JPH09311940A - 部品認識方法及び部品認識装置 - Google Patents
部品認識方法及び部品認識装置Info
- Publication number
- JPH09311940A JPH09311940A JP8129872A JP12987296A JPH09311940A JP H09311940 A JPH09311940 A JP H09311940A JP 8129872 A JP8129872 A JP 8129872A JP 12987296 A JP12987296 A JP 12987296A JP H09311940 A JPH09311940 A JP H09311940A
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- dct
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置認識に用いる画像情報間の演算量を減ら
し、高速で高精度の位置認識を行える部品位置認識方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 取込まれた部品画像を符号化し、符号化
された部品の標準テンプレートデータと取込まれた部品
画像とを比較し、部品の認識を行う方法である。また本
発明は、標準部品及び被認識部品の画像を取込む画像入
力系7と、これらの画像を夫々符号化することにより符
号化された標準テンプレートデータ8と取り込み画像符
号化データ9とを作成する符号化回路5と、前記符号化
されたテンプレートデータ8及び取り込み画像符号化デ
ータ9とをテンプレートマッチングにより比較するマッ
チング回路6とよりなる装置である。
し、高速で高精度の位置認識を行える部品位置認識方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 取込まれた部品画像を符号化し、符号化
された部品の標準テンプレートデータと取込まれた部品
画像とを比較し、部品の認識を行う方法である。また本
発明は、標準部品及び被認識部品の画像を取込む画像入
力系7と、これらの画像を夫々符号化することにより符
号化された標準テンプレートデータ8と取り込み画像符
号化データ9とを作成する符号化回路5と、前記符号化
されたテンプレートデータ8及び取り込み画像符号化デ
ータ9とをテンプレートマッチングにより比較するマッ
チング回路6とよりなる装置である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はチップマウンタ等の
非常に小さな部品の位置認識技術に関する。
非常に小さな部品の位置認識技術に関する。
【0002】
【従来の技術】チップマウンタによるチップのような小
部品をマウントする際の該小部品の位置を認識する方法
として従来から行われている方法は、部品の位置決めを
行う前に予め基準となる部品の画像を撮像してその画像
をテンプレートとして保存しておき、次に位置決めを行
う部品の画像を撮像してその画像と前記テンプレート画
像とをテンプレートマッチングによる相互相関の手法を
用いてどれだけ似ているかのマッチング率を計算により
求め、その計算値の大きさによりその部品の吸着状態あ
るいはマウンティング状態における位置を決定するもの
である。
部品をマウントする際の該小部品の位置を認識する方法
として従来から行われている方法は、部品の位置決めを
行う前に予め基準となる部品の画像を撮像してその画像
をテンプレートとして保存しておき、次に位置決めを行
う部品の画像を撮像してその画像と前記テンプレート画
像とをテンプレートマッチングによる相互相関の手法を
用いてどれだけ似ているかのマッチング率を計算により
求め、その計算値の大きさによりその部品の吸着状態あ
るいはマウンティング状態における位置を決定するもの
である。
【0003】しかしながらこの種従来の方法では取込画
像データが増大するにつれてメモリ不足になったり、演
算量が増大し、精度の良い部品位置認識を高速で行うこ
とができなかった。
像データが増大するにつれてメモリ不足になったり、演
算量が増大し、精度の良い部品位置認識を高速で行うこ
とができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑みなされたものであり、位置認識に用いる
画像情報間の演算量を減らし、高速で高精度の位置認識
を行える部品位置認識方法及び装置を提供することを目
的とするものである。
の問題点に鑑みなされたものであり、位置認識に用いる
画像情報間の演算量を減らし、高速で高精度の位置認識
を行える部品位置認識方法及び装置を提供することを目
的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、取込まれた部
品画像を符号化し、符号化された部品の標準テンプレー
トデータと取込まれた部品画像とを比較し、部品の認識
を行う方法である。
品画像を符号化し、符号化された部品の標準テンプレー
トデータと取込まれた部品画像とを比較し、部品の認識
を行う方法である。
【0006】また本発明は、標準部品及び被認識部品の
画像を取込む画像入力系と、これらの画像を夫々符号化
することにより符号化された標準テンプレートデータと
取り込み画像符号化データとを作成する符号化回路と、
前記符号化されたテンプレートデータ及び取り込み画像
符号化データとをテンプレートマッチングにより比較す
るマッチング回路とよりなる装置である。
画像を取込む画像入力系と、これらの画像を夫々符号化
することにより符号化された標準テンプレートデータと
取り込み画像符号化データとを作成する符号化回路と、
前記符号化されたテンプレートデータ及び取り込み画像
符号化データとをテンプレートマッチングにより比較す
るマッチング回路とよりなる装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明の部品認識方法及び装
置をその一実施例について図面に基づき詳細に説明す
る。
置をその一実施例について図面に基づき詳細に説明す
る。
【0008】図1は装置の一実施例を示すブロック回路
図である。同図において1はCPU(Central
Processing Unit)バスであり、該CP
Uバス1にCPU2、メインメモリ3、フレームメモリ
4、DCT(Discrete Cosine Tra
nsform)回路5、テンプレートマッチング回路6
が接続されている。
図である。同図において1はCPU(Central
Processing Unit)バスであり、該CP
Uバス1にCPU2、メインメモリ3、フレームメモリ
4、DCT(Discrete Cosine Tra
nsform)回路5、テンプレートマッチング回路6
が接続されている。
【0009】ここで、DCTというのは画像符号化の方
式の一つであり、画像符号化技術はデジタル画像通信・
記録の分野において、通信回線や記録媒体の効率化のた
めに必要不可欠となっているものである。
式の一つであり、画像符号化技術はデジタル画像通信・
記録の分野において、通信回線や記録媒体の効率化のた
めに必要不可欠となっているものである。
【0010】特にDCTは対象となるデータ列を余弦波
形に分解したときのシーケンシ成分(フーリエ変換の周
波数成分に相当する)を抽出するものである(例えば画
像ラボ1990年10月号41頁〜45頁、テレビジョ
ン学会誌Vol.43,No.10(1989)pp.
1145〜1152を参照)。
形に分解したときのシーケンシ成分(フーリエ変換の周
波数成分に相当する)を抽出するものである(例えば画
像ラボ1990年10月号41頁〜45頁、テレビジョ
ン学会誌Vol.43,No.10(1989)pp.
1145〜1152を参照)。
【0011】次に画像入力系7で得られた部品画像は一
旦前記フレームメモリ4に記憶され、DCT回路5によ
るDCT処理の時点でフレームメモリ4から読み出され
て、DCT回路5に入力される。
旦前記フレームメモリ4に記憶され、DCT回路5によ
るDCT処理の時点でフレームメモリ4から読み出され
て、DCT回路5に入力される。
【0012】前記DCT回路5で処理された圧縮済みの
画像データは、標準の部品から取込んだコーナー画像に
ついてはテンプレートDCTデータとして出力され、位
置認識する部品から取込んだ画像は取込部品DCTデー
タとして出力される。
画像データは、標準の部品から取込んだコーナー画像に
ついてはテンプレートDCTデータとして出力され、位
置認識する部品から取込んだ画像は取込部品DCTデー
タとして出力される。
【0013】これら圧縮されたテンプレートデータ8と
取込部品データ9はマッチング回路6に入りテンプレー
トマッチングが行われる。ここでマッチング回路6はS
SDA(Sequential Similarity
Detection Algorithm:残差逐次
検定)法と呼ばれるアルゴリズムを実行する回路であ
る。
取込部品データ9はマッチング回路6に入りテンプレー
トマッチングが行われる。ここでマッチング回路6はS
SDA(Sequential Similarity
Detection Algorithm:残差逐次
検定)法と呼ばれるアルゴリズムを実行する回路であ
る。
【0014】SSDA法について簡単に説明すると、図
2に示すようにN1×N1画素のテンプレート画像を、
それより大きいM1×M1画素の入力画像内の探索範囲
(M1−N1+1)×(M1−N1+1)上で動かし、
次の数1の残差R(a,b)が最小になるようなテンプ
レート画像の左上位置を求めて、重ね合わせが達成され
たとみなす。
2に示すようにN1×N1画素のテンプレート画像を、
それより大きいM1×M1画素の入力画像内の探索範囲
(M1−N1+1)×(M1−N1+1)上で動かし、
次の数1の残差R(a,b)が最小になるようなテンプ
レート画像の左上位置を求めて、重ね合わせが達成され
たとみなす。
【0015】
【数1】
【0016】ただし、(a,b)は入力画像内における
テンプレート画像の左上位置を示し、I(a,b)(m
1,n1)は入力画像の部分画像、T(m1,n1)は
テンプレート画像である。
テンプレート画像の左上位置を示し、I(a,b)(m
1,n1)は入力画像の部分画像、T(m1,n1)は
テンプレート画像である。
【0017】この際、重ねあわせがずれていると、各画
素について順次加算していくときに残差が急激に増大す
る。そこで、加算の途中で残差がある閾値を超えたら、
重ねあわせが良くないものと判断して、加算を打ち切
り、次の(a,b)に移るというのがSSDA法の特徴
である。
素について順次加算していくときに残差が急激に増大す
る。そこで、加算の途中で残差がある閾値を超えたら、
重ねあわせが良くないものと判断して、加算を打ち切
り、次の(a,b)に移るというのがSSDA法の特徴
である。
【0018】このようにして重ねあわせが達成されたテ
ンプレートをもって取込部品のコーナー位置を算出する
ことができ、部品自身の位置が特定される。次に本発明
の部品位置認識装置の操作を図3のフローチャートに従
って説明する。
ンプレートをもって取込部品のコーナー位置を算出する
ことができ、部品自身の位置が特定される。次に本発明
の部品位置認識装置の操作を図3のフローチャートに従
って説明する。
【0019】まずステップS1において画像入力系7に
より部品の画像を入力する。入力された画像は一旦フレ
ームメモリ4に取込まれ、CPU2の指令により適当な
タイミングで読み出される そしてステップS2で読み出された画像データをDCT
回路5を介してDCT処理する。
より部品の画像を入力する。入力された画像は一旦フレ
ームメモリ4に取込まれ、CPU2の指令により適当な
タイミングで読み出される そしてステップS2で読み出された画像データをDCT
回路5を介してDCT処理する。
【0020】図4はこのDCT処理の概念をイメージ的
に示した図である。図の大きさを有する現画像はDCT
処理をされた結果斜線であらわす特徴的な画素情報は1
から255の値で表現され、それ以外は0の値となる。
に示した図である。図の大きさを有する現画像はDCT
処理をされた結果斜線であらわす特徴的な画素情報は1
から255の値で表現され、それ以外は0の値となる。
【0021】図5はその様子を部品の取込画像について
開示したものであり、原部品画像を幾つかのブロックに
分けてDCT処理する場合を示し、図中左側に示すリー
ドが伸びたIC部品Pを囲む隣接長方形の領域が、DC
T処理の結果右側に示すような電力分布になる。
開示したものであり、原部品画像を幾つかのブロックに
分けてDCT処理する場合を示し、図中左側に示すリー
ドが伸びたIC部品Pを囲む隣接長方形の領域が、DC
T処理の結果右側に示すような電力分布になる。
【0022】このような電力分布の画像をテンプレート
マッチングに用いる場合、DCT成分の第1シーケンシ
ーを無視することにより、照明の差異(コントラストの
変化)を考慮せずに良好なマッチングが行えると理論上
言われている。
マッチングに用いる場合、DCT成分の第1シーケンシ
ーを無視することにより、照明の差異(コントラストの
変化)を考慮せずに良好なマッチングが行えると理論上
言われている。
【0023】これによりSSDA法をマッチングの手法
に用いても相互相関法によるマッチングを行った場合と
同等の精度が得られることが期待できる。従って本実施
例ではSSDA法をマッチング回路に用い、演算量を減
少させ、精度をあまり低下させずに、相互相関法による
ものと同程度の識別速度の向上を図ることができた。
に用いても相互相関法によるマッチングを行った場合と
同等の精度が得られることが期待できる。従って本実施
例ではSSDA法をマッチング回路に用い、演算量を減
少させ、精度をあまり低下させずに、相互相関法による
ものと同程度の識別速度の向上を図ることができた。
【0024】ステップS3で取込画像がテンプレートな
のか被識別部品なのかを判定(あるいは予めどちらの画
像を取込んだのかが分かる識別データをDCT処理する
前にその画像につけておいてもよい)にし、テンプレー
トであればステップS4へ進んで、その画像を圧縮され
たテンプレートDCT画像データ8として保存する。
のか被識別部品なのかを判定(あるいは予めどちらの画
像を取込んだのかが分かる識別データをDCT処理する
前にその画像につけておいてもよい)にし、テンプレー
トであればステップS4へ進んで、その画像を圧縮され
たテンプレートDCT画像データ8として保存する。
【0025】DCT処理した画像が被識別部品であれ
ば、ステップS6へ進んで取込部品DCTデータ9とし
て保存する。こうして得られた各データ8、9はマッチ
ング回路6によってSSDA法によるテンプレートマッ
チングが行われ、被認識部品のコーナー位置座標等が決
定されステップS7でその結果が出力される。
ば、ステップS6へ進んで取込部品DCTデータ9とし
て保存する。こうして得られた各データ8、9はマッチ
ング回路6によってSSDA法によるテンプレートマッ
チングが行われ、被認識部品のコーナー位置座標等が決
定されステップS7でその結果が出力される。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上の説明のように、DCTに
よる圧縮された画像同士でマッチングを行うため、画像
データの高周波成分の省略によるメモリの節約が行え、
間引きマッチングであるにもかかわらず高精度な部品位
置認識が行え、SSDA法のような演算量の少ない方法
をマッチングに用いても相互相関法なみの認識率が得ら
れ、高速且つ高精度の部品位置認識が行える効果が期待
できる。
よる圧縮された画像同士でマッチングを行うため、画像
データの高周波成分の省略によるメモリの節約が行え、
間引きマッチングであるにもかかわらず高精度な部品位
置認識が行え、SSDA法のような演算量の少ない方法
をマッチングに用いても相互相関法なみの認識率が得ら
れ、高速且つ高精度の部品位置認識が行える効果が期待
できる。
【図1】本発明装置のハードウエア構成を示すブロック
図である。
図である。
【図2】SSDA法によるテンプレートマッチングの方
法を説明する図である。
法を説明する図である。
【図3】本発明方法を説明するフローチャートである。
【図4】DCTによる画像の圧縮の概念図である。
【図5】被認識部品の画像の圧縮後の電力分布状況を説
明するイメージ図である。
明するイメージ図である。
1 CPUバス 2 CPU 3 メインメモリ 4 フレームメモリ 5 DCT回路 6 マッチング回路 7 画像入力系
Claims (2)
- 【請求項1】 取込まれた部品画像を符号化し、符号化
された部品の標準テンプレートデータと取込まれた部品
画像とを比較し、部品の認識を行うことを特徴とする部
品認識方法。 - 【請求項2】 標準部品及び被認識部品の画像を取込む
画像入力系と、これらの画像を夫々符号化することによ
り符号化された標準テンプレートデータと取り込み画像
符号化データとを作成する符号化回路と、前記符号化さ
れたテンプレートデータ及び取り込み画像符号化データ
とをテンプレートマッチングにより比較するマッチング
回路とよりなる部品認識装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8129872A JPH09311940A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 部品認識方法及び部品認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8129872A JPH09311940A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 部品認識方法及び部品認識装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09311940A true JPH09311940A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15020398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8129872A Pending JPH09311940A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 部品認識方法及び部品認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09311940A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106485284A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于模板匹配的元件定位方法 |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP8129872A patent/JPH09311940A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106485284A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于模板匹配的元件定位方法 |
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