JPH0545123A - リード先端位置検出装置 - Google Patents

リード先端位置検出装置

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JPH0545123A
JPH0545123A JP3207723A JP20772391A JPH0545123A JP H0545123 A JPH0545123 A JP H0545123A JP 3207723 A JP3207723 A JP 3207723A JP 20772391 A JP20772391 A JP 20772391A JP H0545123 A JPH0545123 A JP H0545123A
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JP
Japan
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lead
binary image
feature amount
correction
closed area
Prior art date
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Pending
Application number
JP3207723A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Suzuki
規之 鈴木
Hiroyasu Kubo
泰康 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to KR1019920014481A priority patent/KR930004887A/ko
Publication of JPH0545123A publication Critical patent/JPH0545123A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先端が円形のリードに関し、高速でリード先
端の形状変形を認識し、正しいリード先端位置を検出す
る。又、他の目的はリード先端の形状変形を認識するた
めの形状特徴量にノイズが含まれていても、形状特徴量
の信頼度に基づき先端位置補正方向、補正量の間違いを
防止する。 【構成】 2値画像閉領域の中心位置を計算する手段
と、2値画像閉領域に外接する長方形の頂点位置及び外
接位置を計算する手段と、2値画像閉領域の中心位置を
外接長方形の頂点位置及び接点位置に基づいて補正する
手段を備え、2値画像閉領域の中心位置を閉領域に外接
する長方形の頂点位置および接点位置に基づいて補正す
る。又、リードの位置ずれを表現する画像特徴量に基づ
いてファジィ推論を用いてリード先端位置を補正し、形
状特徴量にノイズが含まれていても、形状特徴量の信頼
度に基づき幅広い範囲で補正を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボット等を用
いて電子部品のリードを基板の挿入穴に挿入する工程に
おける信頼性向上ために電子部品のリード先端位置を検
出する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の先端位置検出装置について
図9を参照して説明する。図9において、1は画像入力
部、2は画像2値化部、3は2値画像閉領域ラベリング
部、10は閉領域面積・中心位置計算部、5はリード領
域抽出部、7は挿入補正量計算部である。
【0003】まず、画像入力部1により取り込まれた画
像は、画像2値化部2で2値化される。さらに、2値画
像閉領域ラベリング部3で領域分離した後、閉領域面積
・中心位置計算部10で各領域毎の面積、中心位置を計
算する。次に、リード領域抽出部5により予め教示され
ているリードの面積及びリード位置関係に基づきリード
領域を決定し、挿入補正量計算部7で認識されたリード
位置に基づき補正量を計算し、外部機器に送信する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
先端形状は、円形若しくは長方形であることが多いが、
リード先端の仕上げ状態やリードの傾きなどによりリー
ド先端は必ずしも理想的な形状で撮像されない。従っ
て、図9に示すようなリード先端位置検出装置では上記
理由により本来ほぼ一様であるはずのリード先端部分の
輝度が部分的に変化し、結果としてリード先端領域の2
値画像の形状変形を引き起こすため、先端位置が実際の
リード中心とはずれてしまうことがあるという課題を有
していた。
【0005】本発明は上記課題を解決するため、先端が
円形のリードに関し、高速でリード先端の形状変形を認
識し、正しいリード先端位置を検出することができるリ
ード先端位置検出装置を提供することを目的とする。
【0006】又、本発明の他の目的は、リード先端の形
状変形を認識するための形状特徴量にノイズが含まれて
いても、形状特徴量の信頼度に基づき先端位置補正方
向、補正量の間違いを防止することができるリード先端
位置検出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】本発明の第1の発明は、
2値画像閉領域の中心位置を計算する手段と、2値画像
閉領域に外接する長方形の頂点位置及び外接位置を計算
する手段と、2値画像閉領域の中心位置を外接長方形の
頂点位置及び接点位置に基づいて補正する手段を備えた
ことを特徴とする。
【0008】また、本発明の第2の発明は、2値画像閉
領域の中心位置を計算する手段と、リードの位置ずれを
表現する画像特徴量を計算する手段と、特徴量に基づい
てファジィ推論を用いてリード先端位置を補正する手段
とを備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の第1の発明によれば、2値画像閉領域
の中心位置を閉領域に外接する長方形の頂点位置および
接点位置に基づいて補正するようにしているので、先端
が円形のリードに関し、高速でリード先端2値画像の形
状変形を認識し、正しいリード先端位置を検出すること
ができる。
【0010】また、本発明の第2の発明によれば、リー
ドの位置ずれを表現する画像特徴量に基づいてファジィ
推論を用いてリード先端位置を補正するようにしている
ので、リード先端2値画像の形状変形を認識するための
形状特徴量にノイズが含まれていても、形状特徴量の信
頼度に基づき先端位置補正方向、補正量の間違いを防止
することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら説明する。
【0012】(実施例1)図1は、本発明の第1の実施
例におけるリード先端位置検出装置の構成を示す図であ
る。図1において、1は画像入力部、2は画像2値化
部、3は2値画像閉領域ラベリング部、4は閉領域形状
特徴量計算部、5はリード領域抽出部、6はリード中心
位置補正部、7は挿入補正量計算部である。
【0013】まず、画像入力部1により取り込まれた画
像は、画像2値化部2で2値化される。次に、2値画像
閉領域ラベリング部3で領域分離した後、閉領域形状特
徴量計算部4で各領域ごとの面積・中心位置・外接四辺
形頂点位置・外接四辺形接点位置を計算する。このと
き、外接四辺形接点位置が外接四辺形の1辺に対して複
数存在する場合はその平均をとる。次に、リード領域抽
出部5により予め教示されているリードの面積およびリ
ード位置関係に基づきリード領域を決定する。そして、
リード中心位置補正部6によりリード領域の中心位置・
外接四辺形頂点位置・外接四辺形接点位置に基づきリー
ド中心位置を補正し、挿入量補正計算部7で認識された
リード位置に基づき挿入補正量を計算し、外部機器に送
信する。
【0014】次に、リード中心位置補正部6の動作につ
いて説明する。図3は円形リード2値画像の形状変形モ
デルを示す図である。図3(a)は、リード仕上げ状態
が悪いために円形状が欠けて撮像された場合のモデルを
示す図であり、図3(b)はリードが傾いているために
円形状が膨らんで撮像された場合のモデルを示す図であ
る。
【0015】図3(a)、(b)に示すように、リード
先端が形状変形を起こしている場合でも、形状変形を起
こしていない部分が残っていることが多い。この実施例
では領域外接四辺形の頂点位置によって求められる両辺
の長さが予め教示されている長さと異なる場合、形状変
形を起こしていると認識し、外接四辺形頂点位置と接点
位置との位置関係により補正方向及び補正量を計算して
いる。
【0016】この時、図3(a)、(b)に示すよう
に、4方向の頂点位置1つとそれに隣接する接点位置2
つとのXY方向の距離のペアが予め教示されている長さ
であるかどうかをチェックし、正しい距離のペアがあれ
ば、前記頂点位置及び接点位置のペアにより構成される
長方形の頂点の内、領域中心に最も近い頂点を正しい領
域中心点の候補として出力する。そして、正しい領域中
心点の候補が複数検出された場合はその平均値を出力す
る。図4に、以上の動作のフローチャートを示す。
【0017】また、ここでは2値画像閉領域ラベリング
部3と閉領域形状特徴量計算部4を分離して記載してい
るが、閉領域形状特徴量計算部4で計算される各領域ご
との面積・中心位置・外接四辺形頂点位置・外接四辺形
接点位置といった特徴量は、2値画像閉領域ラベリング
部3でラベル付けを行う際に処理速度を低下させること
なく同時に計算することができ、従って高速で補正計算
が可能である。
【0018】(実施例2)図2は、本発明の第2の実施
例におけるリード先端位置検出装置の構成を示す図であ
る。図2において、図1と同一構成要素については同一
の参照番号を付して説明を省略する。図2において、8
は特徴量正規化部、9はファジィ推論部である。
【0019】図2の概略動作は図1と同一であるため説
明を省略する。第1の実施例と第2の実施例との違い
は、リード中心位置補正部6の動作である。
【0020】以下、リード中心位置補正部6の動作につ
いて説明する。この実施例においても、基本的な補正の
考え方は第1の実施例と同じである。第1の実施例と第
2の実施例の違いは、4方向の頂点位置1つと接点位置
2つとの距離のペアをチェックする際、第1の実施例で
は固定のしきい値の範囲内にあるかどうかでOKペアの
有無を確定的に判断していたが、この第2の実施例では
判断に曖昧量を持ち込み、OKペアの有無の確定判断を
行わずにファジィ推論により補正量を計算させている点
にある。
【0021】この第2の実施例におけるリード中心位置
補正部6の動作を説明するフローチャートを図5に示
す。まず、領域外接四辺形頂点位置によって求められる
両辺の長さが、予め教示された長さと異なる場合形状変
形を起こしていると認識し、補正計算に入る。次に、4
方向の頂点位置1つと接点位置2つとのXY方向の距離
のペアを予め教示されている理想の円半径(教示外接四
辺形の一辺の長さの半分)で割算し、正規化を行う。ま
た、教示理想外接四辺形長さと測定外接四辺形長さの差
を2で割算した結果を補正最大長さとして保存してお
く。これは特徴量正規化部8の動作である。
【0022】次に、正規化された距離のペアをファジィ
推論部9に入力し、補正係数を得る。この補正係数に特
徴量正規化部8で計算しておいた補正最大長さを掛算し
て補正量を得る。
【0023】次に、ファジィ推論部9の動作について説
明する。図6はファジィ推論部9の構成を示す図であ
る。図6に示すように、ファジィ推論部9の入力は正規
化されたXY方向の距離のペア4つ、計8個である。ま
た、出力はXおよびYの補正係数の2つである。このと
き、左上ペア、右上ペア、左下ペア、右下ペアの推論を
それぞれ行い、後件部メンバーシップ関数をXY4個づ
つ作っておき、最後にXY4個づつの後件部メンバーシ
ップ関数を合成したものの重心をXYそれぞれの補正係
数とする。また、補正係数は−1.0〜+1.0の値に
なるように正規化しておく。このようにして作成したル
ールは下記のようになる。
【0024】なお、下記のルールはXYとも教示の値よ
り大きい場合の言語表現である。実際はX又はY教示の
値より大きいか小さいかで補正方向が変わってくるが、
特徴量正規化部8で計算しておいた補正最大長さに、教
示の値より大きいか小さいかで+、−の符号をつけてお
けば、ルールを変更しなくても補正方向が正しく計算さ
れる。
【0025】 左上ペア IF Xがやや小 & Yが正常 THEN Xは左に小 Yは上に大 IF Xがやや大 & Yが正常 THEN Xは左に小 Yは上に大 IF Xが正常 & Yが正常 THEN Xは左に大 Yは上に大 IF Xが正常 & Yがやや小 THEN Xは左に大 Yは上に小 IF Xが正常 & Yがやや大 THEN Xは左に大 Yは上に小 その他 XYとも移動しない。
【0026】 右上ペア IF Xがやや小 & Yが正常 THEN Xは右に小 Yは上に大 IF Xがやや大 & Yが正常 THEN Xは右に小 Yは上に大 IF Xが正常 & Yが正常 THEN Xは右に大 Yは上に大 IF Xが正常 & Yがやや小 THEN Xは右に大 Yは上に小 IF Xが正常 & Yがやや大 THEN Xは右に大 Yは上に小 その他 XYとも移動しない。
【0027】 左下ペア IF Xがやや小 & Yが正常 THEN Xは左に小 Yは下に大 IF Xがやや大 & Yが正常 THEN Xは左に小 Yは下に大 IF Xが正常 & Yが正常 THEN Xは左に大 Yは下に大 IF Xが正常 & Yがやや小 THEN Xは左に大 Yは下に小 IF Xが正常 & Yがやや大 THEN Xは左に大 Yは下に小 その他 XYとも移動しない。
【0028】 右下ペア IF Xがやや小 & Yが正常 THEN Xは右に小 Yは下に大 IF Xがやや大 & Yが正常 THEN Xは右に小 Yは下に大 IF Xが正常 & Yが正常 THEN Xは右に大 Yは下に大 IF Xが正常 & Yがやや小 THEN Xは右に大 Yは下に小 IF Xが正常 & Yがやや大 THEN Xは右に大 Yは下に小 その他 XYとも移動しない。
【0029】このとき、入力となるXY方向の距離のペ
アに割り当てられるファジィラベルはNB(小)、NS
(やや小)、ZR(正常)、PS(やや大)、PB
(大)の5つである。又、出力もNB(左又は上に
大)、NS(左又は上に小)、ZR(移動しない)、P
S(右又は下に小)、PB(右又は下に大)の5つであ
る。図7(a)、(b)、(c)、(d)は、上記ルー
ルをファジィラベル表にしたものである。図8は、上記
5つのファジィラベルを表すメンバーシップ関数であ
る。
【0030】
【発明の効果】本発明の第1の発明によれば、2値画像
閉領域の中心位置を閉領域に外接する長方形の頂点位置
および接点位置に基づいて補正するようにしているの
で、先端が円形のリードに関し、リード先端2値画像の
形状変形を認識し、正しいリード先端位置を検出するこ
とができる。また、各領域ごとの面積、中心一、外接四
辺形頂点位置、外接四辺形接点位置といった特徴量は、
2値像閉領域のラベル付けを行う際の処理速度を低下さ
せることなく同時に計算することができるものであるた
め、高速での補正計算が可能である。
【0031】また、本発明の第2の発明によれば、リー
ドの位置ずれを表現する画像特徴量に基づいてファジィ
推論を用いてリード先端位置を補正するようにしている
ので、リード先端2値画像の形状変形を認識するための
形状特徴量にノイズが含まれていても、形状特徴量の信
頼度に基づき幅広い範囲で補正が可能となり、もし形状
特徴量のノイズが多く補正量が実際より少なく計算され
たとしても、確定判断で補正なしとされるよりは挿入で
きる可能性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるリード先端位置
検出装置の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例におけるリード先端位置
検出装置の構成図である。
【図3】円形リード2値画像の形状変形モデルを示し、
(a)はリード仕上げ状態が悪いために円形状が欠けて
撮像された場合のモデル図、(b)はリードが傾いてい
るために円形状が膨らんで撮像された場合のモデル図で
ある。
【図4】本発明の第1の実施例におけるリード中心位置
補正動作のフローチャートである。
【図5】本発明の第2の実施例におけるリード中心位置
補正動作のフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施例におけるファジィ推論部
の構成図である。
【図7】本発明の第2の実施例におけるファジィ推論部
のルールをファジィラベル表で示した図である。
【図8】本発明の第2の実施例におけるファジィ推論部
で用いられているメンバーシップ関数である。
【図9】従来のリード先端位置検出装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 画像入力部 2 画像2値化部 3 2値画像閉領域ラベリング部 4 閉領域形状特徴量計算部 5 リード領域抽出部 6 リード中心位置補正部 8 特徴量正規化部 9 ファジィ推論部
───────────────────────────────────────────────────── 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 G06F 15/70 350 B 9071−5L H05K 13/04 M 8509−4E // G06F 9/44 330 W 9193−5B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値画像閉領域の中心位置を計算する手
    段と、2値画像閉領域に外接する長方形の頂点位置及び
    外接位置を計算する手段と、2値画像閉領域の中心位置
    を外接長方形の頂点位置及び接点位置に基づいて補正す
    る手段を備えたことを特徴とするリード先端位置検出装
    置。
  2. 【請求項2】 2値画像閉領域の中心位置を計算する手
    段と、リードの位置ずれを表現する画像特徴量を計算す
    る手段と、特徴量に基づいてファジィ推論を用いてリー
    ド先端位置を補正する手段とを備えたことを特徴とする
    リード先端位置検出装置。
JP3207723A 1991-08-20 1991-08-20 リード先端位置検出装置 Pending JPH0545123A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3207723A JPH0545123A (ja) 1991-08-20 1991-08-20 リード先端位置検出装置
KR1019920014481A KR930004887A (ko) 1991-08-20 1992-08-12 리드선단위치 검출장치

Applications Claiming Priority (1)

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JP3207723A JPH0545123A (ja) 1991-08-20 1991-08-20 リード先端位置検出装置

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Publication Number Publication Date
JPH0545123A true JPH0545123A (ja) 1993-02-23

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ID=16544482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3207723A Pending JPH0545123A (ja) 1991-08-20 1991-08-20 リード先端位置検出装置

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KR (1) KR930004887A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108353534B (zh) * 2015-11-09 2020-11-24 株式会社富士 引脚前端位置图像识别方法及引脚前端位置图像识别系统

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KR930004887A (ko) 1993-03-23

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