JPH10111109A - 部品位置検出方法 - Google Patents

部品位置検出方法

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JPH10111109A
JPH10111109A JP8263866A JP26386696A JPH10111109A JP H10111109 A JPH10111109 A JP H10111109A JP 8263866 A JP8263866 A JP 8263866A JP 26386696 A JP26386696 A JP 26386696A JP H10111109 A JPH10111109 A JP H10111109A
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豊 小倉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品位置検出のためのしきい値を動的に設定
でき、確実に部品位置を検出することを可能にする。 【解決手段】 撮像データから部品のエッジを表すデー
タ値の度数分布を作成し、部品データから得られるエッ
ジ数と前記度数分布からエッジ位置を検出するためのし
きい値を設定する。このような方法では、エッジを表す
データ値の度数分布に基づいてエッジ位置を求めるため
のしきい値を設定するようにしているので、照明装置の
劣化や部分的に発生する濃度のバラツキに影響を受けず
に、動的にしきい値を設定することができ、確実なエッ
ジ位置の検出が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品位置検出方
法、更に詳細には、部品実装装置や部品検査装置におい
て、部品を画像認識により検出する際、個々の部品デー
タから部品を検出するための最適しきい値を設定して部
品位置を検出する部品位置検出方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、部品実装装置では、ICチッ
プ部品等の電子部品(以下単に部品という)を吸着する
吸着ノズルを備えた吸着ヘッドが設けられており、フィ
ーダから供給される部品を吸着した吸着ノズルは、CC
Dカメラ等の撮像装置を備えた部品認識部へ移動し、こ
の部品認識部において、部品はCCDカメラにより撮像
され、部品の画像データが取り込まれ、部品の画像認識
が行なわれている。この部品の画像認識に基づき部品の
吸着ノズルの中心位置からのずれ並びに傾き量が演算さ
れ、これらのずれ量が補正された後部品が回路基板上に
搭載されている。
【0003】この種の部品認識部の構成が、図1に示さ
れており、端子2a〜2e’を有し吸着ノズル1に吸着
される部品2は照明装置3により照射され、レンズ4を
介して、CCDカメラ等の撮像装置5により撮像され、
画像処理装置6により部品認識処理が行なわれている。
画像処理装置6において、例えばモニター7のラインA
に沿った画像の濃度が、図2(A)に図示したように、
0から255の間に量子化され、また、この濃度データ
に対しf(n+1)-f(n-1)のような差分フィルターをかけ
ることにより図2(B)のような波形処理が行なわれて
いる。同図において、正の極値le1〜le5はライン
A上の部品端子の左側エッジが検出されたときに現れ、
一方負の極値re1〜re5は右側エッジが検出された
ときに現れる。
【0004】そして、この波形の正負の極値を検出する
ことにより部品端子のエッジを検出し、これらのエッジ
座標から各々の部品端子の中心を計算し、また部品の各
辺の中心、そして部品の中心位置を計算していた。ま
た、極値を検出する際に、図2(B)に示す点線のライ
ン(例えば±200)をしきい値として予め設定し、こ
れを超える極値をエッジとして認識し、それ以外はノイ
ズ等と判断しカットしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな部品位置検出方法では、極値を検出するためのしき
い値は実験値より求めた固定の値を用いていたため、例
えば図3(A)に示すように部品端子の濃度が低い場合
(照射する光源の劣化や端子の反射率が低く光沢が少な
い場合)、あるいは図4(A)に示すようにある一部の
部品端子の濃度が低い場合(光源の部分的な劣化や端子
の部分的なよごれ等による場合)は、図3(B)、図4
(B)に示すように差分フィルター結果の極値がしきい
値よりも低くなってしまい、端子が存在するにもかかわ
らず正常な認識ができなくなるという問題点があった。
【0006】上記問題点を解決するために、認識エラー
が発生した時のみしきい値を下げ再び認識させることも
可能であるが、その分、認識時間がかかってしまい、認
識効率が低下するという、欠点があった。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、位置検出のためのしきい値を動的
に設定でき、確実に部品位置を検出することを可能にす
る部品位置検出方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の部品位置検出方
法は、部品を撮像することにより得られる撮像データか
ら部品位置を検出する部品位置検出方法において、撮像
データから部品のエッジを表すデータ値の度数分布を作
成し、部品データから得られるエッジ数と前記度数分布
からエッジ位置を検出するためのしきい値を求めること
を特徴とする。
【0009】このような方法では、エッジを表すデータ
値の度数分布に基づいてエッジ位置を求めるためのしき
い値を設定するようにしているので、照射する光源の劣
化や端子の反射率が低く光沢が少ない場合、あるいは光
源の部分的な劣化や端子の部分的なよごれ等があって濃
度にバラツキがある場合でもそれに影響されることな
く、動的にしきい値を設定することができ、確実なエッ
ジ位置の検出が可能になる。
【0010】通常、撮像データは各画素毎の量子化され
た濃度値となっており、エッジを表すデータ値は各濃度
値を差分フィルターにかけることにより求められる。こ
のエッジを表すデータ値のなかで最大データ値の度数か
ら順次度数の総和を求め、総和がエッジ数に達したとき
の度数に対応するデータ値近辺にしきい値が設定され
る。このようなしきい値に設定すると、ほぼ全てのエッ
ジ位置を補足することができ、安定したエッジ検出が可
能になる。
【0011】また、差分フィルターをかけることにより
得られたデータの極値をエッジを表すデータ値とするこ
とにより、光源の部分的な劣化や端子の部分的なよごれ
等により不均一な照明となっている場合でも、最適なし
きい値を設定することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明では、図1に示したような部品認識
装置が用いられる。部品2の撮像に先立ち、図5のステ
ップS1に示したように、部品のデータを参照し、存在
すべき部品端子のエッジの数eを計算する。eの値は、
例えば、部品2が端子数10、端子の長さ5画素分とい
う部品データを持っているとすると、e=10(端子
数)×5(端子長さ)×2(端子の両端エッジ)=10
0となる。
【0014】次に、ステップS2において図1の装置を
用いて部品2の撮像を行なう。このとき、図6に示した
ように、画素ごとに量子化し撮像データを0から255
の濃度値で表す。同図において、太線のブロック12a
〜12eは、部品2の上側端子2a〜2eを、またブロ
ック12a’〜12e’は、部品2の下側端子2a’〜
2e’をそれぞれ表している。この濃度マップは、均一
な照明下での正常な端子の部品に対応する撮像データで
あるので、規則的なデータ配列となっていることが理解
される。
【0015】続いて、ステップS3において、上記求め
た濃度マップに対して、f(n+1)-f(n-1)で表わされる
差分フィルター処理を実行する。その結果が図7に図示
されている。なお、差分フィルター結果は絶対値で表さ
れている。
【0016】次に、ステップS4で、差分フィルター結
果に基づいて図8に示したような度数分布を生成する。
例えば、部品端子の左と右エッジでは、それぞれ差分が
大きくなることから、「220」(左エッジ)、「24
0」(右エッジ)の値が得られ、端子が上下に合わせて
10本あり、一つの端子の画素が上下方向に5個である
ことから、「220」と「240」の度数は、それぞれ
50となっていることが理解される。
【0017】次に、ステップS5において、図8の度数
分布において差分フィルター結果の最大値及びそれに続
く値の度数の総和を順次求め、その総和がステップS1
で求めたエッジ数e=100に等しくなるときの度数の
データ値近辺の値をしきい値thlに設定する。この値
thlは、「220」以下の値の例えば「200」近辺
に設定される。このしきい値は、図2(B)に示したよ
うに、部品端子のエッジ位置検出に適するしきい値とな
っている。
【0018】図9には、図4(B)に示したように、光
源の部分的な劣化や端子の部分的なよごれ等があって、
部品端子の一部に充分なエッジ濃度が得られない場合の
例が示されている。例えば、上側の中央端子2cに対応
する濃度マップ部分22cが他の部分22a〜22e’
より低い値になっている。
【0019】これに対する差分フィルター結果のマップ
が図10に、またその度数分布が図11に示されてい
る。図11の場合、すべての差分値に対して度数がとら
るのではなく、各走査ラインにおいて得られる極値の度
数が計数されている。すなわち、薄く網掛をした部分が
それぞれ極値となっており、その度数が図示されてい
る。黒く塗りつぶした部分は、絶対値を扱っているため
極値とはみなさないようになっている。濃度マップ部分
22cでの差分の極値は、「95」、「115」とそれ
ぞれ減少するが、その度数は、それぞれ5個あり、同様
に、部品データから求めたe=100を数え上げた度数
の位置にある、例えば「90」近辺のしきい値を設定す
ることにより、全ての部品端子のエッジを検出すること
が可能になる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
あらかじめ部品データから計算したエッジ数と、実際に
撮像した画像データから得られた度数分布とからしきい
値を動的に設定できるので、照明装置の劣化や部分的に
発生する濃度のバラツキに影響を受けずに、また部品の
反射率の影響を受けることなく、部品のエッジ位置を確
実に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】部品認識部の構成を示す構成図である。
【図2】部品の撮像データの濃度値並びにその差分デー
タを示す線図である。
【図3】照明が不十分な場合の図2に対応する線図であ
る。
【図4】部品の一部の照明が不十分な場合の図2に対応
する線図である。
【図5】全体の処理の流れを示すフローチャート図であ
る。
【図6】撮像データの濃度マップの一例を示すマップ図
である。
【図7】図6の濃度値に対する差分フィルター処理の結
果を示すマップ図である。
【図8】図7の差分フィルター処理結果に対する度数分
布を示す線図である。
【図9】撮像データの濃度マップの他の例を示すマップ
図である。
【図10】図9の濃度値に対する差分フィルター処理の
結果を示すマップ図である。
【図11】図10の差分フィルター処理結果に対する度
数分布を示す線図である。
【符号の説明】
2 部品 2a〜2e’ 部品端子 12a〜12e’ 部品端子の濃度マップ 22a〜22e’ 部品端子の濃度マップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部品を撮像することにより得られる撮像
    データから部品位置を検出する部品位置検出方法におい
    て、 撮像データから部品のエッジを表すデータ値の度数分布
    を作成し、 部品データから得られるエッジ数と前記度数分布からエ
    ッジ位置を検出するためのしきい値を求めることを特徴
    とする部品位置検出方法。
  2. 【請求項2】 前記撮像データは各画素毎の濃度値であ
    り、エッジを表すデータ値は各濃度値を差分フィルター
    にかけることにより得られることを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 最大データ値の度数から順次度数の総和
    を求め、総和がエッジ数に達したときの度数に対応する
    データ値近辺にしきい値を設定することを特徴とする請
    求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 差分フィルターをかけることにより得ら
    れたデータの極値をエッジを表すデータ値とすることを
    特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005166850A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Juki Corp 部品認識方法及び装置
JP2006133050A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Sick Optex Kk カウントセンサ
JP2008203229A (ja) * 2007-02-23 2008-09-04 Matsushita Electric Works Ltd 電子部品の端子位置検出方法
JP2009239150A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Fuji Mach Mfg Co Ltd 電子部品装着装置における部品認識方法

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