JPH0512445A - 物体の位置、傾き角度検出方法及びその装置 - Google Patents
物体の位置、傾き角度検出方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0512445A JPH0512445A JP3183344A JP18334491A JPH0512445A JP H0512445 A JPH0512445 A JP H0512445A JP 3183344 A JP3183344 A JP 3183344A JP 18334491 A JP18334491 A JP 18334491A JP H0512445 A JPH0512445 A JP H0512445A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物の位置、傾き角度を短時間で検出す
ることができる物体の重心位置、傾き角度検出方法及び
その装置を提供すること。 【構成】 撮像手段により物体の平面的形状を取り込
み、この取り込まれた物体の撮像画像から該物体の端点
を複数求め、この複数の端点の位置関係を基に当該物体
の位置及び傾き角度を算出することを特徴とする物体の
位置、傾き角度検出方法。
ることができる物体の重心位置、傾き角度検出方法及び
その装置を提供すること。 【構成】 撮像手段により物体の平面的形状を取り込
み、この取り込まれた物体の撮像画像から該物体の端点
を複数求め、この複数の端点の位置関係を基に当該物体
の位置及び傾き角度を算出することを特徴とする物体の
位置、傾き角度検出方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラで取り込んだＩ
Ｃチップ等の物体の形状より検出した４端点から、その
重心位置及び傾き角度を検出するための物体の重心位
置、傾き角度検出方法及びその装置に関する。
Ｃチップ等の物体の形状より検出した４端点から、その
重心位置及び傾き角度を検出するための物体の重心位
置、傾き角度検出方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣチップ、例えばＱＦＰ（Ｑｕ
ａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等の部品をプリント
配線板に自動実装するに際しては、当該部品を正確にプ
リント配線板上の所定の位置に正確に実装しなければな
らないため、当該部品をビデオカメラ等の撮像デバイス
で撮影して生成した画像データから部品の重心位置と傾
き角度を検出して当該部品の取り付け方向を求めるのが
一般的である。
ａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）等の部品をプリント
配線板に自動実装するに際しては、当該部品を正確にプ
リント配線板上の所定の位置に正確に実装しなければな
らないため、当該部品をビデオカメラ等の撮像デバイス
で撮影して生成した画像データから部品の重心位置と傾
き角度を検出して当該部品の取り付け方向を求めるのが
一般的である。
【０００３】従来、画像データから部品の重心位置及び
傾き角度を検出するための方法としては、次に示すよう
なものがあった。
傾き角度を検出するための方法としては、次に示すよう
なものがあった。
【０００４】すなわち、第１の方法として、予め記憶さ
れた画像とのマッチングを取り重心位置及び傾き角度を
検出する方法がある。
れた画像とのマッチングを取り重心位置及び傾き角度を
検出する方法がある。
【０００５】この方法は、まず被測定物体と同じ形状の
サンプルを予め設定される規定角度及び位置でセットし
て、このサンプルの形状をビデオカメラに取り込み、記
憶装置に記憶する。次に、重心位置と傾き角度検出の対
象となる被測定物体の形状をビデオカメラにより取り込
み、この被測定物体の形状画像と記憶装置に記憶された
サンプル画像とのマッチングをとる。ここでマッチング
が取れている場合は、被測定物体の重心位置と傾き角度
をサンプルと同一と判断する。
サンプルを予め設定される規定角度及び位置でセットし
て、このサンプルの形状をビデオカメラに取り込み、記
憶装置に記憶する。次に、重心位置と傾き角度検出の対
象となる被測定物体の形状をビデオカメラにより取り込
み、この被測定物体の形状画像と記憶装置に記憶された
サンプル画像とのマッチングをとる。ここでマッチング
が取れている場合は、被測定物体の重心位置と傾き角度
をサンプルと同一と判断する。
【０００６】また、マッチングが一致しない時には、前
記規定角度から所定の角度だけずらしたサンプルの形状
をビデオカメラに取り込み、記憶装置に記憶した画像と
マッチングを取る。さらにマッチングが一致しない時に
は、さらにずれた画像とのマッチングを取る。この操作
をマッチングが一致するまで行って、位置、傾き角度を
検出していた。
記規定角度から所定の角度だけずらしたサンプルの形状
をビデオカメラに取り込み、記憶装置に記憶した画像と
マッチングを取る。さらにマッチングが一致しない時に
は、さらにずれた画像とのマッチングを取る。この操作
をマッチングが一致するまで行って、位置、傾き角度を
検出していた。
【０００７】また、第２の方法として、被測定物体の平
面的形状を撮像装置により撮像して、一旦この撮像した
画像を画像メモリに記憶したのち、この画像メモリに記
憶した画像データから設定される軸に対するモーメント
を求めることによって当該被測定物体の位置、傾き角度
を求める方法も知られている（特開平１−３００３８３
号公報参照）。
面的形状を撮像装置により撮像して、一旦この撮像した
画像を画像メモリに記憶したのち、この画像メモリに記
憶した画像データから設定される軸に対するモーメント
を求めることによって当該被測定物体の位置、傾き角度
を求める方法も知られている（特開平１−３００３８３
号公報参照）。
【０００８】しかしながら、上記第１の方法は予め各角
度毎にサンプルを撮像し、各角度毎にサンプル画像を記
憶装置に記憶することから該記憶装置に大きな記憶容量
が求められ、またマッチング処理に時間がかかりリアル
タイムで検出することは困難であった。
度毎にサンプルを撮像し、各角度毎にサンプル画像を記
憶装置に記憶することから該記憶装置に大きな記憶容量
が求められ、またマッチング処理に時間がかかりリアル
タイムで検出することは困難であった。
【０００９】また、第２の方法は、ソフトウェアによる
処理のため処理時間が多大であることから、より時間の
短縮が求められていた。
処理のため処理時間が多大であることから、より時間の
短縮が求められていた。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、上述した如き従来の欠陥を解
決するためになされたものであって、被測定物の位置、
傾き角度を短時間で検出することができる物体の重心位
置、傾き角度検出方法及びその装置の提供を目的とす
る。
決するためになされたものであって、被測定物の位置、
傾き角度を短時間で検出することができる物体の重心位
置、傾き角度検出方法及びその装置の提供を目的とす
る。
【００１１】
【発明の概要】上述の目的を達成するため、本発明にお
いては以下の如き構成をとる。
いては以下の如き構成をとる。
【００１２】即ち、第１の発明においては、撮像手段に
より物体の平面的形状を取り込み、この取り込まれた物
体の撮像画像から該物体の端点を複数求め、この複数の
端点の位置関係を基に当該物体の位置及び傾き角度を算
出することを特徴とする。
より物体の平面的形状を取り込み、この取り込まれた物
体の撮像画像から該物体の端点を複数求め、この複数の
端点の位置関係を基に当該物体の位置及び傾き角度を算
出することを特徴とする。
【００１３】また、第２の発明においては物体の平面的
形状を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像
された撮像画像から略矩形状に４端点を設定する端点設
定手段と、この端点設定手段で設定された４端点から２
つの対角線を設定し、この対角線の交点から当該物体の
重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記端点設定
手段で設定された４端点の位置関係から当該物体の傾き
角度を算出する傾き角度算出手段とを具備するように構
成したものである。
形状を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像
された撮像画像から略矩形状に４端点を設定する端点設
定手段と、この端点設定手段で設定された４端点から２
つの対角線を設定し、この対角線の交点から当該物体の
重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記端点設定
手段で設定された４端点の位置関係から当該物体の傾き
角度を算出する傾き角度算出手段とを具備するように構
成したものである。
【００１４】
【発明の実施例】以下、本発明を図面に示した実施例に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る物体の位置、傾き角
度検出方法をその装置に適用した場合の一実施例を示す
構成図である。
度検出方法をその装置に適用した場合の一実施例を示す
構成図である。
【００１６】撮像装置１としては例えばＣＣＤビデオカ
メラ等の撮像デバイスが用いられ、プリント配線板ＰＣ
Ｂ上の所定の位置に自動実装されたＱＦＰ等のＩＣチッ
プを該プリント配線板ＰＣＢに垂直な方向から撮像する
ためのものである。
メラ等の撮像デバイスが用いられ、プリント配線板ＰＣ
Ｂ上の所定の位置に自動実装されたＱＦＰ等のＩＣチッ
プを該プリント配線板ＰＣＢに垂直な方向から撮像する
ためのものである。
【００１７】前処理部３は、撮像装置１で撮像された画
像に対する２値化処理、平滑化、エッジ抽出等のフィル
タリング処理を行うものである。
像に対する２値化処理、平滑化、エッジ抽出等のフィル
タリング処理を行うものである。
【００１８】記憶部５は、この前処理部３で前処理され
た画像データを記憶する画像メモリである。
た画像データを記憶する画像メモリである。
【００１９】画像処理演算部７は、前処理部３で前処理
され記憶部５に記憶された画像データを基に各種演算を
行うためのＣＰＵ等を有しており、撮像された撮像画像
から略矩形状に４端点を設定する端点設定手段と、この
端点設定手段で設定された４端点から２つの対角線を設
定し、この対角線の交点から当該物体の重心位置を算出
する重心位置算出手段と、前記端点設定手段で設定され
た４端点の位置関係から当該物体の傾き角度を算出する
傾き角度算出手段とをそれぞれ構成するものである。
され記憶部５に記憶された画像データを基に各種演算を
行うためのＣＰＵ等を有しており、撮像された撮像画像
から略矩形状に４端点を設定する端点設定手段と、この
端点設定手段で設定された４端点から２つの対角線を設
定し、この対角線の交点から当該物体の重心位置を算出
する重心位置算出手段と、前記端点設定手段で設定され
た４端点の位置関係から当該物体の傾き角度を算出する
傾き角度算出手段とをそれぞれ構成するものである。
【００２０】画像表示部９は、上述した各種画像データ
をＣＲＴ或いはＬＣＤ等の表示手段によって表示するも
のであって、必要に応じてプリンタを用いてハードコピ
ーとして出力することもできる。
をＣＲＴ或いはＬＣＤ等の表示手段によって表示するも
のであって、必要に応じてプリンタを用いてハードコピ
ーとして出力することもできる。
【００２１】システム制御部１１は、撮像装置１、前処
理部３、記憶部５、画像処理演算部７、画像表示部９及
び図示しない自動実装装置等を含む、全体的な制御を行
うものである。
理部３、記憶部５、画像処理演算部７、画像表示部９及
び図示しない自動実装装置等を含む、全体的な制御を行
うものである。
【００２２】次に、図２を参照して本実施例の作用を説
明する。
明する。
【００２３】図２は撮像装置１が取り込んだＩＣチップ
の全体像を示す図であり、図２（ａ）は傾きのない場合
を示し、図２（ｂ）は傾いている場合を示す。なお、本
実施例においては被測定物体の種類を予め特定すること
ができるので、撮像された撮像画像に対して特定し得る
大きさ及び形状の４端点を矩形状に設定することを容易
に行うことができるものである。
の全体像を示す図であり、図２（ａ）は傾きのない場合
を示し、図２（ｂ）は傾いている場合を示す。なお、本
実施例においては被測定物体の種類を予め特定すること
ができるので、撮像された撮像画像に対して特定し得る
大きさ及び形状の４端点を矩形状に設定することを容易
に行うことができるものである。
【００２４】まず、図２に示す撮像装置１が取り込んだ
ＩＣチップの全体画像から、４端点ａ、ｂ、ｃ、ｄを検
出する。
ＩＣチップの全体画像から、４端点ａ、ｂ、ｃ、ｄを検
出する。
【００２５】これらの位置関係より角度θ1 、θ2 、θ
3 、θ4 及び重心Ｇをそれぞれ算出する。
3 、θ4 及び重心Ｇをそれぞれ算出する。
【００２６】４つの端点ａ、ｂ、ｃ、ｄの、それぞれの
座標を ａ；（ｘa 、ｙa ） ｂ；（ｘb 、ｙb ） ｃ；（ｘc 、ｙc ） ｄ；（ｘd 、ｙd ） とすると、端点ａ、ｂを結ぶ線分（ａ−ｂ）の傾きγ
は、 γ＝（ｙb −ｙa ）／（ｘb −ｘa ） で表せる。
座標を ａ；（ｘa 、ｙa ） ｂ；（ｘb 、ｙb ） ｃ；（ｘc 、ｙc ） ｄ；（ｘd 、ｙd ） とすると、端点ａ、ｂを結ぶ線分（ａ−ｂ）の傾きγ
は、 γ＝（ｙb −ｙa ）／（ｘb −ｘa ） で表せる。
【００２７】よって、θ1 は、
θ1 ＝ｔａｎ-1γ
で表せる。
【００２８】同様にして、θ2 、θ3 、θ4 を求める。
【００２９】次に、重心Ｇは端点ａ、端点ｃの２点を通
る直線と端点ｂ、端点ｄの２点を通る直線の交点として
求める。
る直線と端点ｂ、端点ｄの２点を通る直線の交点として
求める。
【００３０】すなわち、端点ａ、端点ｃの２点を通る直
線及び端点ｂ、端点ｄの２点を通る直線の方程式は、そ
れぞれ、 （ｙc −ｙa ）ｘ−（ｘc −ｘa ）ｙ＋ｘc ｙa −ｘa ｙc ＝０ （ｙd −ｙb ）ｘ−（ｘd −ｘb ）ｙ＋ｘd ｙb −ｘb ｙd ＝０ で表せる。
線及び端点ｂ、端点ｄの２点を通る直線の方程式は、そ
れぞれ、 （ｙc −ｙa ）ｘ−（ｘc −ｘa ）ｙ＋ｘc ｙa −ｘa ｙc ＝０ （ｙd −ｙb ）ｘ−（ｘd −ｘb ）ｙ＋ｘd ｙb −ｘb ｙd ＝０ で表せる。
【００３１】この連立方程式の解を重心Ｇ（ｇx ，ｇy
）とする。すなわち、 ｇx ＝｛（ｘc −ｘa ）（ｘd ｙb −ｘb ｙd ）−（ｘd −ｘb ） （ｘc ｙa −ｘa ｙc ）｝／｛（ｙc −ｙa ）（ｘd −ｘb ） −（ｘc −ｘa ）（ｙd −ｙb ）｝ ｇy ＝｛（ｙd −ｙb ）（ｘc ｙa −ｘa ｙc ）−（ｙc −ｙa ） （ｘd ｙb −ｘb ｙd ）｝／｛（ｙc −ｙa ）（ｘd −ｘb ） −（ｘc −ｘa ）（ｙd −ｙb ）｝ 次に、図２の図形の傾き角度を求める。先に、求めた角
度θ1 と角度θαの差分（θ1 −θα ）が、第１図の
図形の傾き角度になる。実際には、４端点の差分の平均
を傾き角度とする。
）とする。すなわち、 ｇx ＝｛（ｘc −ｘa ）（ｘd ｙb −ｘb ｙd ）−（ｘd −ｘb ） （ｘc ｙa −ｘa ｙc ）｝／｛（ｙc −ｙa ）（ｘd −ｘb ） −（ｘc −ｘa ）（ｙd −ｙb ）｝ ｇy ＝｛（ｙd −ｙb ）（ｘc ｙa −ｘa ｙc ）−（ｙc −ｙa ） （ｘd ｙb −ｘb ｙd ）｝／｛（ｙc −ｙa ）（ｘd −ｘb ） −（ｘc −ｘa ）（ｙd −ｙb ）｝ 次に、図２の図形の傾き角度を求める。先に、求めた角
度θ1 と角度θαの差分（θ1 −θα ）が、第１図の
図形の傾き角度になる。実際には、４端点の差分の平均
を傾き角度とする。
【００３２】従って、傾き角度θ0 は、
θ0 ＝｛（θ1 −θα ）＋（θ2 −θβ ）＋（θ3
−θα ）＋（θ4 −θβ ）｝／４ となる。
−θα ）＋（θ4 −θβ ）｝／４ となる。
【００３３】上述してきたように、ＩＣリードの角部を
基準にする場合、リード脚の曲りにより誤差を生じる虞
がある。そこで本実施例では矩形状に４カ所の端点を取
ることで誤差を平均化するようにしている。
基準にする場合、リード脚の曲りにより誤差を生じる虞
がある。そこで本実施例では矩形状に４カ所の端点を取
ることで誤差を平均化するようにしている。
【００３４】また、本実施例においては被測定物体のリ
ード脚に端点を設定するようにしたので、４端点を矩形
状に設定したが、本発明はこれに限定されること無く、
例えば形状を矩形状に特定することができるＩＣ本体に
端点を設定し得る場合には２端点で良く、さらに正方形
等の点対称であるときには中心を求めれば良いことから
１端点で被測定物の重心位置、傾き角度を検出する事が
できる。すなわち、被測定物の重心位置、傾き角度の検
出をさらに短時間で行うことができる。
ード脚に端点を設定するようにしたので、４端点を矩形
状に設定したが、本発明はこれに限定されること無く、
例えば形状を矩形状に特定することができるＩＣ本体に
端点を設定し得る場合には２端点で良く、さらに正方形
等の点対称であるときには中心を求めれば良いことから
１端点で被測定物の重心位置、傾き角度を検出する事が
できる。すなわち、被測定物の重心位置、傾き角度の検
出をさらに短時間で行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成し且つ
動作するので被測定物の位置、傾き角度を短時間で検出
する上で著しい効果を奏する。
動作するので被測定物の位置、傾き角度を短時間で検出
する上で著しい効果を奏する。
【図１】本発明に係る物体の位置、傾き角度検出装置の
一実施例を示す構成図である。
一実施例を示す構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は作用を説明するための撮像装
置が取り込んだＩＣチップの全体像を示す図である。
置が取り込んだＩＣチップの全体像を示す図である。
１ 撮像装置
３ 前処理部
５ 記憶部
７ 画像処理演算部
９ 画像表示部
１１ システム制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 撮像手段により物体の平面的形状を取り
込み、この取り込まれた物体の撮像画像から該物体の端
点を複数求め、この複数の端点の位置関係を基に当該物
体の位置及び傾き角度を算出することを特徴とする物体
の位置、傾き角度検出方法。 - 【請求項２】 物体の平面的形状を撮像する撮像手段
と、この撮像手段によって撮像された撮像画像から略矩
形状に４端点を設定する端点設定手段と、この端点設定
手段で設定された４端点から２つの対角線を設定し、こ
の対角線の交点から当該物体の重心位置を算出する重心
位置算出手段と、前記端点設定手段で設定された４端点
の位置関係から当該物体の傾き角度を算出する傾き角度
算出手段とを具備することを特徴とする物体の重心位
置、傾き角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183344A JPH0512445A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 物体の位置、傾き角度検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183344A JPH0512445A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 物体の位置、傾き角度検出方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512445A true JPH0512445A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=16134089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183344A Pending JPH0512445A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 物体の位置、傾き角度検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006236326A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-09-07 | Shinsedai Kk | 傾き検出方法及びエンタテインメント・システム |
| JP5873940B1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-03-01 | 冨士島工機株式会社 | サンドイッチ切断装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3183344A patent/JPH0512445A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006236326A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-09-07 | Shinsedai Kk | 傾き検出方法及びエンタテインメント・システム |
| JP5873940B1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-03-01 | 冨士島工機株式会社 | サンドイッチ切断装置 |
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