JPH11237212A - 画像認識方法 - Google Patents

画像認識方法

Info

Publication number
JPH11237212A
JPH11237212A JP10038387A JP3838798A JPH11237212A JP H11237212 A JPH11237212 A JP H11237212A JP 10038387 A JP10038387 A JP 10038387A JP 3838798 A JP3838798 A JP 3838798A JP H11237212 A JPH11237212 A JP H11237212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
recognition mark
recognition
pattern
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10038387A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3520758B2 (ja
Inventor
Hisaki Abe
寿樹 安部
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP03838798A priority Critical patent/JP3520758B2/ja
Publication of JPH11237212A publication Critical patent/JPH11237212A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3520758B2 publication Critical patent/JP3520758B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作性に優れ認識精度が安定した画像認識方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 カメラ1で撮像した認識マークMを含む
画像データを画像記憶部3へ記憶させ、登録パターン記
憶部4に記憶された認識マークMの登録パターンと画像
データを参照して認識マークMを特定しこの認識マーク
Mの位置座標を検出する画像認識方法において、入力さ
れた認識マークMのパターン画像の特徴データに基づい
て登録パターンを生成し、撮像した画像の中からこの登
録パターンに類似する画像を求め、更にこの画像のエッ
ジを計測してエッジの良否を判定することにより、認識
マークMに汚れや部分的な欠けがあっても操作性よく安
定した認識精度を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品などの認
識マークを画像で認識する画像認識方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】電子部品の実装装置などにおける位置決
めの方法として、画像認識による方法が広く用いられて
いる。この方法は電子部品や基板に設けられた認識マー
クを含む範囲を撮像し、撮像された画像の中から認識マ
ークを特定し、特定された認識マークの位置を検出する
ことにより電子部品や基板の位置を求めるものである。
この検出を行う際には、認識マークのパターン画像とし
て予め画像認識装置に登録された登録パターンと、撮像
された画像とをマッチングさせることが行われる。従来
の画像認識方法においては、登録パターンの登録に際し
ては実際に検査を行う電子部品や基板のうち良好な認識
マークを有するものを選び、その認識マークをカメラで
撮り込むティーチング操作を必要としていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記テ
ィーチング操作は熟練を必要とするものであるため、テ
ンプレート画像の撮り込み時には登録誤差が発生しやす
く、そしてこの登録誤差はそのまま検出位置座標の誤差
となっていた。すなわち認識マークの検出精度はパター
ン登録時にティーチング操作を行う作業者の熟練度によ
って制約されるという問題点があった。また、従来の画
像認識方法では、認識マーク全体を塊として認識し、認
識マーク各部の輝度に基づいてマッチングの判定を行っ
ていたため、認識マークに汚れや部分的な欠けがある場
合や、また認識マークのサイズにばらつきがある場合に
は、認識精度が安定せず認識エラーを発生し易いという
問題点もあった。このように従来の画像認識方法は、パ
ターン登録時に熟練を必要として操作性が悪く、認識精
度が安定しないという問題点があった。
【0004】そこで本発明は、操作性に優れ認識精度が
安定した画像認識方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の画像認識方法
は、カメラで撮像した認識マークを含む画像データを画
像記憶部へ記憶させ、登録パターン記憶部に記憶された
認識マークの登録パターンと前記画像データを参照して
前記認識マークを特定しこの認識マークの位置座標を検
出する画像認識方法であって、前記登録パターンの特徴
データを入力する工程と、撮像された前記認識マークを
含む画像データを画像記憶部に記憶させる工程と、前記
特徴データに基づき登録パターンを生成させ登録パター
ン記憶部に記憶させる工程と、前記画像記憶部中の画像
の中から登録パターンに類似する画像を求めて認識マー
クと推定する工程と、この推定された認識マークの画像
のエッジを計測する工程と、計測したエッジデータの良
否を判定する工程と、良と判定されたエッジデータに基
づいて前記認識マークの位置座標を求める工程とを含
む。
【0006】本発明によれば、画像認識の登録パターン
の特徴データに基づいて登録パターンを生成し、撮像し
た画像の中からこの登録パターンに類似する画像を求
め、更にこの画像のエッジを計測してエッジの良否を判
定することにより、認識マークに汚れや部分的な欠けが
あっても操作性よく安定した認識精度を得ることができ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の画像
認識装置の構成を示すブロック図、図2は同画像認識方
法を示すフローチャート、図3、図4、図5は同認識マ
ークの画像図、図6は同認識マークのエッジ部の輝度分
布の3次元モデルを示す斜視図、図7は同認識マークの
エッジの良否判定方法を示すブロック図、図8は同画像
認識装置における表示画面である。
【0008】まず図1を参照して画像認識装置の構成を
説明する。図1においてカメラ1は下方の基板10上に
設けられた認識マークMを含む範囲を撮像する。AD変
換部2はカメラ1により取り込まれたアナログ画像デー
タをデジタル画像データに変換する。画像記憶部3は変
換された画像データを記憶する。登録パターン記憶部4
は検出対象として登録された図形のパターンを記憶す
る。操作データ入力部5はキーボード、タッチパネル、
ポインティングデバイス等で構成されており、CPU7
で自動生成される登録パターンの特徴データを入力す
る。CPU7はプログラム記憶部6に記憶されたプログ
ラムに従い、入力された特徴データに基づいて登録パタ
ーンを生成し、登録パターン記憶部4に記憶させる。表
示部8はCRTであり、認識マークMの画像を表示す
る。
【0009】次に画像認識方法について、図2のフロー
に沿って各図を参照して説明する。まず準備操作とし
て、画素レートの入力を行う。この作業は装置立ち上げ
時に、装置毎に異る固有値(画素と実際寸法との対応関
係を表す)を入力するものであり、これにより撮像対象
の実寸法を画面上で求めることが可能となる。次に、画
像認識対象の基板10の品種が特定されると、この基板
10に用いられる認識マークMの登録パターンの特徴デ
ータを操作データ入力部5より入力する。
【0010】図8は特徴データ入力時の表示画面を示
す。表示部8の画面には特徴データウィンドウ30が表
示されており、その内側には形状選択ボタン31、3
2、33が配置されている。ポインタ34でこの形状ボ
タンの中から登録すべき形状を選択すると、サブウィン
ドウ35が表示される。図8では、形状として円が選択
された場合を示している。そしてウインドウ35内のテ
キストボックス36、37寸法や色(白、黒)の情報を
入力し、登録ボタン38をポインタ34で選択して登録
作業を終了する。特徴データ入力ウインドウで入力した
特徴データは、登録パターン記憶部4に記憶される。
【0011】本実施の形態では、認識マークMとして直
径寸法0.1mmの白色の円を用いる例を示している。
このように、パターン画像の登録に際しては、単に特徴
データを入力するのみでよく、ティーチング操作など従
来求められていた熟練度を要する作業を必要とせず、パ
ターン登録時の操作性を格段に向上させることができ
る。
【0012】次に、位置決め対象の基板10上の認識マ
ークMを画像上で認識し、位置を検出するフローについ
て説明する。まずカメラ1により基板10の認識マーク
Mを含む範囲を撮像し、撮像された画像データを画像記
憶部3に取り込む(ST1)。そしてこれと並列処理で
CPU7内で入力された登録パターンの特徴データに基
づき登録パターンを生成する(ST2)。次に、撮像さ
れて画像記憶部3に取り込まれた画像中から登録パター
ンに類似した画像をパターンマッチング処理を用いて探
す(ST3)。すなわち撮像範囲の画像の中から認識マ
ークMの画像を推定する。
【0013】このとき図3に示すように、実際に取り込
まれた画像から選定した類似画像M’と、特徴データか
ら生成された登録パターンRとはサイズが完全に一致し
ているとは限らず、径が異なり中心位置がずれている場
合がある。基板10に印刷などの方法により形成された
認識マークMは、マーク形成時の誤差などの理由により
必ずしも特徴データと完全には一致しないからである。
【0014】次に類似画像が求められたならば、すなわ
ち認識マークMが推定されたならば、類似画像のエッジ
を計測する(ST4)。このとき、図4(a)に示すよ
うに正しく円形に形成された認識マークMである場合に
は、類似画像M’は正常な円形でありエッジ点Piはほ
ぼ正しい形状の円周上に求められる。これに対し認識マ
ークMに部分的な欠けがある場合には、図4(b)に示
すように類似画像M’も欠けた形状となり、エッジ点P
iは本来の円周上のみならず円周からはずれた位置にも
求められることになる(破線Aで囲まれたPi’参
照)。
【0015】次いで、このような認識マークMの形成不
良に起因する影響を排除するため、これらのエッジデー
タの良否が判定される(ST5)。ここでは、既にパタ
ーン画像の特徴データが入力され、認識マークMの形状
は円であることが前提として特定されているため、前述
の図4(b)に示すような円周から外れたエッジ点P
i’は不良データとして棄却される。そして、良データ
と判定されたエッジ点のみから円周の中心点および類似
画像(認識マーク)のサイズ(半径r)を求める(ST
6)。このとき、類似画像のエッジデータのみに基づい
て中心点Cを求めるので、図5(a)に示すように類似
画像の内部にムラがある場合でも、また図5(b)に示
すように類似画像が部分的に欠けている場合でも求めら
れる中心位置の精度には影響しない。
【0016】次に上記で求めた中心位置データ(中心点
C)、サイズデータ(半径r)に基づいて類似画像の信
頼性を評価する(ST7)。以下、この評価方法につい
て説明する。まず図6に示す輝度分布の3次元モデル
は、理想的な認識マークMのエッジ部を円周要素として
取り出してn分割し、その1部分をモデル化したもので
ある。図6に示す円環部11の高さはエッジの輝度を示
しており、円環部11の幅bは数画素分の幅に対応する
ものである。
【0017】前述のように、認識マークMは白色である
ため、撮像画面上では基板10の上面の画像より高輝度
を示し、エッジの円環部11の輝度を示す高さh1は、
円環のつば部12の輝度(基板上面の輝度)を示す高さ
h2より高く表れる。すなわち、理想的な認識マークM
の画像のエッジ部の輝度分布モデルは、図6のような形
状で表される。すなわちエッジ部は完全な円形であり、
エッジより内側の円内は全て均一に白色塗装されている
状態である。
【0018】類似画像の信頼性の評価は、この理想的な
エッジと、実際のエッジを対比することにより行われ
る。図7において、20は上記の理想的なエッジのモデ
ルであり、21は前記ST6で求めた中心位置データと
サイズデータに基づいて実際の類似画像M’から切り出
された円周要素の輝度分布のモデルである。このモデル
20とモデル21の3次元形状を比較して、これらの3
次元的な一致度を一致度演算部22にて対比する。
【0019】そしてここで求められた一致度に基づいて
エッジ判定部23にて当該部分がエッジであるかどうか
の判定を行う。そして分割されたエッジ各部分の判定結
果のデータを積分部24にて全円周について積分するこ
とにより、エッジと判定された部分の全円周に対する比
率すなわち良エッジ比率を求めることができる。そして
良エッジ比率が予め設定されたしきい値以上であれば、
類似画像の信頼性、すなわち認識マークの推定に誤りは
なく、しかも認識マークの状態も良好であるとして画像
認識の結果は合格であるとの判定がなされる(ST
8)。
【0020】このように、基板上に設けられた認識マー
クを画像認識して位置を検出する画像認識方法におい
て、認識マークのパターンのエッジのみを対象として画
像上で認識し、寸法計測してその中心位置を求めること
により、従来のように画像を塊として認識する場合に認
識精度に影響を与えていた認識マークの印刷ムラや欠け
などが存在する場合にも、高い精度で位置検出を行うこ
とができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は、画像認識の登録パターンの特
徴データに基づいて登録パターンを生成し、撮像した画
像の中からこの登録パターンに類似する画像を求め、更
にこの画像のエッジを計測してエッジの良否を判定する
ようにしているので、従来熟練を要していたティーチン
グ操作を省略してパターン登録をデータ入力のみで行う
ことができ、パターン登録時の操作性を格段に向上させ
ることができる。また認識マークのパターンのエッジの
みを対象として画像上で認識するので、認識マークの内
部のムラや部分的な欠けがある場合にも高い精度で位置
検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の画像認識装置の構成を
示すブロック図
【図2】本発明の一実施の形態の画像認識方法を示すフ
ローチャート
【図3】本発明の一実施の形態の認識マークの画像図
【図4】本発明の一実施の形態の認識マークの画像図
【図5】本発明の一実施の形態の認識マークの画像図
【図6】本発明の一実施の形態の認識マークのエッジ部
の輝度分布の3次元モデルを示す斜視図
【図7】本発明の一実施の形態の認識マークのエッジの
良否判定方法を示すブロック図
【図8】本発明の一実施の形態の画像認識装置における
表示画面を示す図
【符号の説明】
1 カメラ 3 画像記憶部 4 登録パターン記憶部 5 操作データ入力部 6 プログラム記憶部 10 基板 M 認識マーク R 登録パターン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カメラで撮像した認識マークを含む画像デ
    ータを画像記憶部へ記憶させ、登録パターン記憶部に記
    憶された認識マークの登録パターンと前記画像データを
    参照して前記認識マークを特定しこの認識マークの位置
    座標を検出する画像認識方法であって、前記登録パター
    ンの特徴データを入力する工程と、撮像された前記認識
    マークを含む画像データを画像記憶部に記憶させる工程
    と、前記特徴データに基づき登録パターンを生成させ登
    録パターン記憶部に記憶させる工程と、前記画像記憶部
    中の画像の中から登録パターンに類似する画像を求めて
    認識マークと推定する工程と、この推定された認識マー
    クの画像のエッジを計測する工程と、計測したエッジデ
    ータの良否を判定する工程と、良と判定されたエッジデ
    ータに基づいて前記認識マークの位置座標を求める工程
    とを含むことを特徴とする画像認識方法。
JP03838798A 1998-02-20 1998-02-20 画像認識方法 Expired - Fee Related JP3520758B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03838798A JP3520758B2 (ja) 1998-02-20 1998-02-20 画像認識方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03838798A JP3520758B2 (ja) 1998-02-20 1998-02-20 画像認識方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11237212A true JPH11237212A (ja) 1999-08-31
JP3520758B2 JP3520758B2 (ja) 2004-04-19

Family

ID=12523879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03838798A Expired - Fee Related JP3520758B2 (ja) 1998-02-20 1998-02-20 画像認識方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3520758B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329659A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Universal Shipbuilding Corp 鋼材の形状認識方法及び装置
JP2007133715A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Optex Fa Co Ltd 画像処理方法および装置
JP2008224417A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Omron Corp 計測方法および計測装置
JP2010032330A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Keyence Corp 画像計測装置及びコンピュータプログラム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329659A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Universal Shipbuilding Corp 鋼材の形状認識方法及び装置
JP4711401B2 (ja) * 2005-05-23 2011-06-29 ユニバーサル造船株式会社 鋼材の形状認識方法及び装置
JP2007133715A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Optex Fa Co Ltd 画像処理方法および装置
JP2008224417A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Omron Corp 計測方法および計測装置
JP2010032330A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Keyence Corp 画像計測装置及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP3520758B2 (ja) 2004-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8295588B2 (en) Three-dimensional vision sensor
JP4811272B2 (ja) 3次元計測を行う画像処理装置および画像処理方法
JP4251690B2 (ja) 電子回路の品質及び製造状態モニタシステム
CN105136818B (zh) 印刷基板的影像检测方法
CN114187253A (zh) 一种电路板零件安装检测方法
CN115375610A (zh) 检测方法及装置、检测设备和存储介质
JP3520758B2 (ja) 画像認識方法
JP2521910B2 (ja) プリント基板の位置ずれ補正装置
JP4040732B2 (ja) 画像認識による計測方法および記録媒体
JPH11328404A (ja) 画像認識装置および画像認識方法
JPH1021412A (ja) 部品画像のエッジ検出方法および部品形状認識装置
JP4097255B2 (ja) パターンマッチング装置、パターンマッチング方法およびプログラム
JP2003156311A (ja) アライメントマークの検出、登録方法及び装置
JP3700214B2 (ja) 寸法測定装置
CN114324405B (zh) 基于菲林检测的数据标注系统
JP4302382B2 (ja) 画像認識方法
JP2000207557A (ja) 位置ずれ量計測方法
JPH10283480A (ja) 認識処理装置およびこの装置に適用される認識処理用の記憶媒体
JPH0781962B2 (ja) 異物検出方法
JPS62233746A (ja) チツプ搭載基板チエツカ
WO2024095721A1 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
JP4465911B2 (ja) 画像処理装置およびその方法
JPH10269357A (ja) 印刷物の検査方法
JP3706431B2 (ja) 部品形状認識装置
JPH0989797A (ja) 実装基板検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040126

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees