違いにより認
識結果に違いが生じる。又、図6に示す認識技術では各
リード1のピッチが予め登録されてなくランダムである
と、ICチップの中心位置などを検出することは不可能
である。
【0006】そこで本発明は、リードピッチがランダム
であっても高精度にかつ高速に被認識体の中心位置や回
転角度などを認識できる視覚認識装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、被認識体を撮
像する撮像装置と、この撮像装置の撮像により得られた
画像データにおける所定エリア内をスキャンして各スキ
ャンラインごとに階調変化を検出して少なくとも所定輝
度レベル数の特徴量を検出する検出手段と、この検出手
段により求められた各スキャンラインごとの特徴量と基
準となるスキャンラインごとの特徴量とを比較してその
偏差から被認識体の姿勢を求める姿勢算出手段とを備え
て上記目的を達成しようとする視覚認識装置である。
【0008】
【作用】このような手段を備えたことにより、撮像装置
の撮像により得られた画像データに対して特徴量検出手
段は所定エリア内をスキャンして各スキャンラインごと
に階調変化を検出して少なくとも所定輝度レベル数を検
出し、これらスキャンラインごとの特徴量と基準となる
スキャンラインごとの特徴量とを姿勢算出手段は比較し
てその偏差から被認識体の姿勢を求める。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0010】図1は視覚認識装置の構成図である。IC
チップ10は基板11に形成されたパターン又は各リー
ドに対して装着されるものである。これらICチップ1
0及び基板11はそれぞれ位置合せ装置12により把持
又は吸着されて互いに位置合せされるようになってい
る。なお、ICチップ10の各電極と基板11上の各リ
ードとはそれぞれ対応しており、ICチップ10の各電
極はバンプが付いていてもよい。
【0011】これらICチップ10及び基板11の上方
には撮像装置13が配置されている。この撮像装置13
は図示しない移動機構に備えられ、ICチップ10及び
基板11をそれぞれ別に撮像してその画像信号を出力す
る。この撮像装置13の画像出力端子はA/D変換器1
4を介して視覚認識処理装置20に接続されている。こ
のA/D変換器14は画像信号を複数階調のディジタル
画像信号に変換する機能を有している。
【0012】視覚認識処理装置20はICチップ10及
び基板11の各位置を認識する機能を有しており、次の
ような構成となっている。主制御部21が備えられ、こ
の主制御部21に画像メモリ22、データメモリ23及
び出力部24が接続されるとともに、主制御部21から
発する指令によりスキャン手段25、階調変化認識手段
26、特徴量記憶手段27、特徴量変化記憶手段28、
位置検出手段29、位置算出手段30及び補正量算出手
段31が作動するものとなっている。
【0013】このうちスキャン手段25、階調変化認識
手段26、特徴量記憶手段27及び特徴量変化記憶手段
28により撮像装置13の撮像により得られた画像デー
タにおけるスキャンエリア内をスキャンして各スキャン
ラインごとに階調変化を検出して所定輝度レベル数など
の特徴量を検出する特徴量検出手段A1としての機能を
有するものとなっている。
【0014】又、位置検出手段29、位置算出手段30
及び補正量算出手段31により各スキャンラインごとの
特徴量と基準となるスキャンラインごとの特徴量とを比
較してその偏差からICチップ10及び基板11の姿勢
を求める姿勢算出手段A2としての機能を有するものと
なっている。
【0015】以下、具体的に説明すると、画像メモリ2
2にはA/D変換器14が接続され、ディジタル画像信
号を受けて画像データとして記憶するものとなってい
る。又、出力部24には位置合せ装置12が接続されて
いる。
【0016】スキャン手段25は画像メモリ22に記憶
された画像データの所定の各スキャンエリアについてス
キャンを行う機能を有している。これらスキャンエリア
は、ICチップ10であれば図2に示すように画像デー
タ上のICチップ10の各電極10aの配列に従った各
スキャンエリアR1〜R4であり、又基板11であれば
図3に示すように画像データ上の各リード11aの先端
位置に従った各スキャンエリアQ1〜Q4である。な
お、各スキャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4における
スキャンライン方向は各エリアの長手方向となってい
る。
【0017】階調変化認識手段26はスキャン手段25
によりスキャンされているときの濃淡レベルを各スキャ
ンライン別に読み取る機能を有し、特徴量記憶手段27
は読み取られた濃淡レベルから1スキャンライン別にエ
ッジの検出数、所定輝度レベル例えば輝度レベル「15
0」以上の画素数を検出してデータメモリ23に一時記
憶する機能を有している。
【0018】特徴量変化記憶手段28は特徴量記憶手段
27により求められた1スキャンライン別のエッジの検
出数、輝度レベル「150」以上の画素数を各スキャン
エリアR1〜R4、Q1〜Q4別に表にしてデータメモ
リ23に記憶する機能を有している。
【0019】位置検出手段29は、1スキャンライン別
のエッジの基準検出数、輝度レベル「150」以上の基
準画素数とデータメモリ23に記憶されたエッジの検出
数、輝度レベル「150」以上の画素数とを比較してス
キャンライン(1画素)単位でずれ量を各スキャンエリ
アR1〜R4、Q1〜Q4別に検出する機能を有してい
る。
【0020】位置算出手段30は位置検出手段29によ
り検出された各スキャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4
別のずれ量からICチップ10及び基板11の各中心位
置及び各回転角度を算出する機能を有している。
【0021】そして、補正量算出手段31は位置算出手
段30により求められたICチップ10及び基板11の
各中心位置及び各回転角度から基準位置に対するずれ量
を求める機能を有している。次に上記の如く構成された
装置の作用について説明する。
【0022】先ず、各スキャンエリアR1〜R4、Q1
〜Q4別でかつ1スキャンラインごとのエッジの基準検
出数及び輝度レベル「150」以上の基準画素数がデー
タメモリ23に登録される。なお、これらエッジの基準
検出数及び輝度レベルの基準画素数は以下に説明する認
識作用により得た値を基準として採用してもよい。
【0023】撮像装置13はICチップ10の上方に配
置されてICチップ10を撮像してその画像信号を出力
する。この画像信号はA/D変換器14により複数階調
のディジタル画像信号に変換されて画像メモリ22に画
像データとして記憶される。又、撮像装置13は基板1
1の上方に配置されて基板11を撮像してその画像信号
を出力する。この画像信号はA/D変換器14により複
数階調のディジタル画像信号に変換されて画像メモリ2
2に画像データとして記憶される。このように各画像デ
ータが画像メモリ22に記憶されると、主制御部21は
先ずスキャン手段25に動作指令を発する。
【0024】このスキャン手段25は、画像メモリ22
に記憶された各画像データのうちICチップ10の画像
データに対して図2に示すように各スキャンエリアR1
〜R4を設定してスキャン動作を行う。又、スキャン手
段25は基板11の画像データに対して図3に示すよう
に各スキャンエリアQ1〜Q4を設定してスキャン動作
を行う。このスキャン手段25は各スキャンエリアR1
〜R4、Q1〜Q4に対して各エリアの長手方向にスキ
ャンを行う。このスキャンの際に階調変化認識手段26
は図4に示すように1スキャンライン別に濃淡レベルを
読み取り、これと同時に特徴量記憶手段27は読み取ら
れた濃淡レベルから1スキャンライン別にエッジの検出
数、所定輝度レベル例えば輝度レベル「150」以上の
画素数を検出してデータメモリ23に一時記憶する。
【0025】次に特徴量変化記憶手段28は特徴量記憶
手段27により求められた1スキャンライン別のエッジ
の検出数及び輝度レベル「150」以上の画素数を表1
に示すように各スキャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4
別に下記の表に整理してデータメモリ23に記憶する。
【0026】
【表1】
【0027】なお、同表はスキャンエリアR1に対する
ものである。又、特徴量変化記憶手段28は図5に示す
ようにエッジの検出数及び輝度レベル「150」以上の
画素数の各変化を求める。
【0028】次に位置検出手段29は、1スキャンライ
ン別のエッジの基準検出数及び輝度レベル「150」以
上の基準画素数とデータメモリ23に記憶されたエッジ
の検出数及び輝度レベル「150」以上の画素数とを比
較してスキャンライン(1画素)単位でずれ量を各スキ
ャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4別に検出する。例え
ば表1からスキャンエリアR1では基準となる各電極1
0aのエッジ位置はスキャンライン「5」となっている
が、認識されるものではスキャンライン「6」となって
いる。しかるに、位置検出手段29はスキャンエリアR
1において1画素分ずれていることを検出する。なお、
他のスキャンエリアR2〜R4、Q1〜Q4についても
同様にずれ量が求められる。
【0029】次に位置算出手段30は位置検出手段29
により検出された各スキャンエリアR1〜R4、Q1〜
Q4別のずれ量からICチップ10及び基板11の各中
心位置及び各回転角度を算出し、補正量算出手段31は
このICチップ10及び基板11の各中心位置及び各回
転角度から基準値に対するずれ量を求める。従って、補
正量算出手段31は求めたずれ量に応じた補正信号を出
力部24を通して位置合せ装置12に送る。
【0030】このように上記一実施例においては、撮像
装置13の撮像により得られた画像データに対して各ス
キャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4内でスキャンして
階調変化を検出して所定輝度レベル数などの特徴量を検
出し、これらスキャンラインごとの特徴量と基準となる
スキャンラインごとの特徴量とを比較してその偏差から
ICチップ10及び基板11の中心位置及び各回転角度
を求めるようにしたので、ICチップ10及び基板11
に対する照度などの環境に大きく影響されずかつ位置合
せ用マークを必要とせずにICチップ10及び基板11
の中心位置及びその回転角度を正確に検出でき、これに
よりICチップ10と基板11との位置合せを高精度に
できる。又、各スキャンエリアR1〜R4、Q1〜Q4
のみの処理でよいので処理の高速化が可能となる。
【0031】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、画像データは2値化画像データでもよく、
この場合各リードなどはハイレベルを示す。又、特徴量
はエッジの検出数、所定輝度レベル以上の画素数に限る
ことはない。
【0032】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、リ
ードピッチがランダムであっても高精度にかつ高速に被
認識体の中心位置や回転角度などを認識できる視覚認識
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る視覚認識装置の一実施例を示す構
成図。
【図2】同装置におけるICチップに対して設定した各
スキャンエリアを示す図。
【図3】同装置における基板リードに対して設定した各
スキャンエリアを示す図。
【図4】同装置における1スキャンラインの輝度レベル
変化を示す図。
【図5】同装置におけるエッジの検出数及び所定輝度レ
ベル以上の画素数の各変化を示す図。
【図6】従来技術を説明するための図。
【符号の説明】
10…ICチップ、11…基板、12…位置合せ装置、
13…撮像装置、14…A/D変換器、20…視覚認識
処理装置、21…主制御部、22…画像メモリ、23…
データメモリ、24…出力部、25…スキャン手段、2
6…階調変化認識手段、27…特徴量記憶手段、28…
特徴量変化記憶手段、29…位置検出手段、30…位置
算出手段、31…補正量算出手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 13/04 M 8509−4E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被認識体を撮像する撮像装置と、この撮
    像装置の撮像により得られた画像データにおける所定エ
    リア内をスキャンして各スキャンラインごとに階調変化
    を検出して少なくとも所定輝度レベル数を検出する検出
    手段と、この検出手段により求められた各スキャンライ
    ンごとの特徴量と基準となるスキャンラインごとの特徴
    量とを比較してその偏差から前記被認識体の姿勢を求め
    る姿勢算出手段とを具備したことを特徴とする視覚認識
    装置。
JP3282744A 1991-10-29 1991-10-29 視覚認識装置 Pending JPH05118819A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3282744A JPH05118819A (ja) 1991-10-29 1991-10-29 視覚認識装置

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JP3282744A JPH05118819A (ja) 1991-10-29 1991-10-29 視覚認識装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2916711A1 (de) * 1979-04-25 1980-11-06 Behringwerke Ag Blutgerinnungsfaktoren und verfahren zu ihrer herstellung
JP2009210559A (ja) * 2008-02-08 2009-09-17 Toshiba Corp 印刷物の汚損度判定装置および印刷物の汚損度判定方法
JP2011099864A (ja) * 2010-12-03 2011-05-19 Hitachi High-Technologies Corp パターンマッチング装置およびそれを用いた半導体検査システム

Cited By (4)

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US8294945B2 (en) 2008-02-08 2012-10-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Defacement degree determination apparatus and defacement degree determination method
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