JPH07297598A - チップ部品の認識方法及び同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ部品の画像におけるエッジ点の検出デ
ータに基づいてチップ部品の位置、傾き等に関係する特
徴量を求めるものにおいて、チップ部品の画像が非常に
小さい場合でも、高精度に上記特徴量を求めることがで
きる。 【構成】 カメラ３により撮像されたチップ部品の画像
を画像メモリ１２から読み出して処理する処理手段１３
を備え、この処理手段１３は濃度値データ作成手段１
５、エッジ点検出データ作成手段１６及び演算手段１７
を含む。上記濃度値データ作成手段１５はエッジ部分と
交差するラインに沿った濃度値データを作成し、上記エ
ッジ点検出データ作成手段１６は複数閾値と上記濃度値
データとの比較に基づいてエッジ点検出データを複数種
類作成し、演算手段１７はこれら複数種類のエッジ点検
出データから特徴量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ部品を撮像した
画像から、チップ部品の位置、傾き等に関係する特徴量
を求めるチップ部品の認識方法及び同装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板にトランジスタ等の
チップ部品を装着する実装機において、チップ部品装着
位置の補正等のため、部品装着用ヘッドに吸着されたチ
ップ部品を撮像し、その画像から、チップ部品の位置、
傾き等を求めるようにしたチップ部品の認識装置は知ら
れている。

【０００３】すなわち、上記実装機は、吸着ノズルを有
する部品装着用ヘッドにより、部品供給部からチップ部
品を吸着して、位置決めされているプリント基板上に移
送し、プリント基板に装着する作業を自動的に行うよう
になっている。この実装機に装備される認識装置は、上
記部品装着用ヘッドに吸着されたチップ部品を撮像する
ＣＣＤカメラ等の撮像手段を有するとともに、この撮像
手段により撮像されたチップ部品の画像を取り込んでこ
れを処理する画像処理手段を備えており、この画像処理
手段によりチップ部品の認識が行われてその位置及び傾
きが求められ、これに基づいてプリント基板に対するチ
ップ部品装着位置の補正等が行われるようになってい
る。

【０００４】チップ部品の認識方法は従来から種々知ら
れており、例えば特開平４−３３２１９９号公報には、
四方側辺部に多数のリードピンを有するチップ部品を認
識するような場合に、処理ウインド内におけるＸ軸方向
またはＹ軸方向の走査線のうちで同一側辺部にあるリー
ド列を横切る走査線を抽出し、この走査線に沿った濃度
値のデータに基づいてリード列の中心を求め、このよう
にして各側辺部について調べたリード列の中心から、チ
ップ部品の重心位置及び傾きを求めるようにしたものが
示されている。

【０００５】この種の認識方法において、チップ部品の
位置や傾きに関係する特徴量として例えば上記リード列
の中心を求めるような場合には、チップ部品のエッジ部
分と交差するラインに沿った濃度値データが作成され、
この濃度値データと閾値との比較に基づいてエッジ点が
検出され、このエッジ点のデータから特徴量が演算され
る。

【０００６】すなわち、上記公報に示された例による
と、上記リード列を横切る走査線に沿った濃度値が調べ
られてその濃度値データが作成されるとともに、閾値が
設定され、上記濃度値データによる濃度値が上記閾値を
境に変化する位置が求められることにより、上記走査線
上の各リードピンの両側エッジ点が検出される。この場
合、精度を高めるべく上記エッジ点は補間演算によりサ
ブピクセル単位で求められるようになっている。そし
て、この両側エッジ点の検出値から各ピンの中心点が演
算され、さらにリード列の中心点が演算されるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
で濃度値データに基づくエッジ点の検出を行うと、画面
上でリードピンの幅が数画素程度というような微少チッ
プ部品を認識対象とする場合に、上記のようにサブピク
セル単位でエッジ点を検出したとしても、リードピンの
幅に対するエッジ点検出値の誤差の割合がかなり大きな
ものとなる。このため、エッジ点の検出値に基づいて演
算されるリードピンの中心点の誤差も大きくなり、さら
にピン数の少ない微少チップ部品ではデータ数が少ない
こともあって、上記リード列中心点の演算値の誤差が大
きくなる。従って、チップ部品の重心位置や傾きを高精
度に求めることが困難であった。

【０００８】なお、データ数を増やすことによって精度
を高める手法として、上記リード列を横切る走査線をこ
れと直交する方向に一定量ずつずらせ、その複数の走査
線上でそれぞれ濃度値を調べ、それに基づいて複数種類
のエッジ点検出データを求め、それぞれのエッジ点検出
データから求められる特徴量を平均するというようなこ
とが考えられる。しかしながら、走査線と直交する方向
のピン寸法も極めて小さい場合には、走査線をずらすと
リードピンからはみ出してしまうという不具合があっ
て、このような手法を採用することは困難である。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑み、チップ部品
の画像が非常に小さい場合でも、濃度値データと閾値と
の比較に基づくエッジ点の検出データから、高精度にチ
ップ部品の画像の特徴量を求めることができるチップ部
品の認識方法及び同装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
チップ部品の画像を表した画面に、その画面上のチップ
部品の少なくとも２箇所のエッジ部分に対してこれと交
差する濃度値測定ラインを設定し、この濃度値測定ライ
ンに沿った濃度値データを作成するとともに、この濃度
値データと閾値との比較に基づき、上記濃度値データに
よる濃度値が上記閾値を境に変化する位置を求めること
により、上記各エッジ部分における上記濃度値測定ライ
ン上でのチップ部品のエッジ点を検出し、これらのエッ
ジ点の検出値に基づいてチップ部品の画像における特徴
量を演算するチップ部品の認識方法であって、上記濃度
値データに対する閾値として複数の値を設定し、上記各
エッジ部分における上記濃度値測定ライン上でのチップ
部品のエッジ点の検出を、上記複数の閾値のそれぞれを
用いて行うことにより、エッジ点の検出データを複数種
類作成し、この複数種類の検出データに基づいて上記特
徴量を演算するようにしたものである。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１の方法に
おいて、複数のピンを有するチップ部品を認識対象と
し、画面上の上記各ピンの幅方向両側エッジ部分と交差
する濃度値測定ラインを設定するとともに、この濃度値
測定ラインに沿った濃度値データに対して複数の閾値を
設定し、この複数の閾値のそれぞれを用いたエッジ点の
検出により各ピンの幅方向両側エッジ点の検出データを
複数種類作成し、この幅方向両側エッジ点の複数種類の
検出データから特徴量として上記各ピンの中心点を演算
し、次に、この各ピンに対しその中心点を通って外側エ
ッジ部分と交差する濃度値測定ラインを設定するととも
に、この濃度値測定ラインに沿った濃度値データに対し
て複数の閾値を設定し、この複数の閾値のそれぞれを用
いたエッジ点の検出により各ピンの外側エッジ点の検出
データを複数種類作成し、この外側エッジ点の複数種類
の検出データに基づいてチップ部品の重心位置及び傾き
を求めるようにしたものである。

【００１２】請求項３に係るチップ部品の認識装置は、
チップ部品を撮像する撮像手段と、この撮像手段により
撮像されたチップ部品の画像を記憶する画像記憶手段
と、この画像記憶手段から画像を読み出し、この画像を
処理する処理手段とを備え、この処理手段は、画面上の
チップ部品の少なくとも２ヵ所のエッジ部分に対してこ
れと交差する濃度値測定ラインを設定し、この濃度値測
定ラインに沿った濃度値データを作成する濃度値データ
作成手段と、上記濃度値データに対する閾値として複数
の値を設定し、上記各エッジ部分における上記濃度値測
定ライン上でのチップ部品のエッジ点の検出を、上記複
数の閾値のそれぞれを用いて行うことにより、エッジ点
の検出データを複数種類作成するエッジ点検出データ作
成手段と、このエッジ点検出データ作成手段による検出
データに基づいてチップ部品の画像における特徴量を演
算する演算手段とを有するものである。

【００１３】

【作用】上記請求項１に係る発明の方法によると、上記
濃度値測定ラインに沿った濃度値データと閾値との比較
に基づいて上記濃度値測定ライン上のエッジ点を検出す
るときに、上記複数の閾値が用いられることにより、複
数種類のエッジ点検出データが得られる。従って、上記
特徴量を求めるときに、上記複数種類のエッジ点検出デ
ータのそれぞれに基づいて演算した特徴量の平均値をと
る等により、その精度が高められる。

【００１４】上記請求項２に係る発明の方法によると、
複数のピンを有するチップ部品を認識対象とする場合
に、各ピンの幅方向両側エッジ部分と交差する濃度値測
定ラインに沿った濃度値データと閾値との比較に基づい
て各ピンの幅方向両側エッジ点が検出され、この際に、
複数の閾値が用いられることにより複数種類のエッジ点
検出データが得られ、これに基づいて各ピンの中心点が
精度良く求められる。さらに、上記各ピンの中心点を通
って外側エッジ部分と交差する濃度値測定ラインに沿っ
た濃度値データと閾値との比較に基づいて各ピンの外側
エッジ点が検出され、この際にも、複数の閾値が用いら
れることにより、複数種類のエッジ点検出データが得ら
れる。これに基づいて、チップ部品の重心位置及び傾き
が精度良く求められることとなる。

【００１５】上記請求項３に係る発明の装置によると、
上記濃度値データ作成手段、エッジ点検出データ作成手
段及び演算手段を含む処理手段により、上記画像記憶手
段からチップ部品の画像が読み出されるとともに、この
画像につき、上記エッジ部分と交差する濃度値測定ライ
ンに沿った濃度値データの作成と、この濃度値データと
複数の閾値との比較に基づく複数種類のエッジ点検出デ
ータの作成と、この複数種類のエッジ点検出データに基
づく上記特徴量の演算とが自動的に行われる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１はチップ部品の認識装置の一実施例を
示している。この図において、１は実装機に装備された
部品装着用ヘッドであって、図外の部品供給部及びプリ
ント基板に対して相対的に移動可能となっており、この
部品装着用ヘッドには吸着ノズル１ａが昇降及び回転可
能に設けられている。そして、上記吸着ノズル１ａによ
り部品供給部からチップ部品２を吸着した後、上記部品
装着用ヘッド１がプリント基板上に移動し、プリント基
板の所定装着位置にチップ部品２を装着するようになっ
ている。

【００１８】また、３は撮像手段としてのＣＣＤカメラ
であって、実装機の所定位置に設置されており、上記部
品装着用ヘッド１がチップ部品吸着後にこのカメラ３上
に移動し、このカメラ３による撮像が行われてからプリ
ント基板へのチップ部品２の装着が行われるようになっ
ている。上記カメラ３は、上記吸着ノズル１ａに吸着さ
れたチップ部品２を下方から撮像するものであり、図１
に示す実施例ではこのカメラ３の両側にランプ４を配置
し、反射照明により撮像を行うようになっている。

【００１９】また、実装機には、上記部品装着用ヘッド
１の作動等を制御する実装機コントローラ５が設けられ
るとともに、上記カメラ３により撮像されたチップ部品
２の画像を処理する画像処理ユニット１０が設けられて
いる。上記実装機コントローラ５には、上記部品装着用
ヘッド１に吸着されるチップ部品２についての各種デー
タを記憶する部品データ記憶部６が設けられている。

【００２０】上記画像処理ユニット１０には、上記カメ
ラ３からの映像をアナログ・デジタル変換して取り込む
Ａ／Ｄ変換部１１と、このＡ／Ｄ変換部１１を経た画像
を記憶する画像メモリ（画像記憶手段）１２と、この画
像メモリ１２から読み出した画像を処理する処理手段１
３と、この処理手段１３と上記実装機コントローラ１０
との間で情報の受け渡しを行うデュアルポートメモリ１
４とを有している。上記処理手段１３は、画像メモリ１
２から読み出した画像から、種々の走査、演算等を行う
ことにより、チップ部品の重心位置及び傾きを求め、そ
のデータは、デュアルポートメモリ１４を介して実装機
コントローラ５に送られる。そして、実装機コントロー
ラ５により、上記重心位置のノズル中心に対するずれ及
び上記傾きに応じ、プリント基板に対するチップ部品の
装着位置及び角度が補正されるようになっている。

【００２１】上記処理手段１３には、次のような濃度値
データ作成手段１５、エッジ点検出データ作成手段１６
及び演算手段１７が含まれている。

【００２２】濃度値データ作成手段１５は、画面上のチ
ップ部品の少なくとも２ヵ所のエッジ部分に対してこれ
と交差する濃度値測定ラインを設定してこのラインに沿
った濃度値データを作成し、エッジ点検出データ作成手
段１６は、上記濃度値データを閾値と比較して濃度値が
閾値を境に変化する位置を求めることにより上記濃度値
測定ライン上でのチップ部品のエッジ点を検出する。例
えば、チップ部品が後述のように複数のピンを両側辺部
に配したミニトランジスタである場合に、その各ピンに
対して幅方向両側エッジ部分と交差する濃度値測定ライ
ンに沿った濃度値データを作成し、これと閾値との比較
に基づき各ピンの幅方向両側エッジ点を検出する。ある
いはまた、各ピンに対してそれぞれ外側エッジ部分と交
差する濃度値測定ラインに沿った濃度値データを作成
し、これと閾値との比較に基づき各ピンの外側エッジ点
を検出する。

【００２３】とくにエッジ点検出データ作成手段１６
は、複数の閾値を設定し、これらの閾値のそれぞれを用
いてエッジ点の検出を行うことにより、エッジ点の検出
データを複数種類作成するようにしている。

【００２４】また、演算手段１７は、上記エッジ点検出
データ作成手段１６による検出データに基づいてチップ
部品の画像における特徴量を演算する。例えば、上記各
ピンの幅方向両側エッジ点から各ピンの中心点を演算
し、あるいはまた、各ピンの外側エッジ点の配置に基づ
いてチップ部品の傾きや重心位置を演算する。この場合
に、上記複数種類のエッジ点検出データを用いて特徴量
を求め、例えばそれぞれのデータに基づいて演算した値
の平均値を求める。

【００２５】ここで、認識対象となるチップ部品の数例
を図２及び図３によって説明しておく。

【００２６】図２（ａ）（ｂ）は３ピンのミニトランジ
スタ２Ａ及びその画像を示し、このミニトランジスタ２
Ａは一側辺部に２個のピン２１を所定間隔をおいて配置
するとともに、他側辺部の中央部１個のピン２１を有す
る形状となっている。また、図３は４ピンのミニトラン
ジスタ２Ｂの画像を示し、このミニトランジスタ２Ｂは
両側辺部に２個ずつのピン２２がそれぞれ所定間隔をお
いて配置された形状となっている。これらのミニトラン
ジスタは、反射照明で撮像した場合、図２（ｂ）、図３
にそれぞれ実線で示すように、ピン２１，２２の部分が
明るい画像として現れる。画面上のピン２１，２２の大
きさは一辺が数画素程度の非常に小さいものである。

【００２７】(2) 認識方法第１例 図４は、認識方法第１例をフローチャートで示してお
り、この例では、上記の図３に示すような３ピンのミニ
トランジスタ２Ａを認識対象としている。この認識方法
第１例を、図５〜８を参照しつつ説明する。

【００２８】この認識方法第１例においては、先ず、後
述する濃度値測定ラインＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３を設定
するための処理として、一般に追跡と称せられる手法を
用いて、図６（ａ）中に示すようなチップ部品（３ピン
ミニトランジスタ）２Ａの各ピンの重心位置ａ１，ａ
２，ａ３を求めるようにしている（ステップＳ１，Ｓ
２）。

【００２９】すなわち、ステップＳ１では、チップ部品
の画像を表した処理ウインド３０内の複数箇所の濃度値
に基づき、境界線の追跡を行うための閾値を設定する。
具体的には、図５に示すように、多数の画素３１を含む
処理ウインド３０内を数画素おきに走査して濃度値を調
べ、例えば縦横２画素ずつの区画ごとに１つずつの画素
（斜線を付した部分）について濃度値を調べる。そし
て、これらの画素の濃度値の中から最大値Ｄmax と最小
値Ｄmin とを選出し、この最大値Ｄmax よりも小さくて
最小値Ｄmin よりも大きい適当な値、例えばＤmin＋(Ｄ
max−Ｄmin)／３を閾値とする。

【００３０】次にステップＳ２では、境界線の追跡を行
い、それに基づいて上記各ピンの重心位置ａ１，ａ２，
ａ３を算出する。この追跡の手法は、例えば特開平５−
１１４０２７号公報などにも示されているように従来か
ら知られているものである。この手法を概略的に説明す
ると、上記閾値を基準に画像を２値化した場合の「０」
画素に隣接する「１」画素を境界とみなして、対象画像
の輪郭（当実施例では上記各ピンの輪郭）を形成してい
る或る１つの境界画素を取出し、この境界画素に次々と
続く境界画素を探索し、相続く２つの境界画素間の方向
をチェーンコードとして検出する。そして、上記チェー
ンコードにより、対象画像の面積、一次モーメント等を
演算するものであり、上記一次モーメントにより対象画
像の重心位置が求められる。従って、この追跡に基づい
て上記各ピンの重心位置ａ１，ａ２，ａ３を求めること
ができる。ただし、この手法で求められる各ピンの重心
位置ａ１，ａ２，ａ３は比較的大きな誤差を有するもの
であって、これから直接的に正確なチップ部品の重心位
置や傾きを演算することはできない。

【００３１】このように各ピンの重心位置ａ１，ａ２，
ａ３を求めた後、濃度データ作成、エッジ点検出、演算
等の処理を行うが、これに際し、実装機コントローラ５
の部品データ記憶部６から読み出されるデータに基づ
き、チップ部品２Ａの電極が左右に配置されているか上
下に配置されているかを判定する（ステップＳ３）。そ
して、電極が左右配置の場合はステップＳ４〜Ｓ１２の
処理を行い、電極が上下配置の場合はステップＳ１３〜
Ｓ２１の処理を行う。

【００３２】［電極が左右配置の場合の処理］ステップ
Ｓ４では、エッジ点検出のための濃度値データを作成す
る処理として、上記各ピンの重心位置ａ１，ａ２，ａ３
のデータに基づき、各ピンの上下のエッジ部分と交差す
る縦方向の濃度値測定ラインＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３を
設定し（図６（ａ）参照）、これらの濃度値測定ライン
ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に沿った濃度値のプロフィール
（濃度値データ）をとる。具体的には、同一側辺部に存
在する２つのピン（図６に示す例では左辺側の２つのピ
ン）の重心位置ａ１，ａ２を結ぶ直線の傾きで、各ピン
の重心位置ａ１，ａ２，ａ３を通る各直線の方程式を求
め、この各直線をそれぞれ各ピンについての濃度値測定
ラインＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３とする。そして、この各
直線上でＹ座標が各ピンの重心位置よりも所定値だけ小
さい点を始点、大きい点を終点として、図７に示すよう
な濃度値のプロフィールをとる。上記所定値は、重心位
置ａ１，ａ２間の距離の１／２とする。

【００３３】次にステップＳ５では、上記プロフィール
における濃度値の最大値Ｄmax 及び最小値Ｄmin を求
め、この最大値Ｄmax よりも小さくて最小値Ｄmin より
も大きい複数の値を閾値として設定し、例えば、ＴＨ１
＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／３，ＴＨ２＝Ｄmin＋（Ｄ
max−Ｄmin）／２，ＴＨ３＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）
・２／３の３つの値を閾値とする。

【００３４】ステップＳ６では、上記各閾値ＴＨ１，Ｔ
Ｈ２，ＴＨ３毎に、上記プロフィールの濃度値と閾値と
の比較に基づいて、濃度値測定ラインＬＡ１，ＬＡ２，
ＬＡ３上の各ピンの上側エッジ点ｂ１，ｂ２，ｂ３及び
下側エッジ点ｃ１，ｃ２，ｃ３を検出する（図６（ｂ）
参照）。

【００３５】このエッジ点の検出を、１つのピンのエッ
ジ点ｂ１，ｃ１について図７，図８により具体的に説明
する。先ず、上記プロフィールの濃度値を始点側から順
に閾値と比較していって、最初に閾値を越える点を求
め、この点の濃度値とその直前の点の濃度値と上記閾値
とから、上側エッジ点ｂ１の位置（例えばＹ座標）を直
線状補間によりサブピクセル化して算出する。この直線
状補間によるサブピクセル化は、画素単位よりも微少な
単位（サブピクセル単位）で位置を求めるためのもので
あり、上記プロフィールの始点から数えてｉ番目の点で
初めて濃度値が閾値を越えた場合、その点の濃度値をＤ
_i 、（ｉ−１）番目の点の濃度値をＤ_i-1、閾値をＴＨ
とすると（図８参照）、次式により上側エッジ点ｂ１の
Ｙ座標（Ｙb1）がサブピクセル単位で求められる。

【００３６】 Ｙb1＝Ｙｓ＋ｉ−（Ｄ_i−ＴＨ）／（Ｄ_i−Ｄ_i-1） さらに、上記プロフィールの濃度値を終点側から順に見
ていって、上記上側エッジ点ｂ１の位置の算出と同様の
手法で下側エッジ点ｃ１のＹ座標（Ｙc1）を求める。そ
して、閾値ＴＨとして上記の３つの値ＴＨ１，ＴＨ２，
ＴＨ３を用いることにより、図７中に示すように、上側
エッジ点ｂ１のＹ座標（Ｙb1）及び下側エッジ点ｃ１の
Ｙ座標（Ｙc1）の演算データとして、３つずつ値Ｙb11
，Ｙb12，Ｙb13 及びＹc11 ，Ｙc12 ，Ｙc13 を得る。

【００３７】同様に他の各ピンの上下エッジ点ｂ２，ｃ
２，ｂ３，ｃ３についても、上記各閾値ＴＨ１，ＴＨ
２，ＴＨ３を用いてそれぞれエッジ点の位置をサブピク
セル単位で求め、３つずつのデータを得る。

【００３８】次にステップＳ７では、上記各エッジ点ｂ
１，ｃ１，ｂ２，ｃ２，ｂ３，ｃ３の演算データから、
上記各閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３毎にそれぞれ、各ピ
ンの中心候補点を算出する。具体的には、上下エッジ点
のＹ座標からその真中の値であるピン中心候補点のＹ座
標を求め、上記濃度値測定ラインＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ
３を形成する直線の方程式から上記Ｙ座標に対応するピ
ン中心候補点のＸ座標を求める。そして、各閾値ＴＨ
１，ＴＨ２，ＴＨ３毎の一対ずつの上下エッジ点データ
からそれぞれ中心候補点を求めることにより、各ピンに
ついてそれぞれ３つずつの中心候補点を得る。

【００３９】続いてステップ８では、チップ部品の画像
の特徴量を求める処理として、一辺側の２つのピンの中
点と他辺側のピン中心とを結ぶ直線ＬＢ（図６（ｂ）中
の破線）の勾配と、各ピンの中心点ｄ１，ｄ２，ｄ３と
を算出する。具体的には、上記各閾値ＴＨ１，ＴＨ２，
ＴＨ３のそれぞれについて、上記一辺側の２つのピンの
中心候補点の中点と上記他辺側のピンの中心候補点とを
結ぶ直線の勾配を求め、これらの平均値を直線ＬＢの勾
配とする。また、各ピン毎にそれぞれ、中心候補点群
（３つの中心候補点）の中心を求め、これを各ピンの中
心点ｄ１，ｄ２，ｄ３とする。

【００４０】次にステップＳ９では、上記各ピンに対し
その中心点ｄ１，ｄ２，ｄ３を通って外側エッジ部分と
交差する横方向の濃度値測定ラインＬＢ１，ＬＢ２，Ｌ
Ｂ３を設定し（図６（ｃ）参照）、これらの濃度値測定
ラインＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３に沿った濃度値のプロフ
ィールをとる。具体的には、上記直線ＬＢの勾配と等し
い勾配で上記各ピンの中心点ｄ１，ｄ２，ｄ３を通る直
線の方程式を求め、この直線上でＸ座標が各ピンの中心
点よりもチップ部品横方向長さの１／４だけ小さい点を
始点、大きい点を終点として濃度値測定ラインＬＢ１，
ＬＢ２，ＬＢ３を設定し、濃度値のプロフィールをと
る。

【００４１】このプロフィールに基づいて上記各ピンの
中心点ｄ１，ｄ２，ｄ３に対応する外側エッジ点ｅ１，
ｅ２，ｅ３を検出するが、この際にも複数の閾値を設定
して外側エッジ点ｅ１，ｅ２，ｅ３の検出データを複数
種類作成する。すなわち、ステップＳ１０では、上記プ
ロフィールにおける濃度値の最大値Ｄmax よりも小さく
て最小値Ｄmin よりも大きい複数の値を閾値として設定
し、例えば、ＴＨ１＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／３，
ＴＨ２＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／２，ＴＨ３＝Ｄmin
＋（Ｄmax−Ｄmin）・２／３の３つの値を閾値とする。
そしてステップＳ１１では、上記閾値ＴＨ１，ＴＨ２，
ＴＨ３のそれぞれを用い、上記プロフィールの濃度値と
閾値との比較に基づき、上記ステップＳ６で説明したエ
ッジ点検出の手法と同様の手法によりエッジ点をサブピ
クセル単位で求め、各ピンの外側エッジ点ｅ１，ｅ２，
ｅ３の検出データを３種類得る。

【００４２】ステップＳ１２では、上記外側エッジ点ｅ
１，ｅ２，ｅ３の検出データに基づいてチップ部品の重
心位置ｗ及び傾きを算出する。具体的には、上記３種類
の検出データのそれぞれについて、一辺の２つのピンの
エッジ点ｅ１，ｅ２の中点ｅ４と他辺のピンのエッジ点
ｅ３とを結ぶ線分の中点及び傾きを求め、こうして３種
類得られる中点及び傾きをそれぞれ平均したものを、チ
ップ部品の重心ｗ及び傾きとする（図６（ｄ）参照）。

【００４３】［電極が上下配置の場合の処理］ステップ
Ｓ１３〜Ｓ１６では、各ピンの重心位置のデータに基づ
いて設定した各ピンの左右エッジ部分と交差する横方向
の濃度値測定ラインに沿ってプロフィールをとった後、
複数の閾値を設定し、この各閾値毎に上記プロフィール
の濃度値と閾値との比較に基づいて各ピンの左右エッジ
点を検出し、これらのエッジ点の検出データから上記各
閾値毎に各ピンの中心候補点を算出する。

【００４４】ステップＳ１７〜Ｓ２０では、上記中心候
補点から、上下両側辺部のうちの一辺側の２つのピンの
中心の中点と他辺側の１つのピンの中心とを結ぶ直線の
傾きと、各ピンの中心点とを求め、これらにより定めた
縦方向の濃度値測定ラインに沿って濃度値のプロフィー
ルをとった後、複数の閾値を設定し、この各閾値毎に上
記プロフィールの濃度値と閾値との比較に基づいて各ピ
ンの外側エッジ点を検出する。そして、ステップＳ２１
では、これら外側エッジ点の検出データから、チップ部
品の重心位置及び傾きを算出する。

【００４５】これらステップＳ１３〜Ｓ２１の処理は、
電極左右配置の場合の処理における左右側辺部を上下側
辺部に、横方向を縦方向に、縦方向を横方向にそれぞれ
置き換えれば、上記ステップＳ４〜Ｓ１２と同様であ
る。

【００４６】以上のような認識方法第１例によると、各
ピンの幅方向両側エッジ部分と交差する所定の濃度値測
定ラインＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３に沿ったプロフィール
と閾値との比較に基づいて各ピンの幅方向両側エッジ点
が検出され、それに基づいて各ピンの中心点等が算出さ
れる。この際、上記複数の閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３
が用いられることにより、各ピンに対してそれぞれ濃度
値測定ラインは１つでありながら、エッジ点検出データ
は複数種類得られる。そして、各エッジ点検出データか
らそれぞれ算出される中心点等の平均値が求められるこ
とにより、各ピンが非常に小さいものであっても、上記
エッジ点検出データに基づいて演算される各ピンの中心
点等の精度が高められる。

【００４７】さらに、各ピンの外側エッジ部分と交差す
る所定の濃度値測定ラインＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３に沿
ったプロフィールと閾値との比較に基づいて各ピンの外
側エッジ点が検出され、それに基づいてチップ部品の重
心位置及び傾きが算出される。この際にも、複数の閾値
ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３が用いられることにより、各ピ
ンに対してそれぞれ濃度値測定ラインは１つでありなが
ら、外側エッジ点の検出データは複数種類得られる。そ
して、各外側エッジ点検出データに基づいて算出される
チップ部品の重心位置及び傾き等の平均値が求められる
ことにより、その精度が高められることとなる。

【００４８】(2) 認識方法第２例 図９は、認識方法第２例をフローチャートで示してお
り、この方法を、図１０及び図１１を参照しつつ説明す
る。なお、この例では、上記の図４に示すような４ピン
もしくはそれ以上のピン数のミニトランジスタを認識対
象としている。

【００４９】この認識方法第２例においても、先ず、各
ピンの幅方向両側エッジと交差するプロフィールライン
ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３（図１１（ａ）参照）を設定す
るための処理を行うが、本例ではこの処理として、斜め
方向の走査で両側辺部におけるピン列両端のピンのコー
ナー部を検出するようにしている（ステップＳ１０１，
Ｓ１０２）。

【００５０】すなわち、ステップＳ１０１では、上記第
１例におけるステップＳ１と同様にして、コーナー部検
出のための閾値を設定する。

【００５１】次にステップＳ１０２では、Ｘ軸，Ｙ軸に
対して４５°傾斜した走査線Ｌｓによる走査で、チップ
部品の両側のピン列においてそれぞれ各両端のピンの外
側コーナー部を検出する。

【００５２】具体的には、図１０に示すように、例えば
左上のピンのコーナー部を検出するときには、左下がり
の斜め４５°に走査線Ｌｓを設定して、上記処理ウイン
ド３０の左上隅から中央部へ走査線Ｌｓを順次平行移動
させつつ、走査線上の画素の濃度値を調べる。そして、
上記閾値を基準に濃度値が変化する位置を探索すること
により、上記走査線Ｌｓが左上ピンのコーナー部を横切
ったときにこれを検出し、つまりこのコーナー部の頂点
を挾む２辺を走査線Ｌｓが横切る２点（以下、コーナー
候補点と呼ぶ）を検出する。また、左下ピンのコーナー
部を検出するときには、右下がりの斜め４５°に走査線
Ｌｓを設定して処理ウインドの左下隅から走査し、右上
ピンのコーナー部を検出するときには、右下がりの斜め
４５°に走査線Ｌｓを設定して処理ウインドの右上隅か
ら走査し、右下ピンのコーナー部を検出するときには、
左下がりの斜め４５°に走査線Ｌｓを設定して処理ウイ
ンドの右下隅から走査する。

【００５３】こうして、上記各コーナー部について２点
ずつ、都合８点のコーナー候補点ＮＷ１，ＮＷ２，ＳＷ
１，ＳＷ２，ＮＥ１，ＮＥ２，ＳＥ１，ＳＥ２を求め
（図１１（ａ）参照）、この各コーナー候補点の座標を
記憶する。

【００５４】コーナー部の検出が終わると、実装機コン
トローラ５の部品データ記憶部６から読み出されるデー
タに基づき、チップ部品２Ｂの電極が左右に配置されて
いるか上下に配置されているかを判定し（ステップＳ１
０３）、電極が左右に配置されている場合はステップＳ
１０４〜Ｓ１１６の各処理を行ない、電極が上下に配置
されている場合はステップＳ１１７〜Ｓ１２９の各処理
を行なう。

【００５５】［電極左右配置の場合の処理］ステップＳ
１０４では、コーナー部検出データに基づいて設定した
左辺側縦方向の濃度値測定ラインに沿って、左辺側の濃
度値のプロフィールをとる。具体的には、図１１（ａ）
中に示すように、左辺側における上方２つのコーナー候
補点ＮＷ１，ＳＷ２を通る直線を濃度値測定ラインＬＣ
１とし、この直線上で上記両コーナー候補点ＮＷ１，Ｓ
Ｗ２間の距離だけコーナー候補点ＮＷ１，ＳＷ２から離
れた位置を始点ＳＴ及び終点ＥＮとして、濃度値のプロ
フィールをとる。

【００５６】次にステップＳ１０５では、上記プロフィ
ールに基づいて、左辺の各ピンの中心点を計算する。具
体的には、上記プロフィールにおける濃度値の最大値Ｄ
maxよりも小さくて最小値Ｄmin よりも大きい値、例え
ばＤmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／３を閾値とし、この閾値
と濃度値との比較に基づき、左辺各ピンについてそれぞ
れ上下両側エッジ点ｆ１，ｇ１，ｆ２，ｇ２を前述のよ
うな直線状補間によりサブピクセル単位で求め、その中
点の座標を各ピンの中心点ｉ１，ｉ２の位置として求め
る（図６（ｂ）参照）。

【００５７】ステップＳ１０６では、上記各ピンの中心
点ｉ１，ｉ２を通って各ピンの外側エッジ部分と交差す
る横方向の濃度値測定ラインＬＤ１，ＬＤ２を設定し、
このラインＬＤ１，ＬＤ２に沿った濃度値のプロフィー
ルをとる。具体的には、上記ステップＳ１０４で設定し
た縦方向の濃度値測定ラインＬＣ１と直交し、かつ上記
中心点ｉ１，ｉ２を通る直線を濃度値測定ラインＬＤ
１，ＬＤ２とし、その直線上でＸ座標が各ピンの中心点
ｉ１，ｉ２のＸ座標よりもチップ部品横方向長さの１／
４だけ小さい点及び大きい点を始点及び終点としてプロ
フィールをとる。

【００５８】このプロフィールに基づいて左辺各ピンの
中心点ｉ１，ｉ２に対応する左側エッジ点（外側エッジ
点）ｊ１，ｊ２を検出するが、本例ではこの際に、複数
の閾値を設定して外側エッジ点ｊ１，ｊ２のデータを複
数種類作成する。すなわち、ステップＳ１０７では、上
記プロフィールにおける濃度値の最大値Ｄmax よりも小
さくて最小値Ｄmin よりも大きい複数の値を閾値として
設定し、例えば、ＴＨ１＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／
３，ＴＨ２＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／２，ＴＨ３＝
Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）・２／３の３つの値を閾値と
する。そしてステップＳ１０８では、各閾値のそれぞれ
を用い、上記プロフィールの濃度値と閾値との比較に基
づき、左辺各ピンの左側エッジ点ｊ１，ｊ２を直線状補
間によりサブピクセル単位で求め、各ピンの左側エッジ
点の検出データを３種類得る。

【００５９】ステップＳ１０９では、左辺ピン列の中心
点ｋ１の位置を計算する。具体的には、左辺各ピンの左
側エッジ点ｊ１，ｊ２の中点を左辺ピン列の中心点ｋ１
として求め、この場合に、上記各閾値ＴＨ１，ＴＨ２，
ＴＨ３を用いた各ピンの左側エッジ点ｆ１，ｆ２の３種
類の検出データのそれぞれについて、上記中心点ｋ１を
求める。

【００６０】また、ステップＳ１１０〜Ｓ１１５では、
ステップＳ１０４〜Ｓ１０９と同様の処理を右辺側につ
いて行う。すなわち、右辺側の上下のコーナー候補点Ｎ
Ｅ２，ＳＥ１を通る縦方向の濃度値測定ラインＬＡ２に
沿ったプロフィールをとり、このプロフィールと閾値と
の比較に基づいて検出した右辺各ピンの上下エッジ点ｆ
３，ｇ３，ｆ４，ｇ４から右辺各ピンの中心点ｉ３，ｉ
４を計算し、これらの中心点ｉ３，ｉ４を通る横方向の
濃度値測定ラインに沿ったプロフィールをとり、複数
（３つの）の閾値を設定し、各閾値のそれぞれを用いて
右辺各ピンの右側エッジ点ｊ３，ｊ４を検出し、これら
のエッジ点ｊ３，ｊ４の３種類の検出データのそれぞれ
について右辺ピン列の中心点ｋ２を計算する。

【００６１】次にステップＳ１１６では、チップ部品の
重心位置ｗ及び傾きを算出する。具体的には、上記各閾
値のそれぞれを用いたエッジ点の検出及びピン列中心の
計算により得られた左右ピン列中心点ｋ１，ｋ２の３種
類のデータのそれぞれについて、両ピン列中心点ｋ１，
ｋ２を結ぶ線分ＬＥの中点及び傾きを演算し、その中点
の３種類の演算値を平均したものをチップ部品の重心位
置ｗとし、上記傾きの３種類の演算値を平均したものを
チップ部品の傾きとする。

【００６２】［電極上下配置の場合の処理］ステップＳ
１１７〜Ｓ２２では、上辺側の左右のコーナー候補点を
通る濃度値測定ラインに沿った上辺側の濃度値のプロフ
ィールをとり、このプロフィールから上辺各ピンの中心
点を計算し、次いで上辺各ピンの中心点を通る縦方向の
濃度値測定ラインに沿ったプロフィールをとり、複数
（３つ）の閾値を設定し、各閾値のそれぞれにつき、上
辺各ピンの上側エッジ点の検出とそれに基づく上辺ピン
列の中心点の計算を行う。

【００６３】また、ステップＳ１２３〜Ｓ１２８では、
下辺側の左右のコーナー候補点を通る濃度値測定ライン
に沿った下辺側の濃度値のプロフィールをとり、このプ
ロフィールから下辺各ピンの中心点を計算し、次いで下
辺各ピンの中心点を通る縦方向の濃度値測定ラインに沿
ったプロフィールをとり、複数（３つ）の閾値を設定
し、各閾値のそれぞれにつき、下辺各ピンの下側エッジ
点の検出とそれに基づく下辺ピン列の中心点の計算を行
う。

【００６４】そして、ステップＳ１２９では、上記上辺
ピン列中心点及び下辺ピン列中心点の３種類の演算デー
タに基づいてチップ部品の重心位置及び傾きを算出す
る。

【００６５】これらステップＳ１１７〜Ｓ１２９の処理
は、電極左右配置の場合の処理における左辺を上辺に、
右辺を下辺に、横方向を縦方向に、縦方向を横方向にそ
れぞれ置き換えれば、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１１６
と同様である。

【００６６】以上のような認識方法第２例によると、チ
ップ部品の両側辺部においてそれぞれ、各ピンの幅方向
両側エッジ点の検出に基づいて各ピンの中心点が計算さ
れ、この各中心点を通って各ピンの外側エッジ部分と交
差する所定の濃度値測定ラインが設定されて、この濃度
値測定ラインに沿ったプロフィール閾値との比較に基づ
いて各ピンの外側エッジ点が検出され、それに基づいて
ピン列中心点が計算される。そして、両側辺部のピン列
中心点に基づいて、チップ部品の重心位置及び傾きが算
出される。

【００６７】このような処理において、上記各ピンの外
側エッジ点の検出の際に、濃度値測定ラインに沿ったプ
ロフィールに対して上記複数の閾値ＴＨ１，ＴＨ２，Ｔ
Ｈ３が用いられることにより、上記外側エッジ点検出デ
ータは複数種類得られ、各ピンの外側エッジ点から求め
られるピン列中心点のデータも複数種類得られる。そし
て、両側ピン列中心点の各データから得られる中点、傾
きを平均した値によってチップ部品の重心位置及び傾き
が求められるため、各ピンが非常に小さいものであって
も、上記ピン列中心点のデータに基づいて演算されるチ
ップ部品の重心位置及び傾きの精度が高められることと
なる。

【００６８】なお、上記認識方法第１例及び認識方法第
２例において、プロフィールに対して上記複数の閾値を
設定する場合の例としては、ＴＨ１＝Ｄmin＋（Ｄmax−
Ｄmin）／３，ＴＨ２＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）／２，
ＴＨ３＝Ｄmin＋（Ｄmax−Ｄmin）・２／３の３つの値
を示したが、閾値はプロフィールの濃度値の最大値Ｄma
x と最小値Ｄmin の間であればこの例以外の値であって
もよく、また閾値の数は２個あるいは４個以上であって
もよい。

【００６９】また、認識方法第２例では、各ピンの幅方
向両側エッジ点の検出にあたり、コーナー部検出に基づ
いて濃度値測定ラインを設定しているが、認識方法第１
例と同様に追跡により各ピンの重心を求めてそれに基づ
き濃度値測定ラインを設定してもよい。

【００７０】また、上記認識方法第２例では、各ピンの
外側エッジ点を検出する際に複数の閾値を設定している
が、このほかに、各ピンの中心点を求めるために各ピン
の幅方向両側エッジ点を検出する際にも、複数の閾値を
設定して、複数種類のエッジ点検出データが得られるよ
うにしてもよい。この場合、各エッジ点検出データから
算出される中心点を平均した値をピンの中心点とする。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、チップ
部品の画像におけるエッジ部分に交差する濃度値測定ラ
インを設定し、この濃度値測定ラインに沿った濃度値デ
ータと閾値との比較に基いてエッジ点を検出し、その検
出値に基づいてチップ部品の画像における特徴量を演算
する方法において、上記濃度値測定ライン上のエッジ点
の検出を、複数の閾値のそれぞれを用いて行うことによ
り、エッジ点の検出データを複数種類作成し、この複数
種類の検出データに基づいて上記特徴量を演算するよう
にしている。このため、チップ部品が極めて小さいもの
であっても、エッジ点検出に基づいて上記特徴量を求め
るときのデータ数が増加することにより、演算される特
徴量の精度を大幅に高めることができる。

【００７２】この方法において、とくに複数のピンを有
するチップ部品を認識対象とする場合、各ピンの幅方向
両側エッジ部分と交差する濃度値測定ラインに沿った濃
度値データに対し、複数の閾値を設定して幅方向両側エ
ッジ点の検出データを複数種類作成し、これに基づいて
上記各ピンの中心点を演算し、さらにこの各ピンの中心
点を通って外側エッジ部分と交差する濃度値測定ライン
沿った濃度値データに対し、複数の閾値を設定して外側
エッジ点の検出データを複数種類作成し、この外側エッ
ジ点の複数種類の検出データに基づいてチップ部品の重
心位置及び傾きを求めるようにすると、ミニトランジス
タ等の認識を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ部品の認識装置の一実施例を示
す概略図である。

【図２】（ａ）はチップ部品の具体例である３ピンミニ
トランジスタの斜視図であり、（ｂ）はこの３ピンミニ
トランジスタの画像を示す図である。

【図３】チップ部品の具体例としての４ピンミニトラン
ジスタの画像を示す図である。

【図４】認識方法第１例を示すフローチャートである。

【図５】処理ウインドを示す説明図である。

【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は上記認識方法第１
例で順次行われる処理を示す説明図である。

【図７】濃度値のプロフィールと複数の閾値及びエッジ
点検出値を示す説明図である。

【図８】エッジ点検出の際のサブピクセル化の仕方を示
す説明図である。

【図９】認識方法第２例を示すフローチャートである。

【図１０】コーナー部検出のための走査の手法を示す説
明図である。

【図１１】（ａ）（ｂ）は上記認識方法第２例で順次行
われる処理を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 部品装着用ヘッド ２ チップ部品 ３ カメラ １０ 画像処理ユニット １２ 画像メモリ １３ 処理手段 １４ 濃度値データ作成手段 １５ エッジ点検出データ作成手段 １６ 演算手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ部品の画像を表した画面に、その
   画面上のチップ部品の少なくとも２箇所のエッジ部分に
   対してこれと交差する濃度値測定ラインを設定し、この
   濃度値測定ラインに沿った濃度値データを作成するとと
   もに、この濃度値データと閾値との比較に基づき、上記
   濃度値データによる濃度値が上記閾値を境に変化する位
   置を求めることにより、上記各エッジ部分における上記
   濃度値測定ライン上でのチップ部品のエッジ点を検出
   し、これらのエッジ点の検出値に基づいてチップ部品の
   画像における特徴量を演算するチップ部品の認識方法で
   あって、上記濃度値データに対する閾値として複数の値
   を設定し、上記各エッジ部分における上記濃度値測定ラ
   イン上でのチップ部品のエッジ点の検出を、上記複数の
   閾値のそれぞれを用いて行うことにより、エッジ点の検
   出データを複数種類作成し、この複数種類の検出データ
   に基づいて上記特徴量を演算することを特徴とするチッ
   プ部品の認識方法。
2. 【請求項２】 複数のピンを有するチップ部品を認識対
   象とし、画面上の上記各ピンの幅方向両側エッジ部分と
   交差する濃度値測定ラインを設定するとともに、この濃
   度値測定ラインに沿った濃度値データに対して複数の閾
   値を設定し、この複数の閾値のそれぞれを用いたエッジ
   点の検出により各ピンの幅方向両側エッジ点の検出デー
   タを複数種類作成し、この幅方向両側エッジ点の複数種
   類の検出データから特徴量として上記各ピンの中心点を
   演算し、次に、この各ピンに対しその中心点を通って外
   側エッジ部分と交差する濃度値測定ラインを設定すると
   ともに、この濃度値測定ラインに沿った濃度値データに
   対して複数の閾値を設定し、この複数の閾値のそれぞれ
   を用いたエッジ点の検出により各ピンの外側エッジ点の
   検出データを複数種類作成し、この外側エッジ点の複数
   種類の検出データに基づいてチップ部品の重心位置及び
   傾きを求めることを特徴とする請求項１記載のチップ部
   品の認識方法。
3. 【請求項３】 チップ部品を撮像する撮像手段と、この
   撮像手段により撮像されたチップ部品の画像を記憶する
   画像記憶手段と、この画像記憶手段から画像を読み出
   し、この画像を処理する処理手段とを備え、この処理手
   段は、画面上のチップ部品の少なくとも２ヵ所のエッジ
   部分に対してこれと交差する濃度値測定ラインを設定
   し、この濃度値測定ラインに沿った濃度値データを作成
   する濃度値データ作成手段と、上記濃度値データに対す
   る閾値として複数の値を設定し、上記各エッジ部分にお
   ける上記濃度値測定ライン上でのチップ部品のエッジ点
   の検出を、上記複数の閾値のそれぞれを用いて行うこと
   により、エッジ点の検出データを複数種類作成するエッ
   ジ点検出データ作成手段と、このエッジ点検出データ作
   成手段による検出データに基づいてチップ部品の画像に
   おける特徴量を演算する演算手段とを有することを特徴
   とするチップ部品の認識装置。