JPS62211504A

JPS62211504A - 物体認識装置

Info

Publication number: JPS62211504A
Application number: JP5524886A
Authority: JP
Inventors: Mitsuji Inoue; 井上　三津二; Riyuuhachirou Douro; 堂路　隆八郎; Shinichi Uno; 宇野　伸一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1987-09-17

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はチップ部品等の形状、位置、高さあるいは物理
的性状等を認識する物体認識装置に関する。

（従来の技術）家電機器や０Ａ４１器等の電気機器は小型化が進んでお
り、これに伴ってこれら電気機器に用いられる回路基板
も小型化している。例えば、リード線付き回路基板に代
ってチップ化され小型化された抵抗コンデンサ等が装着
される回路基板が用いられている。そして、このような
装着部品の小型化により回路基板への実装が高密度化さ
れてきている。

ところで、このチップ部品等の回路基板への装着は、回
路基板に予め所定の配線パターンが形成されており、こ
の回路基板にチップ部品を装着機械により自動的に仮装
着し、この後、はんだ付けして終了することになる。し
かし、回路基板への装着は、しばしば脱落や位置ずれを
生じてしまい、これがはんだ付けの後に検出された場合
、その修正に多大な労力を費やさなければならない。こ
のため、チップ部品の脱落や位置ずれ等ははんだ付けの
前に検出することが必要である。そこで、回路基板の検
査は、はんだ付けの前に作業員の目視によって行なわれ
いてる。しかしながら、作業員の目視検査では、多くの
人員が必要となり、さらに複雑な回路基板上に複数のチ
ップ部品等が装着されているために検査ミスが多くなっ
てしまう。

そのうえ、作業員は一日中根をつめて検査作業を行うの
で、眼球疲労等が生じてａｍ管理の面でも問題が発生す
る。

これに対して回路基板を撮像装置により撮像し、その得
られた画像データを画像処理してチップ部品等の脱落や
位置ずれ等を検出する技術が開発されているが、このよ
うな技術手段では、回路基板上の配線パターン、印字文
字、多色多形状の各部品が混在する中から目的のチップ
部品等を検索あるいは抽出して検査するので、その検査
精度や信頼性等の面から未だ不十分なものである。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように回路基板の検査は作業員による方法ではそ
の人員を多く必要とするうえに作業員に対するＩｌ！康
管理も必要となり、又ｌｆｌ像装置を用いたものではそ
の精度や信頼性の面で不十分である。

そこで本発明は上記問題点を解決するために、回路基板
の検査を自動化し、かつ？！雑な形状やその色彩に影響
されずに目的の物体をＩＩできる物体認識装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］Ｃ問題点を解決するための手段〕本発明は、被認識物体に対して垂直方向に配置された落
射照明と、被認識物体を少なくとも互いに対向する方向
でかつ被認識物体面に対してそれぞれ同一角度をもって
ｍｌ（＠する撮像手段と、この撮像手段から出力される
各画像信号の輝度レベルから被認識物体の側面情報を得
る側面情報手段と、この側面情報手段により得られた側
面情報から被認識物体を認識する認識手段とを備えて上
記目的を達成しようとする物体認識装置である。

（作用）このような手段を備えたことにより、落射照明により照
射された被認識物体を、少なくとも互いに対向する方向
でかつ被認識物体面に対してそれぞれ同一角度の方向か
らｔａｇし、これにより得られる各画像信号の輝度レベ
ルから被認識物体の側面情報を得て認識を行う。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は物体認識装置の構成図である。同図におい
て１はチップ部品２が実装された回路基板である。この
回路基板１の上部つまりチップ部品２に対して垂直方向
の上部には落射照明３が配置されている。また、４．５
は撮像装置であって、これらｉｌ像装置４．５は次の条
件を満足するように配置されている。すなわち、各ＩＩ
（Ｉｔ装置４．５は、第２図に示すようにチップ部品２
を介して互いに対向する方向を向くようにＱＩＳＩ上に
それぞれ配置されるとともに、チップ部品２の面に対し
てそれぞれ同一角度θ１、θ２　（実施例では４５度）
をもって配置されている。なお、Ｑ線はＸ軸に対して角
度θ３、θ４をおいて引かれている。また、このように
配置された各撮像装置４．５は同一大きざの視野を有し
それぞれ回路基板１上の同一領域をＩＩＩするものとな
る。そして、これら撮像装置４．５には同期信号発生部
６から出力される同期信号が入力し、各Ｉｆｉ像装置４
．５の走査が同時に行なわれるようになっている。

さて、各撮像装置４．５から出力される各画像信号は側
面情報手段７へ送られている。この側面情報手段７は、
各画像信号の輝度レベルからチップ部品２の側面情報を
得る機能をもったものである。なお、側面情報はチップ
部品２の側面の位置を示すものである。具体的には、各
ＩＩ像装置４．５からの各画像信号を受けてこれら画像
信号の輝度レベル差を求め、この輝度レベル差の絶対値
を求めて出力する絶対値減算部８と、この絶対値減算部
８からの絶対値信号を受けこの絶対値信号を、チップ部
品２の側面を検出するに必要な輝度レベルの２値化用信
号Ｐで２１ｉａ化する機能をもった２値化演算部９と、
この２値化演算部９からの２値化信号を受けてチップ部
品２の側面情報を求める側面情報演算部１０とから構成
されている。なお、側面情報は、チップ部品２の側面に
相当する部分がハイレベルとして得られ、またそれ以外
の部分がローレベルとして得られる。そうして、側面情
報演算部１０で求められた側面情報は表示部１１に送ら
れてプリンタで印字されたり、またＣＲＴ表示画面等に
表示されるとともに、そのチップ部品２の認識が行なわ
れる。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。同期信号発生部６から出力される同期信号が各撮像装
置４．５に送られると、これら撮像装置４．５はそれぞ
れチップ部品２をＩｆｉ像してその画像信号を出力する
。ここで、撮像装置４により撮像される画像は第３図に
示す如くであり、また撮像装置５により撮像される画像
は第４図に示す如くである。つまり、１ｌｌｉｌｌＩ装
置４はチップ部品２の上面２−１および側面２−２．２
−３を撮像し、一方、ｌｆｉ像装置５は上面２−１およ
び側面２−２．２−３とは反対側に位置する側面２−４
．２−５をＷｉ像する。

ここで、撮像装置４の画像におけるａｌ−ａ２線上およ
びｍ像装置５の画像におけるｂｌ−ｂ２線上の輝度レベ
ルは第５図に示す如くとなる。なお、Ａ−Ｂは各撮像ｖ
ｉ置４．５の撮像視野範囲を示している。ａｌ−８２線
上の輝度レベルに１は、チップ部品２の上面２−１でそ
の散乱光により最大レベルを示し、側面２−３に相当す
る部分でこの側面２−３における散乱光の影響が少なく
上面２−１におけるレベルの次のレベルを示している。

そうして、回路基板１に相当する部分の輝度レベルが最
低値を示している。一方、ｂｌ−ｂ２線上の輝度レベル
に２は、チップ部品２の上面２−１でその散乱光により
最大レベルを示し、側面２−５に相当する部分でこの側
面２−５における散乱光の影響が少なく上面２−１にお
けるレベルの次のレベルを示している。そうして、回路
基板１に相当する部分の輝度レベルが最低値を示してい
る。なお、両輝度　　。

レベルともチップ部品２の上面２−１、側面２−３．２
−５および回路基板１において互いに同一レベルとなっ
ている。

従って、以上のような輝度レベルに１　、Ｋ２をもった
第３図および第４図に示す各画像全面に対する各画像信
号が絶対値減算部８に送られる。そして、この絶対値減
算部８は同一線上、例えばａｌ−ａ２、ｂｌ−ｂ２線上
の輝度レベルＫｌ　、Ｋ２の差が第６図に示すように求
められ、この差レベルの絶対値信号Ｗが求められる。さ
て、この絶対値信号Ｗは、第６図に示すようにチップ部
品２の上面２−１と回路基板１とに相当する部分しがｒ
ＯＪレベルとなる。そして、チップ部品２の上面２−１
と側面２−３および２−５との部分Ｅおよびチップ部品
２の上面２−１と回路基板１との部分Ｆに輝度レベル差
が生じ、特に後者のチップ部品２の上面２−１と回路基
板１との部分Ｆの輝度レベル差が最大輝度レベルを示す
ものとなる。そうして、この絶対値信号Ｗが２１ｉａ化
演算部１０に送られて２値化用信号Ｐにより２値化信号
に処理される。

かくして、側面２−３．２−５の部分Ｆがハイレベルと
なる２値化信号が側面情報演算部１０に送られる。なお
、２値化用信号Ｐのレベルは、第６図に示すようにチッ
プ部品２の上面２−１と側面２−３および２−５との部
分Ｅの輝度レベル差と、チップ部品２の上面２−１と回
路基板１との部分Ｆの輝度レベル差との間に設定されて
いる。そうして、２（ｉ１１信号が側面情報演算部１０
に送られると、この側面情報演算部１０は側面２−３．
２−５を示す２値化画像データを作成する。この２１［
ｉ化画像データは第７図に示す如くであって側面２−３
．２−５を示す部分がハイレベルとなり、他の部分がロ
ーレベルとなる。かくして、この２値化画像データが表
示部１１に送られてチップ部品２の認識が行なわれる。

このように上記一実施例においては、落射照明３により
照射されたチップ部品２を、少なくとも互いに対向する
方向でかつチップ部品２の上面２−１に対してそれぞれ
同一角度の方向から撮像し、これにより得られる各画像
信号の輝度レベルに１、Ｋ２からチップ部品２の側面情
報を得て認識を行うので、チップ部品２の側面２−３．
２−５の位置や形状等が確実に得られ、これにより回路
基板１が複雑な配線パターンを持っていたり多色多形状
であっても、これらに影響されず不要な情報を除いて目
的のチップ部品２のみを抽出して認識でき、さらに配線
パターン、印刷文字や多色多形状の部品が混在していて
も目的のチップ部品２に対する脱落や位置ずれ等の認識
をすることができる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
、その主旨を逸脱しない範囲で変形できる。例えば、Ｉ
ａ像装ｒ１１４．５は１台としてもよく、この場合は１
台のｍ像装置を最初第１図に示す石像装置４の位置に配
置し、この後撮像装置５の位置に配置するようにすれば
よい。また搬像装置を４台としてもよく、この場合は第
２図に示すＸ軸およびＹ軸上にそれぞれ配置することに
なる。なお、この配置では４台の撮像装置の各画鍮信号
の差を同時に得ることはできないので、一旦画像メモリ
に記憶して後にその差を求めるようにすればよい。また
、２値化演算部９は省いても良く、絶対値信号Ｗを直接
側面情報演算部１０に送って側面情報を得るようにして
も良い。さらに、各ｍ像装置！！４．５は走査方向に対
して２の画像が重なり合うように配置しているが、これ
を一方の！ｆｉ象装置の走査方向を電気的に反対にする
ようにしてもよい。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、回路基板の検査を
自動化し、かつ？！！雑な形状やその色彩に影響されず
に目的の物体を認識できる物体認識装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる物体認識装置の一実施例を示す
構成図、第２図は本発明装置における撮像装置の配置図
、第３図および第４図は本発明装置における撮像画像を
示す図、第５図および第６図は本発明装置の作用を説明
するための図、第７図は本発明装置により得られる側面
情報を示す模式図である。１・・・回路基板、２・・・チップ部品、３・・・落射
照明、４．５・・・撮像装置、７・・・側面情報手段、
８・・・絶対値減算部、９・・・２値化演算部、１ｏ・
・・側面情報演算部、１１・・・表示部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第３図　　　　　第４図第５図輝度レベル　　　　　　輝度レベル　　　　　　輝度レ
ベル第６図

Claims

【特許請求の範囲】

被認識物体の被認識面に対してほぼ垂直方向に配置され
た落射照明と、前記被認識物体を互いに対向する方向で
かつ前記被認識物体面に対してそれぞれ同一角度をもっ
て撮像する少なくとも一対の撮像手段と、この撮像手段
から出力される各画像信号の輝度レベルから前記被認識
物体の側面情報を得る側面情報手段と、この側面情報手
段により得られた側面情報から前記被認識物体を認識す
る認識手段とを具備したことを特徴とする物体認識装置
。