JPS63247605A - Component recognizing method - Google Patents

Component recognizing method

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JPS63247605A
JPS63247605A JP62081418A JP8141887A JPS63247605A JP S63247605 A JPS63247605 A JP S63247605A JP 62081418 A JP62081418 A JP 62081418A JP 8141887 A JP8141887 A JP 8141887A JP S63247605 A JPS63247605 A JP S63247605A
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JP
Japan
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straight lines
straight line
pattern
contour
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP62081418A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamichi Morimoto
正通 森本
Kazumasa Okumura
一正 奥村
Zenichi Okabashi
岡橋 善一
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62081418A priority Critical patent/JPS63247605A/en
Publication of JPS63247605A publication Critical patent/JPS63247605A/en
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Abstract

PURPOSE:To find the position and inclination of a component without contacting by approximating the contour of the component by plural straight lines and finding corner data. CONSTITUTION:An image of the component is picked up and digitized to generate an image pattern 1, and a contour point PO of the pattern and contour points and connecting directions of one round of the pattern are detected from a point PS in the pattern. Then the angle of deviation of the straight line connecting two points which are at a distance of the constant number of points are calculated and sections where the difference between adjacent angles of deviation is zero continuously are detected as a straight line to obtain straight lines 3-10. Then one straight line 11 is restored by using straight lines 6-8 which have the same angle of deviation and adjoin to one another among the respective straight lines 3-10. Further, straight lines 12 and 13 which are shorter than the specific shortest length among remaining straight lines are regarded as noises and removed. The remaining straight lines 14, 15, 16, and 17 after said processing are used to obtain a polygon approximating the contour of the pattern 1, and respective corner data are calculated and matched with respective data which are taught previously to recognize intersections 18-21 as reference positions at the time of calculating position and inclination.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部品認識方法に関し、特にチップ形電子部品(
以下チップ部品と称する)やリードの短いIC部品を回
路基板に装着するときに必要となる、電子部品の位置検
出などに好適に適用できる部品認識方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a component recognition method, and particularly to a chip-type electronic component (
The present invention relates to a component recognition method that can be suitably applied to detecting the position of electronic components, which is necessary when mounting IC components (hereinafter referred to as chip components) or short leads on a circuit board.

従来の技術 チップ部品やリードの短いIC部品(以下総称して単に
部品と称する)を回路基板に装着するための位置補正方
法としては、規正爪による機械的な方法と画像処理によ
る電気的な方法がある。
Conventional technology Position correction methods for mounting chip components or IC components with short leads (hereinafter simply referred to as components) on a circuit board include a mechanical method using alignment claws and an electrical method using image processing. There is.

第6図は機械的な位置補正機構を示すもので、この動作
を簡単に説明すると、吸着ノズル31に吸着された部品
32は、同時に同じ割合で近づいてくる規正爪33と規
正爪34によって、それぞれX方向とy方向の位置ずれ
量が補正される。その結果、吸着ノズル31と部品32
の位置関係は常に一定に保たれ、主に部品供給部で部品
を吸着するときに発生する吸着ノズル31と部品32間
の位置ずれが補正されるのである。
FIG. 6 shows a mechanical position correction mechanism. To briefly explain this operation, the component 32 attracted by the suction nozzle 31 is moved by the regulating claws 33 and 34 that approach at the same rate at the same time. The amount of positional deviation in the X direction and the y direction is corrected. As a result, the suction nozzle 31 and the part 32
The positional relationship between the suction nozzle 31 and the component 32 is always kept constant, and the positional deviation between the suction nozzle 31 and the component 32 that occurs mainly when the component supply section picks up the component is corrected.

また、画像処理による位置補正方法としては、テレビカ
メラなどの撮像手段によって部品のシルエツト像を撮像
し、撮像手段からの映像信号を量子化して得られたデジ
タル画像を処理し、部品の位置および傾きを検出する方
法が一般的である。
In addition, as a position correction method using image processing, a silhouette image of the part is captured by an imaging means such as a television camera, and the digital image obtained by quantizing the video signal from the imaging means is processed to determine the position and inclination of the part. A common method is to detect

部品の位置および傾きを検出する具体的な方法としては
いくつかあるが、ここでは代表的な2種類の方法につい
て述べる。
Although there are several specific methods for detecting the position and inclination of a component, two typical methods will be described here.

第1の方法はテンプレートマツチングによる位置検出で
ある。第7図a、b、cを用いて簡単に説明すると、デ
ジタル画像としてフレームメモリに保持されている認識
対象部品の画像パターン41より、パターンの特徴を含
んだサブパターン42および43を切り出す(第7図a
)。切り出されたサブパターンは画像パターン41とは
別のメモリに保持され、これをテンプレートA44 、
テンプレートC45とする(第7図b)。ここまでが教
示処理であり、この処理によって画像パターン41の位
置は、テンプレートの代表点である左上コーナ(第7図
aに示すPA)の座標で表わすことができ、また画像パ
ターン41の傾きは、2つのテンプレートの代表点(第
7図aに示すPAおよびPC)を結ぶ直線の傾きで表す
ことができるのである。認識処理時には、フレームメモ
リに取り込まれているデジタル画像上でテンプレートを
移動させながらマツチングを行って、デジタル画像とテ
ンプレートとの一致度が最も高くなった位置を検出する
。第7図Cは、認識処理時にフレームメモリに取り込ま
れた画像パターン46に対してテンブレー)A44およ
びテンプレート045でマツチングを行った結果、それ
ぞれPAとPCにおいて一致度が最大になること、つま
り、PAとPC”がテンプレートマツチングによって検
出される位置となることを示している。また画像パター
ン46の傾きは、2点PA”およびPB”を結ぶ直線の
傾きで表わされる。
The first method is position detection using template matching. To briefly explain using FIGS. 7a, b, and c, subpatterns 42 and 43 containing the characteristics of the pattern are cut out from the image pattern 41 of the recognition target part held in the frame memory as a digital image. Figure 7a
). The cut out sub-pattern is held in a memory separate from the image pattern 41, and is used as the template A44,
Template C45 is used (FIG. 7b). This is the teaching process. Through this process, the position of the image pattern 41 can be expressed by the coordinates of the upper left corner (PA shown in FIG. 7a), which is the representative point of the template, and the inclination of the image pattern 41 can be expressed by , can be expressed by the slope of a straight line connecting the representative points of the two templates (PA and PC shown in FIG. 7a). During recognition processing, matching is performed while moving the template on the digital image stored in the frame memory, and the position where the degree of matching between the digital image and the template is highest is detected. FIG. 7C shows that as a result of matching the image pattern 46 taken into the frame memory during recognition processing with template A44 and template 045, the matching degree is maximized in PA and PC, respectively. and PC'' are the positions detected by template matching.The slope of the image pattern 46 is represented by the slope of a straight line connecting two points PA'' and PB''.

第2の方法は、画像パターンの輪郭形状を処理すること
によってパターンのコーナの検出を行い、検出したコー
ナの個数・種類、並びに距離によってパターンの認識を
行うものである。第8図a。
In the second method, corners of the pattern are detected by processing the contour shape of the image pattern, and the pattern is recognized based on the number, type, and distance of the detected corners. Figure 8a.

b、a、dを用いて簡単に説明すると、デジタル画像と
してフレームメモリに保持されている認識対象部品の画
像パターン61の内部の点P3より、パターンの最初の
輪郭点Poを検出する。そしてこの輪郭点P。より時計
回りにパターン1周分の輪郭点を追跡しながら次々と検
出する。次に、一定の点数だけ離れた輪郭点を結ぶ直線
52の偏角θをパターン1周分の輪郭点に対して算出し
、偏角の差であるΔθを計算する(第8図b)。第8図
aに示されている画像パターン61の4つのコーナA、
B、C,Dは、第8図すにおいては1群のΔθ53,5
4,55.56で表わされ、各群においてΔθを加算し
た値がそのコーナの変化角度量となる。第8図すに示さ
れる4コーナ、A。
To briefly explain using b, a, and d, the first contour point Po of the pattern is detected from the point P3 inside the image pattern 61 of the recognition target part held in the frame memory as a digital image. And this contour point P. The contour points for one rotation of the pattern are tracked clockwise and detected one after another. Next, the declination angle θ of a straight line 52 connecting contour points separated by a certain number of points is calculated for the contour points for one round of the pattern, and the difference in the declination angle Δθ is calculated (FIG. 8b). Four corners A of the image pattern 61 shown in FIG. 8a,
B, C, and D are Δθ53,5 of one group in Figure 8.
4,55.56, and the value obtained by adding Δθ in each group becomes the amount of angle change of that corner. 4 corners shown in Figure 8, A.

B、C,Dは全て輪郭線上で進行方向を右へ90゜変化
させるコーナであるので、これらをプラス900 コー
ナと称することにする(マイナスコーナは進行方向を左
へ変化させる)。各コーナの代表位置は、各群において
Δθを加算した値が、全Δθを加算した時の半分の値に
なる点とする。教示処理時には、以上の処理によって検
出されたコーナの個数、各コーナの種類(何度のコーナ
であるか)、コーナーの並び、隣接コーナ間距離を保持
しておく。そして認識時に取り込まれた画像パターン5
7に対しても同様の処理を行い、その結果得られる各コ
ーナが教示時に保持しておいた各コーナのどれに対応し
ているか調べるため、n軸上でマツチングを行う。この
マツチングは教示時に保持しておいたコーナの個数・種
類・並び・距離を比較して、相方のコーナの対応を取る
ものである。第8図dでは最初に検出されるコーナDs
sを第8図すの教示データに照らし合せてコーナA63
とみなしてマツチングを試みるが、隣接するコーナとの
距離条件が合わない。そこで次に、コーナA59をコー
ナA53とみなしてマツチングを試みると全ての条件が
一致する。このようにして、認識時に検出されたコーナ
を教示時のコーナに対応づけることによって、パターン
の位置と傾きを認識することができるのである。
Since B, C, and D are all corners on the outline that change the direction of travel by 90 degrees to the right, these will be referred to as plus 900 corners (minus corners change the direction of travel to the left). The representative position of each corner is the point where the sum of Δθ's in each group is half the value of the sum of all Δθ's. During the teaching process, the number of corners detected through the above process, the type of each corner (how many corners there are), the arrangement of the corners, and the distance between adjacent corners are held. Image pattern 5 captured during recognition
Similar processing is performed for 7, and matching is performed on the n-axis in order to check which of the corners held at the time of teaching each corner obtained as a result corresponds to. This matching is performed by comparing the number, type, arrangement, and distance of the corners held at the time of teaching, and determining the correspondence between the other corners. In Fig. 8d, the first detected corner Ds
Corner A63 by comparing s with the teaching data in Figure 8.
However, the distance conditions with the adjacent corners do not match. Then, when matching is attempted by regarding corner A59 as corner A53, all conditions match. In this way, by correlating the corners detected during recognition with the corners during teaching, the position and inclination of the pattern can be recognized.

発明が解決しようとする問題点 機械的な位置補正機構を用いた場合に生ずる問題は2つ
ある。1つの規正爪の摩耗による補正誤差の発生や部品
の落下である。当然ながら規正爪は部品と接触するので
摩耗を避けることはできず、遅かれ早かれ摩耗する。M
9図aは吸着ノズル61に吸着された部品62が規正爪
63によって位置ずれ補正される様子を横から示したも
のである。
Problems to be Solved by the Invention There are two problems that arise when a mechanical position correction mechanism is used. Correction errors occur due to wear of one regulating claw and parts fall. Naturally, since the regulating claw comes into contact with parts, wear cannot be avoided, and sooner or later it will wear out. M
FIG. 9a shows from the side how the component 62 sucked by the suction nozzle 61 is corrected for positional deviation by the regulating claw 63.

規正爪63は両側から部品62をはさんだ時に部品62
を吸着ノズル61に押し付ける力が働くようにテーパー
加工が施されている。このため、摩耗した規正爪64は
第9図すのような形状になる。
The regulating claws 63 hold the part 62 when the part 62 is sandwiched from both sides.
It is tapered so that a force is applied to press the suction nozzle 61 against the suction nozzle 61. Therefore, the worn regulating claw 64 has a shape as shown in FIG. 9.

しかも実際には、様々な大きさ、硬さを持った部品を同
一の規正爪で規正するため、規正爪の摩耗の仕方はよシ
複雑なものとなシ、部品をはさんだ時に異常な外力が生
じて補正誤生の原因となったり、あるいは部品の落下の
原因となったりするのである。もう1つの問題は部品の
大きさに合せて少なくとも2種類の規正部を設けなけれ
ばならないことである。近年、高密度実装技術の発達に
よって回路基板用電子部品はチップ化される傾向が従来
にも増して高まっている。小は1.6 X O,BMM
から大は101uI角程度の部品まで市販されており、
しかもこれら多種多様のチップ部品全てを1台で装着で
きる実装機の出現への要望が高まっている。
Moreover, in reality, parts with various sizes and hardnesses are calibrated using the same standard pawl, so the manner in which the standard pawl wears out is quite complicated, and abnormal external forces are applied when the parts are sandwiched. This may cause correction errors or parts to fall. Another problem is that at least two types of regulating portions must be provided depending on the size of the component. In recent years, with the development of high-density packaging technology, the tendency for electronic components for circuit boards to be made into chips has increased more than ever. Small is 1.6 X O, BMM
Parts from 101 uI square in size are commercially available.
Moreover, there is an increasing demand for a mounting machine that can mount all of these various chip components in one machine.

このように大きさが異なるチップ部品を1台の実装機で
装着するためには第10図aに示す小型部品用の規正部
と第10図すに示す大型部品用の規正部という、少なく
とも2種類の規正部が必要となり、前述の規正部摩耗の
問題と合まった保守の問題やコスト高の問題にかかわっ
てくる。
In order to mount chip components of different sizes in one mounting machine, at least two parts are required: a regulating part for small components as shown in FIG. 10a, and a regulating part for large components as shown in FIG. 10. A different type of alignment is required, leading to maintenance and cost problems combined with the alignment wear problem discussed above.

そこで接触式の機械的な位置補正から、非接触式の電気
的な位置補正方法を採用することになるが、従来の技術
であるテンプレートマツチングや輪郭形状処理によるコ
ーナのマツチングにおいても次のような問題が存在する
Therefore, a non-contact electric position correction method was adopted instead of a contact-type mechanical position correction method, but the following methods also apply to conventional techniques such as template matching and corner matching using contour shape processing. There are problems.

まず、テンプレートマツチング法の最大の問題点はパタ
ーンの回転に対して弱いことである。これは第11図に
示すように、教示時に画像パターンより切り出したテン
プレート71が画面内を常に水平−垂直方向に移動する
からで、大きく傾いた画像パターン72に対しては、信
頼に足る高い一致度を示す位置が検出できない。テンプ
レートマツチングで検出できる傾き角がせいぜい±10
゜程度であることを考えると、部品供給部でチップ部品
吸着時にそれ以上の傾きが予想されるチップ部品実装機
のチップ部品位置検出にテンプレートマツチングが適し
ているとは言い難い。
First, the biggest problem with the template matching method is that it is vulnerable to pattern rotation. This is because, as shown in FIG. 11, the template 71 cut out from the image pattern during teaching always moves within the screen in the horizontal-vertical direction, so that a reliable and high match can be obtained for a greatly tilted image pattern 72. The position indicating the degree cannot be detected. The tilt angle that can be detected by template matching is at most ±10
Considering that the tilt angle is about .degree., it is hard to say that template matching is suitable for detecting the position of a chip component in a chip component mounting machine, where a tilt larger than that is expected when the component supply section picks up the chip component.

また、輪郭形状処理によるコーナマツチングでは、チッ
プ部品の正確な位置を検出できない。チップ部品には鋭
利なコーナを有するものもあるが、中には第12図aに
示すような鈍いコーナを有するチップ部品81もある。
Furthermore, corner matching based on contour shape processing cannot detect the accurate position of the chip component. Some chip components have sharp corners, but some chip components 81 have blunt corners as shown in FIG. 12a.

このような部品の場合コーナの鈍り方が一様でないため
、コーナの代表位置を計算すると第12図すに示すよう
にPAの位置であったり、あるいはコーナの鈍り方が大
きいとP“の位置であったりし、PAとPA“の位置の
差が誤差になる。また第12図Cに示すようなアール部
を持ったチップ部品82の場合には、アール部における
角度の変化量Δθが小さいためにコーナFのようにコー
ナ代表点の位置が正確に求まらなかったり、第12図d
に示すようなコーナ部にごみが付着したチップ部品83
の場合には、コーナDのように位置がずれたシ、コーナ
の種類(角度量)が変わってしまうといった問題も発生
してくる。
In the case of such parts, the way the corners are blunted is not uniform, so if you calculate the representative position of the corner, it will be the position PA as shown in Figure 12, or if the corner has a large degree of dullness, it will be the position P''. The difference between the positions of PA and PA" becomes an error. Furthermore, in the case of a chip component 82 having a radiused portion as shown in FIG. If not, Figure 12d
Chip component 83 with dust attached to the corner as shown in
In this case, a problem arises in that the position of the corner D is shifted or the type (angle amount) of the corner changes.

本発明は上記従来の問題点を解消し、非接触で対象部品
の回転に強く、しかも精度の高い部品認識方法を提供す
ることを目的とする。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a non-contact component recognition method that is resistant to rotation of a target component and has high accuracy.

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、部品の輪郭を複数本
の直線で近似する手段と、前記直線の偏角を算出する手
段と、部品の輪郭を近似する前記複数本の直線のうち隣
接する2直線のなす角度と交点の座標を算出する手段と
を用い、前記隣接する2直線がなす角度と交点の座標を
1組のコーナデータとして、部品の輪郭を近似する前記
複数本の直線の数に等しい組数のコーナデータを求め、
前記コーナデータの中からいくつかのコーナデータを用
いて部品の位置および傾きを検出する部品認識方法を提
供するものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes means for approximating the outline of a part by a plurality of straight lines, means for calculating the declination angle of the straight line, and means for approximating the outline of the part by a plurality of straight lines. approximating the contour of the part by using a means for calculating the angle formed by two adjacent straight lines among the plurality of straight lines and the coordinates of the intersection, and using the angle formed by the two adjacent straight lines and the coordinates of the intersection as a set of corner data; find the number of sets of corner data equal to the number of the plurality of straight lines,
The object of the present invention is to provide a component recognition method that detects the position and inclination of a component using some of the corner data.

尚、部品の輪郭を近似する前記複数本の直線の検出にお
いては、部品を撮像して得られる映像をデジタル化した
画像パターンからまずパターン1周分の輪郭点を検出し
、次に一定の点数だけ離れた2点の輪郭点を結ぶ直線の
偏角をパターン1周分の輪郭点に対して算出し、隣接す
る偏角の差が連続的にゼロあるいはゼロとみなせる程の
小さい値となる区間を直線として検出する方法を用いる
のが好ましい。
Note that in detecting the plurality of straight lines that approximate the outline of the part, first, contour points for one round of the pattern are detected from the image pattern obtained by digitizing the image obtained by imaging the part, and then a certain number of points are detected. Calculate the declination angle of a straight line connecting two contour points that are separated by the same amount as the contour points for one round of the pattern, and define the section in which the difference between adjacent declination angles is continuously zero or a value small enough to be considered zero. It is preferable to use a method of detecting as a straight line.

また、部品の輪郭を近似する直線が分断された場合には
、分断された個々の直線の偏角を算出し比較することに
よって、分断された直線を1本の直線に復元する方法を
用いるのが好ましい。
In addition, when a straight line that approximates the contour of a part is divided, a method is used to restore the divided straight line to a single straight line by calculating and comparing the declination angles of each divided straight line. is preferred.

作  用 本発明は上記構成を有するので、非接触で部品の位置お
よび傾きが検出でき、保守や調整が簡単である。また部
品の大きさがどのようなものであれ撮像さえできれば認
識が可能であり、実装機を設計する際には省スペースと
いうメリットも期待できる。さらに、部品の輪郭の大部
分を占める直線を検出して部品の認識を行うので、部品
の回転に強く、鈍ったコーナやR部を持つチップ部品に
対しても精度よく位置および傾きの検出ができる。
Function: Since the present invention has the above configuration, the position and inclination of components can be detected without contact, and maintenance and adjustment are easy. Furthermore, regardless of the size of the component, it can be recognized as long as it can be imaged, and it can also be expected to have the advantage of saving space when designing a mounting machine. Furthermore, since parts are recognized by detecting straight lines that make up most of the part's outline, it is resistant to part rotation and can accurately detect the position and tilt of chip parts with blunt corners or rounded corners. can.

また、直線が分断されている場合にこれを1本の直線に
復元すると認識を効率化することに役立つ。
Furthermore, when a straight line is divided, restoring it to a single straight line helps to improve recognition efficiency.

尚、画像パターンからパターン1周分の輪郭点を検出す
る方法としては、8近傍データの内容によって輪郭点の
連結方向を決定し、輪郭点を追跡しながら検出するなど
、公知の方法を採用することができる。
In addition, as a method for detecting the contour points for one rotation of the pattern from the image pattern, a known method is adopted, such as determining the connection direction of the contour points based on the contents of the 8-neighborhood data and detecting the contour points while tracking them. be able to.

実施例 以下、本発明の一実施例を第1図、第2図を参照しなが
ら説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図は、やや複雑な輪郭形状を持ったチップ部品がシ
ルエツト像としてフレームメモリに取り込まれてから、
位置および傾きが検出されるまでの処理の流れをaから
eに順に示したものである。
Figure 1 shows that a chip component with a somewhat complex outline is captured in a frame memory as a silhouette image, and then
The flow of processing until the position and inclination are detected is shown in order from a to e.

1はチップ部品の画像パターンであり、この画像パター
ンの内部の点Psよシまずパターンの輪郭点P□を検出
する。そして、輪郭点P□より時計回りに画像パターン
1周分の輪郭点を検出するが、輪郭点の検出には8近傍
データ2の内容によって輪郭点の連結方向を決定し、輪
郭点を追跡しながら検出する方法を用いる。次に、一定
の点数だけ離れた2点の輪郭点を結ぶ直線の偏角をパタ
ーン1周分の輪郭点に対して算出し、隣接する偏角の差
が連続的にゼロ(あるいはゼロとみなせる程の小さい値
)となる区間を直線として検出する。3〜1oはこのよ
うにして検出した直線である。そして、3〜10の各直
線に対して偏角を求め、同じ偏角を持った直線が隣り合
っているかどうか調べる。直線6〜8が同じ偏角を持ち
隣り合って存在していることが判明するのでこれらの直
線6〜8から1本の直線11を復元する。さらにこの段
階で残っている直線を予め定めておいた最小長さと比較
して、最小長さより短い直線12.13をノイズと考え
て除去する。以上の処理によって残った直線14,15
,16.17が、やや複雑な形状を持ったチップ部品の
画像パターンの輪郭を近似する直線になる。そこで、求
まった各直線の隣接する2直線のなす角度と交点の座標
を全て求めることによシチップ部品の画像パターン1を
近似する多角形の各コーナデータを計算する。コーナデ
ータが求まれば以降の処理は、従来例の1つとして説明
した輪郭形状処理によるコーナマツチングと全く同じに
なる。すなわち、認識時に得だコーナの個数2種類、並
び、距離を、教示時に保持しておいた各データに照らし
合せて相方のコーナを対応づける。この対応づけによっ
てやや複雑な輪郭形状を持ったチップ部品の位置および
傾きの検出が可能となる。18〜21は直線14〜17
の交点を表しており、位置および傾き算出の際の基準位
置となる。
Reference numeral 1 is an image pattern of a chip component, and first, a contour point P□ of the pattern is detected from a point Ps inside this image pattern. Then, the contour points for one rotation of the image pattern are detected clockwise from the contour point P□.To detect the contour points, the connection direction of the contour points is determined based on the contents of the 8 neighborhood data 2, and the contour points are tracked. A method of detection is used. Next, the declination angle of a straight line connecting two contour points separated by a certain number of points is calculated for the contour points for one round of the pattern, and the difference between adjacent declination angles is continuously zero (or can be considered zero). The section where the value is as small as 3 to 1o are straight lines detected in this way. Then, the angle of argument is determined for each of the straight lines 3 to 10, and it is determined whether straight lines with the same angle of argument are adjacent to each other. Since it is found that straight lines 6 to 8 have the same angle of deviation and exist adjacent to each other, one straight line 11 is restored from these straight lines 6 to 8. Further, at this stage, the remaining straight lines are compared with a predetermined minimum length, and straight lines 12 and 13 shorter than the minimum length are considered to be noise and removed. Straight lines 14 and 15 left after the above processing
, 16.17 are straight lines that approximate the contour of the image pattern of a chip component having a somewhat complicated shape. Therefore, each corner data of a polygon that approximates the image pattern 1 of the chip component is calculated by determining all the angles formed by two adjacent straight lines and the coordinates of the intersections of each straight line. Once the corner data is determined, the subsequent processing is exactly the same as the corner matching by contour shape processing described as one of the conventional examples. That is, the two types of number, arrangement, and distance of advantageous corners at the time of recognition are compared with each data held at the time of teaching, and the other corner is matched. This correspondence makes it possible to detect the position and inclination of a chip component with a somewhat complex contour. 18-21 are straight lines 14-17
It represents the intersection of , and serves as the reference position when calculating the position and inclination.

第2図a −dは、パターンの輪郭点からパターンの輪
郭を近似する直線の求め方を示す図であり、画像パター
ン22にはノイズ23と凹部24が含捷れている。この
画像パターンの輪郭点は、パターン内部の点Psより輪
郭点P□を検出し、次にPoより時計回りに次々と輪郭
点を追跡することにより求められる。そして、一定の点
数(第2図ではm個)だけ離れた2点を結ぶ直線の偏角
(第2図では、PnとPn+。を結ぶ直線およびPn+
1とPn+1+。を結ぶ直線の偏角θユおよびθn+1
)をパターン1周分の輪郭点に対し求める。さらに隣接
する偏角θ。、θn+1の差Δθユを求める。第2図C
は縦軸 Δθ工θ −θ n    n    n+1 に偏角の差Δθを、横軸にnをとったグラフであり、画
像パターン22の4つのコーナpA、 pB。
FIGS. 2a to 2d are diagrams showing how to obtain a straight line that approximates the outline of a pattern from the outline points of the pattern, and the image pattern 22 includes noise 23 and recesses 24. The contour points of this image pattern are obtained by detecting contour points P□ from points Ps inside the pattern, and then tracing the contour points one after another clockwise from Po. Then, the declination of a straight line connecting two points separated by a certain number of points (m in Figure 2) (in Figure 2, the straight line connecting Pn and Pn+.
1 and Pn+1+. Declination angle θyu and θn+1 of the straight line connecting
) is calculated for the contour points of one round of the pattern. Further adjacent declination angle θ. , θn+1 is calculated. Figure 2C
is a graph in which the vertical axis is the difference in argument Δθ and the horizontal axis is n, and represents the four corners pA and pB of the image pattern 22.

PC,PDが上に凸の曲線25で表されている。またノ
イズ23は上に凸の曲線26で、凹部24は下に凸の曲
線27で表されている。ここでは説明の都合上「上に凸
の曲線」あるいはr下に凸の曲線」と称したが実際には
横軸のnが離散的な値をとるので、各曲線25.26.
27は1群のΔθを表しており、各群においてΔθを加
算した値が各群(すなわち、26はコーナ、26はノイ
ズ、27は凹部)の角度を表すことになる。しだがって
、26はノイズ23の角度を表すが、26の構成要素で
ある個々のΔθがゼロとみなせる程の小さな値であるの
で、コーナP A −P B間は1本の直線28で表さ
れる。これとは逆に、コーナPB−PC間は凹部24が
27で示されるような大きなマイナスコートとなるため
に、2つの直線29に分断されてしまっている。また、
コーナPD−PA間はノイズも凹部も存在しないが処理
の都合によってP()で分断され2つの直線3oになっ
ている。このように分断された直線29.30に対して
は、検出された全ての直線の偏角を求め、同じ偏角を持
つ直線が隣り合っている場合に統合することにすれば1
本の直線31.32として復元できる。
PC and PD are represented by upwardly convex curves 25. Further, the noise 23 is represented by an upwardly convex curve 26, and the recess 24 is represented by a downwardly convex curve 27. Here, for convenience of explanation, the term "upward convex curve" or "downward convex curve" is used, but in reality, n on the horizontal axis takes discrete values, so each curve 25.26.
27 represents Δθ of one group, and the value obtained by adding Δθ in each group represents the angle of each group (that is, 26 is a corner, 26 is noise, and 27 is a concave portion). Therefore, 26 represents the angle of the noise 23, but since the individual Δθ, which is a component of 26, is small enough to be considered zero, there is one straight line 28 between the corners P A and P B. expressed. On the contrary, the concave portion 24 between corners PB and PC becomes a large negative coat as shown by 27, so that it is divided into two straight lines 29. Also,
There is no noise or recess between the corners PD and PA, but due to processing reasons, the line is divided by P() into two straight lines 3o. For the straight line 29.30 divided in this way, if we calculate the declination of all the detected straight lines and integrate the straight lines with the same declination next to each other, we can obtain 1.
It can be restored as a book straight line 31.32.

以上のような処理によって、パターンの輪郭点からパタ
ーンの輪郭を近似する直線が求められる。
Through the processing described above, a straight line that approximates the contour of the pattern is obtained from the contour points of the pattern.

尚、上記実施例では偏角の差Δθを加算してコーナ角度
を算出するとしたが、加算する前に隣接するいくつかの
Δθの相加平均をとることによって、偏角の差Δθの全
てを偏角の差の平均Δθに置き換えておき、偏角の差の
平均Δθを加算することでコーナ角度を求めてもよい。
In the above embodiment, the corner angle is calculated by adding the differences Δθ in argument angles. However, by taking the arithmetic average of several adjacent Δθ values before addition, all the differences Δθ in argument angles can be calculated. The corner angle may be determined by substituting the average Δθ of the differences in argument angles and adding the average Δθ of the differences in argument angles.

またこの場合には、第2図に示したノイズ23に対する
Δθの値は平滑化されることによってさらに小さくなり
、偏角の差Δθをそのまま加算する場合と比較すると、
ノイズの影響を受は難いものとなる。
Furthermore, in this case, the value of Δθ for the noise 23 shown in FIG. 2 becomes even smaller due to smoothing, and compared to the case where the difference Δθ in argument is added as is,
This makes it difficult to be affected by noise.

さらに、第1図の説明において、予め定めておいた最小
長さと比較して、最小長さより短い直線12.13をノ
イズと考えて除去するとしたが、直線12.13が最小
長さ以上の長さを持つ場合には、チップ部品の画像パタ
ーン1の輪郭を第3図のように4本以上の直線で近似し
、位置および傾き算出の際の基準となる4つのコーナは
101〜106のコーナの中から選択するようにしても
よい。
Furthermore, in the explanation of Figure 1, it was assumed that straight lines 12.13 shorter than the minimum length were removed as noise when compared with a predetermined minimum length, but straight lines 12.13 are longer than the minimum length. If the image pattern 1 of the chip component has a shape, the outline of the image pattern 1 of the chip component is approximated by four or more straight lines as shown in Fig. You may choose from among them.

また、本発明による部品認識方法で認識可能な部品はチ
ップ部品だけでなく、第4図に示したリードの短いIC
部品110にも適用できる。このような部品の場合には
、一定の点数だけ離れた2点の輪郭点を結ぶ直線の偏角
を求める時に、輪郭点の間隔を広くとり、さらにコーナ
角度算出の際に加算する偏角の差の平均Δθを計算する
時に、平均するデータの数を多くすることによって、輪
郭上の凹凸を平滑化して直線近似し、111〜114の
仮想コーナを検出することができるからである。
Furthermore, components that can be recognized by the component recognition method according to the present invention are not only chip components but also ICs with short leads as shown in FIG.
It can also be applied to the component 110. In the case of such parts, when calculating the declination angle of a straight line connecting two contour points separated by a certain number of points, the distance between the contour points is widened, and the declination angle to be added when calculating the corner angle is This is because when calculating the average difference Δθ, by increasing the number of data to be averaged, irregularities on the contour can be smoothed and approximated by a straight line, and virtual corners 111 to 114 can be detected.

第6図a、bに従来例のコーナ検出による部品認識方法
(第6図a)と、本発明による部品認識方法(第6図b
)を比較して示す。本発明方法によれば、従来例のよう
にコーナそのものを直接検出して位置補正に用いる場合
に比べてノイズ120に強く、又鈍くなったコーナやア
ール部121が存在する場合でも精度よく認識できるこ
とが分かる。
Figures 6a and 6b show a conventional component recognition method using corner detection (Figure 6a) and a component recognition method according to the present invention (Figure 6b).
) are shown in comparison. According to the method of the present invention, it is more resistant to noise 120 than when directly detecting the corner itself and using it for position correction as in the conventional example, and it can be recognized with high accuracy even when there are dull corners or rounded portions 121. I understand.

発明の効果 本発明の部品認識方法によれば、多種多様の大きさや形
状を持つチップ部品や輪郭が凹凸になっているリードの
短いIC部品を、その輪郭を直線で近似し、近似した直
線のうち隣接する2直線からコーナデータを求めること
により部品の位置および傾きを非接触で求めることがで
きる。しかもノイズに強く、鈍くなったコーナやアール
部が存在する場合でも精度よく認識でき、しかも回転に
対して強いという大なる効果を発揮する。
Effects of the Invention According to the component recognition method of the present invention, the contours of chip components having a wide variety of sizes and shapes, and IC components with short leads having uneven contours are approximated by straight lines, and the approximated straight lines are By determining corner data from two adjacent straight lines, the position and inclination of the component can be determined without contact. In addition, it is resistant to noise, can be recognized accurately even when there are blunt corners or rounded corners, and is highly resistant to rotation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は本発明の一実施例を示し、第1図a 
−eは本発明の部品認識方法による大まかな処理の流れ
を示す説明図、第2図a −dは輪郭点から輪郭を近似
する直線の求め方を示す説明図、第3図は輪郭を近似す
る直線の求め方として他の実施例を示す説明図、第4図
はリードの短いIC部品の位置検出状態を示す説明図、
第6図a、bは従来例との比較図、WJe図〜第12図
は従来例の説明図で、第6図は機械的な規正方法の説明
図第7図a −Cはテンプレートマツチングによる位置
検出方法の説明図、第8図a −dは輪郭形状処理によ
るコーナマツチングで位置検出を行うことを示す説明図
、第9図a、b、第10図a、bは機械的な規正方法の
短所を示す説明図、第11図はテンプレートマツチング
による位置検出方法の短所を示す説明図、第12図a 
= dは輪郭形状処理によるコーナマツチングで位置検
出を行う方法の短所を示す説明図である。 1・・・・・・チップ部品の画像パターン、16〜16
・・・・・・画像パターンの輪郭を近似する直線、18
〜21・・・・・・検出位置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名実 
2 図 第3図 箒4図 ?J5図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 八
1 and 2 show an embodiment of the present invention, and FIG.
-e is an explanatory diagram showing the rough processing flow according to the component recognition method of the present invention, Fig. 2 a - d is an explanatory diagram showing how to obtain a straight line that approximates the contour from contour points, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing how to approximate the contour. FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of how to find a straight line; FIG. 4 is an explanatory diagram showing a position detection state of an IC component with a short lead;
Figures 6a and b are comparison diagrams with the conventional example, WJe figures to Figure 12 are explanatory diagrams of the conventional example, Figure 6 is an explanatory diagram of the mechanical adjustment method, and Figures 7a-C are template matching. Figures 8a-d are explanatory diagrams showing position detection by corner matching using contour shape processing, Figures 9a, b, and 10a, b are mechanical An explanatory diagram showing the disadvantages of the regulation method, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the disadvantages of the position detection method using template matching, and FIG. 12a
= d is an explanatory diagram showing the disadvantages of a method of detecting a position by corner matching based on contour shape processing. 1...Image pattern of chip parts, 16-16
....straight line approximating the outline of the image pattern, 18
~21...Detection position. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
2 Figure 3 Broom Figure 4? J5 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)部品の輪郭を複数本の直線で近似する手段と、前
記直線が基準軸となす角度(以下偏角と称する)を算出
する手段と、部品の輪郭を近似する前記複数本の直線の
うち隣接する2直線のなす角度と交点の座標を算出する
手段とを用い、前記隣接する2直線がなす角度と交点の
座標を1組のコーナデータとして、部品の輪郭を近似す
る前記複数本の直線の数に等しい組数のコーナデータを
求め、前記コーナデータの中からいくつかのコーナデー
タを用いて部品の位置および傾きを検出することを特徴
とする部品認識方法。
(1) means for approximating the outline of a part by a plurality of straight lines; means for calculating the angle (hereinafter referred to as an argument) that the straight line makes with a reference axis; and means for approximating the outline of the part by a plurality of straight lines; The plurality of lines approximate the contour of the part by using means for calculating the angle formed by two adjacent straight lines and the coordinates of the intersection point, and using the angle formed by the two adjacent straight lines and the coordinates of the intersection point as a set of corner data. A component recognition method comprising: obtaining a number of sets of corner data equal to the number of straight lines, and detecting the position and inclination of the component using some of the corner data.
(2)部品の輪郭を近似する前記複数本の直線の検出に
おいて、部品を撮像して得られる映像をデジタル化した
画像パターンからまずパターン1周分の輪郭点を検出し
、次に一定の点数だけ離れた2点の輪郭点を結ぶ直線の
偏角をパターン1周分の輪郭点に対して算出し、隣接す
る偏角の差が連続的にゼロあるいはゼロとみなせる程の
小さい値となる区間を直線として検出する特許請求の範
囲第1項に記載の部品認識方法。 (2)部品の輪郭を近似する直線が分断された場合に、
分断された個々の直線の偏角を算出し比較することによ
って、分断された直線を1本の直線に復元する特許請求
の範囲第1項に記載の部品認識方法。
(2) In detecting the plurality of straight lines that approximate the outline of the part, first, the outline points for one round of the pattern are detected from the image pattern obtained by digitizing the video obtained by imaging the part, and then a certain number of points are detected. Calculate the declination angle of a straight line connecting two contour points that are separated by the same amount as the contour points for one round of the pattern, and define the section in which the difference between adjacent declination angles is continuously zero or a value small enough to be considered zero. The component recognition method according to claim 1, which detects the line as a straight line. (2) When the straight line that approximates the contour of the part is divided,
2. The component recognition method according to claim 1, wherein a divided straight line is restored to a single straight line by calculating and comparing the deviation angles of each divided straight line.
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