JPS62175606A - 認識方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、回路基板に装着された部品など、被検出物
体の形状や位置などを認識する方法およびその装置に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

家電機器やＯＡ機器などに用いられる回路基板は、その
小形化にともない、たとえばリード線付き回路部品のか
わりに、チップ化された回路部品が用いられるなど、装
着部品の小形化が進められている。また、この装着部品
の小形化にともなって、実装も高密度化しつつある。

通常、回路基板への部品の装着は、所定の配線パターン
が形成された基板に、自動装着機により仮装着したのち
、これを自動はんだ付は装置ではんだ付けして得られる
。しかしながら、このような自動化された回路部品の装
着は、しばしば部品の脱落や位置ずれあるいは部品ちが
いなどを生ずる。そしてこれがはんだ付は後に発見され
た場合には、その修正に多大な労力が必要になる。した
がって、部品の脱落や位置ずれあるいは部品ちがいなど
の欠陥をはんだ付は前に検出してこれを修正することが
必要である。

従来、この回路基板の欠陥検出は、主として目視によっ
ておこなわれていたが、このような検出方法は、多くの
人手が必要であり、非能率的であるばかりでなく、信頼
性に欠ける。

そのため、従来よりこの検出を、撮像カメラで回路基板
を撮像し、その画像情報を処理して１回路部品の脱落や
位置ずれなどを検出するシステムが開発されている。

しかしながら、これまでに開発された検出システｔ１で
は、回路基板上の配線パターン、印刷文字。

多品種多形状の回路部品などが混在する中から、所要の
部品を抽出して検出するには、精度、信頼性などの点で
十分でない。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情にかんがみてなされたものであり
、目的とする所要の被検出物体を確実に認識できるよう
にすることにある。

〔発明の概要〕

被検出物体を含む所定領域を撮像して得られる画像情報
を処理して、上記被検出物体を認識する方法および装置
において、上記所定領域に斜め上方から光を照射して上
記被検出物体の側方にその影を発生させて所定領域を撮
像したのち、上記光照射とは反対の斜め上方から上記所
定領域に光を照射して、上記形とは逆方向に上記被検出
物体の側方にその影を発生させて所定領域を撮像し、こ
れら撮像により得られる画像情報を処理して、各画像情
報中の影部分の画像情報を得、さらにこの影部分の画像
情報を投影処理して得られる投影画像情報に基づいて、
上記被検出物体を認識することにより、所要の被検出物
体を確実に認識できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にこの発明の一実施例である回路基板に取付けら
れた部品を認識する装置の構成を示す。

この図面に示すように、回路基板■は、その板面上に所
要の配線パターン■が形成され、その所要部分に複数種
類の回路部品（３ａ）〜（３ｄ）が取付けられている。

認識装置は、上記回路基板（１）上に配置されて、この
回路基板（１）と対向する前面部に光学レンズ■が取付
けられた撮像カメラ０を有し、その両側方に、この撮像
カメラ０の視野内にある回路基板（１）の所定領域に斜
め上方から各別に光を照射する一対の光照射装置（７ａ
）　、　（７ｂ）が設けられている。

上記撮像カメラ０には、上記光照射装置（７ａ）または
（７ｂ）の光照射のもとで、上記所定領域を撮像して得
られる画像情報をその輝度レベルに応じてＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換回路０）が接続され、このＡ／Ｄ変換回路
（９）には、Ａ／Ｄ変換された画像情報を記憶する第１
．第２画像メモリ（１０ａ）、　（１０ｂ）が接続され
ている。　この一対の画像メモリ（ｌｏａ）。

（１０ｂ）のうち、第１画像メモリ（１０ａ）は、光照
射装置（７ａ）の光照射のもとで撮像された画像情報を
記憶するメモリであり、第２画像メモリ（１０ｂ）は、
光照射装置（７ｂ）の光照射のもとで撮像された画像情
報を記憶するメモリである。

これら第１．第２画像メモリ（ｌｏａ）、　（１０ｂ）
には、これら画像メモリ（１０ａ）、　（１０ｂ）に記
憶された画像情報について、同一座標上の信号の差を算
出する減算回路（１１）が接続され、さらにこの減算回
路（１１）には、順次、２値化回路（１２）およびこの
２値化回路（１２）により２値化された信号を所定の１
または複数の方向に積算して、１または複数の投影画像
情報を得る投影回路（１３）が接続されている。

そしてこの投影回路（１３）には、この投影回路（１３
）から得られる投影画像情報を演算処理するとともに、
前記光照射装置（７ａ）、　（７ｂ）の光照射切換えを
照明切換え回路（１４）を介して制御し、かつ撮像カメ
ラ（６）、Ａ／Ｄ変換回路■）、減算回路（１１）およ
び投影回路（１３）などの動作のタイミングを、タイミ
ング回路（１５）を介して制御する演算制御回路（１６
）が接続されている。なお、上記投影画像情報の演算処
理結果は、この演算制御回路（１６）に接続されたプリ
ンタなどからなる表示装置（１７）に表示されるように
なっている。

つぎにこの認識装置による回路部品の認識方法について
述べる。

まず、回路基板（υまたは撮像カメラ■と一対の光照射
装置（７ａ）　、　（７ｂ）を一体的に移動して、撮像
カメラ０を回路基板（１）の所定領域上、すなわち、た
とえば第１図に示したように、回路基板（υのほぼ中央
部に位置する回路部品（３ａ）を含む領域上に位置決め
する。

しかるのち、演算制御回路（１６）からの指令により、
まず光照射装置（７ａ）を点灯して上記所定領域を光照
射し、その照射領域を撮像カメラ０により撮像する。そ
してこの撮像により得られた画像情報をＡ／Ｄ変換回路
０を介して第１画像メモリ（１０ａ）に記憶する。つぎ
に、上記演算制御回路（１６）かららの指令により、光
照射装置（７ａ）、　（７ｂ）の点灯を切換えて、光照
射装置（７ｂ）により上記光照射装ｒｎ（７ａ）の照射
領域と同一領域を照射して、上記同様にこの照射領域を
撮像する。そしてこの撮像により得られた画像情報をＡ
／Ｄ変換回路（９）を介して第２画像メモリ（ｌｏｂ）
に記憶する。

ところで、上記のように所定領域の斜め上方に位置する
光照射装置（７ａ）から照射すると、第２図（Ａ）図に
示すように、回路基板■に突出している回路部品（３ａ
）は、光照射の反対側の側面に、その突出高さに応じた
影（２０ａ）を生ずる。　したがって撮像カメラ０は、
　この影（２０ａ）を含む画像を撮像するので、第１画
像メモリ（１０ａ）には、この影（２０ａ）を含む画像
情報が記憶される。同様に、光照射装置（７ｂ）から同
一領域を光照射すると、光照射装置（７ａ）の反対側に
配設されているこの先照射装Ｔ？！（７ｂ）に対しては
、第２図（Ｂ）図に示すように、反対方向側面に同様の
影（２０ｂ）を生じ、撮像カメラ０を介して第２画像メ
モリ（１０ｂ）には、　この影（２０ｂ）を含む画像情
報が記憶される。

そこで、この第１．第２両像メモリ（１０ａ）　、　（
１０ｂ）に記憶された画像情報を減算回路（１１）に呼
出して。

同一座標の信号ごとにそれらの差を算出し、さらに２値
化回路（１２）で適当なしきい値で２値化すると、第３
図（Ａ）図に示すように、回路部品（３ａ）　。

基板素地、配線パターン■などの画像データを「０」、
影（２０ａ）、　（２０ｂ）部分の画像データを「１」
とする画像情報（２１）が得られる。したがって、この
画像情報（２１）の各座標の信号をそれぞれＹ方向およ
びＸ方向に積算して、Ｘ方向およびＹ方向に投影すると
、第３図（Ｂ）図および（Ｃ）図に（Ａ）図に対応して
曲線（２２）、　（２３）で示すように、特有のピ一り
をもつ投影画像情報が得られる。

したがって、この投影画像情報を演算制御回路（１６）
において演算処理することにより、被検出物体である回
路部品（３ａ）の有無２位置ずれ、傾き。

部品ちがいなどを認識することができる。

つぎに他の実施例について述べろ。

上面実施例では、減算回路から得られる画像情報を処理
するに際し、これを２値化したが、これを濃淡レベルを
もつデジタル信号のまま処理することも可能である。

また、」二記実施例では、一対の光照射装置を用いて所
定領域を切換え照射するようにしたが、この光照射装置
は、異なる方向に影を生ずるものであればよく、特に２
個に限定されるものではない。

また、上記実施例では、撮像カメラから′４Ｆ）られる
画像情報を一旦、第１および第２画像メモリに記憶した
が、特にあとから得られる画像情報は、画像メモリに記
憶することなく、これをリアルタイムで減算回路に送出
して１画像メモリに記憶した先の画像情報との差を算出
するようにしてもよい。

また、上記実施例では、減算回路から得られた画像情報
をＸ方向およびＹ方向に投影して２つの投影画像情報を
求めたが、この投影画像情報は、場合によっては、１つ
でもよく、また２つ求める場合でも、Ｘ方向およびＹ方
向と任意に交差する方向に求めてよく、さらに２以上の
方向に求めてもよい。

なお、上記実施例は、回路基板における回路部品の認識
について説明したが、この発明は、それ以外の被検出物
体の認識にも適用できる。

〔発明の効果〕

被検出物体を含む所定領域に斜め上方から光を照射して
被検出物体の側方に影を発生させるようにし、さらにこ
の光照射の反対側から光を照射して、被検出物体の反対
側の側方に影を発生させるようにして、これら２種類の
照明のもとに得られる２つの画像情報の差を用いて、不
要な情報を削除するようにしたので、目的とする被検出
物体を確実に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である回路基板に取付けら
れた回路部品を認識する認識装置の構成を示す図、第２
図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれ回路基板の所定領域
の斜め上方反対方向から光を照射したときの所定領域の
画像を示す図、第３図（Ａ）図は減算処理結果を示す画
像情報の図、同（Ｂ）および（Ｃ）図はそれぞれ（Ａ）
図示画像情報から得られるＸ方向およびＹ方向の投影画
像情報の図である。 ■・・・回路基板　　　　（３ａ）〜（３ｄ）・・・回
路部品■・・・撮像カメラ　　（７ａ）、　（７ｂ）・
・・光照射装置（２０ａ）、　（２０ｂ）−回路部品の
影（２２）・・・投影画像情報　（２３）・・・投影画
像情報代理人　　弁理士　　井　上　−男 、３Ｃ３ｆｒ 第　　１　　図 第　２　図 第　　３　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検出物体を含む所定領域に斜め上方から光を照
   射して上記被検出物体の側方にこの被検出物体の影を発
   生させて上記所定領域を撮像したのち、上記光照射とは
   反対の斜め上方から上記所定領域に光を照射して上記影
   とは逆方向に上記被検出物体の側方にこの被検出物体の
   影を発生させて上記所定領域を撮像し、これら撮像によ
   り得られる画像情報について同一座標上での差を算出し
   て上記各画像情報中の影部分の画像情報を得、この影部
   分の画像情報を１または複数方向に投影処理して得られ
   る１または複数の投影両像情報から上記被検出物体の認
   識をおこなうことを特徴とする認識方法。
2. （２）被検出物体を含む所定領域に互に反対方向に位置
   する斜め上方から各別に光を照射して上記被検出物体の
   側方にこの被検出物体の影を発生させる一対の光照射装
   置と、この光照射装置により各別に照射された上記所定
   領域をそれぞれ撮像する撮像装置と、上記光照射装置の
   照射により上記撮像装置から各別に得られる画像情報の
   同一座標上での差を算出して上記各画像情報中の影部分
   の画像情報を作成する減算回路と、この減算回路から得
   られる影部分の画像情報を１または複数方向に投影処理
   して１または複数の投影両像情報を得る投影回路と、こ
   の投影回路から得られる投影両像情報を演算処理し、か
   つ上記一対の光照射装置の光照射の切換えならびに上記
   撮像装置および上記各回路の動作のタイミングを制御す
   る演算制御回路とを具備することを特徴とする認識装置
   。