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JP2596158B2 - Component recognition device - Google Patents

Component recognition device

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Publication number
JP2596158B2
JP2596158B2 JP2167690A JP2167690A JP2596158B2 JP 2596158 B2 JP2596158 B2 JP 2596158B2 JP 2167690 A JP2167690 A JP 2167690A JP 2167690 A JP2167690 A JP 2167690A JP 2596158 B2 JP2596158 B2 JP 2596158B2
Authority
JP
Japan
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image
component
signal
light source
difference
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美和子 広岡
慎二郎 川戸
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、部品認識装置に関し、特に画像信号を処
理することによって、撮像装置の視野内にある部品の位
置を認識する装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component recognition device, and more particularly, to a device that processes an image signal to recognize a position of a component in a field of view of an imaging device. .

[従来の技術] プリント基板に実装された電子部品の装着状態を検査
するため、第5図に示すような装置が特開昭63−18206
号公報に提案されている。図において、(1)は基板で
例えばプリント基板、(2)は辺部を有する被検部品で
例えば電子部品、(3a),(3b)は電子部品(2)に対
して異なる辺部に影を形成することのできるように、2
方向から光を照射する光源、(4)は光源(3a),(3
b)からの光照射による電子部品の影像を撮像して電気
信号に変換する光電変換器で、例えばテレビカメラ、
(5a),(5b)は光電変換器(4)で出力した画像信号
を記憶する第1,第2画像メモリ、(12)は画像処理する
画像処理装置であり、引算装置(11),演算装置
(6),判定装置(7)を備えている。光源(3a),
(3b)及び光電変換器(4)は、光源(3a),(3b)と
光電変換器(4)とを結ぶ延長線が電子部品(2)の配
設方向に対して傾斜するように配設されている。
2. Description of the Related Art An apparatus as shown in FIG. 5 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-18206 for inspecting the mounting state of electronic components mounted on a printed circuit board.
No. 1993. In the figure, (1) is a substrate, for example, a printed board, (2) is a test component having a side, for example, an electronic component, and (3a), (3b) are shadows on different sides of the electronic component (2). 2 so that
A light source that emits light from a direction, (4) is a light source (3a), (3
b) A photoelectric converter that captures an image of an electronic component by the light irradiation from step b) and converts the image into an electric signal.
(5a) and (5b) are first and second image memories for storing image signals output from the photoelectric converter (4), and (12) is an image processing device for performing image processing, and a subtraction device (11), An arithmetic unit (6) and a determination unit (7) are provided. Light source (3a),
(3b) and the photoelectric converter (4) are arranged such that an extension line connecting the light sources (3a) and (3b) and the photoelectric converter (4) is inclined with respect to the disposing direction of the electronic component (2). Has been established.

従来の装置は上記のように構成され、得られた画像と
基準画像を比較する事にって部品の位置や形状などを検
出するようになっている。即ち、先ず被検部品(2)を
設置し、一方の光源(3a)を点灯し被検部品(2)を照
射する。ついでこの光照射面の画像をテレビカメラ
(4)で撮像し、電気信号に変換して第1画像メモリ
(5a)に記憶させる。次に光源(3a)を消灯し、もう一
方の光源(3b)を点灯し、光照射面の画像をテレビカメ
ラ(4)で撮像する。これを電気信号に変換して第2画
像メモリ(5b)に記憶させる。これらに記憶された両画
像信号のそれぞれ対応する画素の信号値の差を引算装置
(11)で演算し、差画像とする。演算装置(6)で、こ
の差画像と予め格納してある基準画像を比較して部品
(2)の位置を求め、その結果を判定装置(7)に入力
し、予め格納してある基準値と比較判定する。
The conventional device is configured as described above, and detects the position and shape of a component by comparing the obtained image with a reference image. That is, first, the component to be inspected (2) is set, and one light source (3a) is turned on to irradiate the component to be inspected (2). Next, the image of the light irradiation surface is picked up by the television camera (4), converted into an electric signal, and stored in the first image memory (5a). Next, the light source (3a) is turned off, the other light source (3b) is turned on, and an image of the light irradiation surface is captured by the television camera (4). This is converted into an electric signal and stored in the second image memory (5b). The difference between the signal values of the pixels corresponding to the two image signals stored therein is calculated by a subtraction device (11) to obtain a difference image. The arithmetic unit (6) compares the difference image with a pre-stored reference image to determine the position of the component (2), and inputs the result to the determination unit (7), where the pre-stored reference value Is determined.

[発明が解決しようとする課題] 上記の様な従来の部品認識装置では、差画像をとるた
めの2つの画像信号は、どの部品についても常に部品表
面が同じように反射した画像が得られることが必要であ
った。そうでない場合、例えば部品の表面に凹凸があ
り、部分的に光ったり影ができたときなど部品ごとに異
なる反射が起った場合等、差画像にも部品上のムラが残
って、辺部の影のみを精度良く抽出することができなか
った。このことを図で説明する。第6図(a)は、部品
の側面を示す説明図である。このように部品(2)の表
面に凹凸がある場合、例えば、光源(3a)によって照射
した画像では、部品(20a)の信号レベルが平坦な部分
より高く、部分(20b)の信号レベルが平坦な部分より
低くなり、第6図(b)のように撮像される。一方、光
源(3b)によって照射した画像では、逆に部分(20a)
の信号レベルが平坦な部分より低く、部分(20b)の信
号レベルが平坦な部分より高くなり、第6図(c)のよ
うに撮像される。従って第6図(b)の画像と第6図
(c)の画像の差画像を作ると、部分(20a)と部分(2
0b)は影ではないにも関わらず、その信号レベル差が大
きくなるため、第6図(d)のように影の部分(30
a),(30b)と同じような画像となり、画像処理でそれ
を識別するのは困難であった。このように2つの画像信
号の差画像を得る際に、それらの画像におけるムラが加
えられることになり、特に光源がカメラレンズ(4)の
光軸と軸対称に配設されている場合には、ほぼ2倍に増
幅されることになり、辺部の影の信号と同等のレベルに
なって、部品の位置・形状などを誤認識するという問題
点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional component recognition device as described above, two image signals for obtaining a difference image can always obtain an image in which the component surface of any component is reflected in the same manner. Was needed. Otherwise, for example, when the surface of the component has irregularities, and when different reflections occur for each component, such as when light or shadow is partially formed, unevenness on the component remains in the difference image, and Could not be accurately extracted. This will be described with reference to the drawings. FIG. 6A is an explanatory view showing a side surface of the component. When the surface of the component (2) has irregularities as described above, for example, in an image illuminated by the light source (3a), the signal level of the component (20a) is higher than that of a flat portion, and the signal level of the portion (20b) is flat. The image becomes lower than the normal part, and the image is taken as shown in FIG. 6 (b). On the other hand, in the image illuminated by the light source (3b),
Is lower than the flat part and the signal level of the part (20b) is higher than the flat part, and the image is taken as shown in FIG. 6 (c). Accordingly, when a difference image between the image of FIG. 6B and the image of FIG. 6C is created, the part (20a) and the part
0b) is not a shadow, but the signal level difference is large, and therefore, as shown in FIG.
The images were similar to (a) and (30b), and it was difficult to identify them by image processing. As described above, when obtaining a difference image between two image signals, unevenness in the images is added. Particularly, when the light source is disposed axially symmetric with the optical axis of the camera lens (4). Is amplified by a factor of about two, resulting in a level equivalent to the signal of the shadow on the side, and there is a problem that the position and shape of the component are erroneously recognized.

この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、部品の形状や位置を精度良く認識できる部
品認識装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a component recognition device capable of accurately recognizing the shape and position of a component.

[課題を解決するための手段] この発明による部品認識装置は、辺部を有する部品の
異なる辺部に影を形成することのできる3個以上の光
源、光源の照射による部品の辺部の影像を撮像して電気
信号に変換する光電変換器、光電変換器で出力した電気
信号を画像信号として記憶する画像メモリ、部品の辺部
のうち被認識辺部以外の影像の画像信号を2つ選び、そ
の画像信号のそれぞれ対応する画素の信号値を比較して
大きい方を残すことによって最大値画像信号を得る最大
値画像演算装置、被認識辺部のの画像信号と最大値画像
信号との信号値の差を演算して差画像を得る差画像演算
装置、及び演算装置の演算結果から部品の位置を認識す
る判定装置を備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A component recognition device according to the present invention provides three or more light sources capable of forming shadows on different sides of a component having a side, an image of a side of the component by irradiation of the light source. A photoelectric converter that captures an image and converts it into an electric signal, an image memory that stores the electric signal output from the photoelectric converter as an image signal, and two image signals of a shadow other than the recognized side of the side of the component. A maximum value image operation device for obtaining the maximum value image signal by comparing the signal values of the corresponding pixels of the image signal and leaving the larger one, a signal between the image signal of the recognized side and the maximum value image signal The apparatus includes a difference image calculation device that calculates a difference between values to obtain a difference image, and a determination device that recognizes a position of a component from a calculation result of the calculation device.

[作用] この発明においては、被認識辺部以外の辺部の影を得
ることのできる光源を順次点灯して得た画像2つのうち
大きい方の出力信号値をとった信号で構成された最大値
画像を作ることによって、部品表面の凹凸による画像値
のムラをなくした画像を得ることができる。さらにこの
最大値画像と部品の被認識辺部の影ができるように斜め
から照射した画像との差をとることによって、部品の被
認識辺部を精度良く計測することができる。
[Operation] In the present invention, the maximum of the two signals obtained by sequentially lighting the light sources capable of obtaining the shadows of the sides other than the recognized side is the signal having the larger output signal value. By creating a value image, it is possible to obtain an image in which unevenness of the image value due to unevenness of the component surface is eliminated. Furthermore, by taking the difference between the maximum value image and the image illuminated obliquely so that the shadow of the recognized side of the component is formed, the recognized side of the component can be accurately measured.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を第1図に基いて説明す
る。第1図はこの発明の一実施例による部品認識装置の
構成を示すブロック図である。この装置はプリント基板
に取り付けられた部品を認識する装着状態検査装置であ
る。図において、(1)はプリント基板、(2)は辺部
を有する被検部品で、プリント基板(1)に実装されて
いる。(3)は被検部品(2)を照射する光源であり、
(3a),(3b),(3c),(3d)はプリント基板(1)
上をそれぞれ別の角度、例えば光源(3a)と光源(3c)
は被検部品(2)を挟んで対称になるように斜めに設置
してあり、光源(3b)は光源(3a)と光源(3c)からそ
れぞれ水平方向に90°の方向で、かつ部品(2)に対す
る角度と距離は等しい位置に設置する。同様に光源(3
d)は被検部品(2)を挟んで光源(3b)と対称になる
ように斜めに設置してあり、光源(3a)と光源(3c)か
らそれぞれ水平方向に90°の方向で、かつ部品(2)に
対する角度と距離は等しい位置に設置している。即ち4
つの光源(3a),(3b),(3c),(3d)は部品(2)
の異なる辺部に影を形成することのできるように配置さ
れ、これらを部品(2)の真上から見ると、お互いに90
°をなし、部品(2)を挟んで2組の対向する位置に設
置してある。(4)は光源(3a),(3b),(3c),
(3d)の照射による部品(2)の辺部の影像を撮像して
電気信号に変換する光電変換器で、例えばテレビカメラ
である。(5)は光電変換器(4)で出力された画像信
号を記憶する画像メモリで、例えば光源(3a)を照射し
た時の画像信号を記憶する第1画像メモリ(5a)、光源
(3b)を照射した時の画像信号を記憶する第2画像メモ
リ(5b)、光源(3c)を照射した時の画像信号を記憶す
る第3画像メモリ(5c)、光源(3d)を照射した時の画
像信号を記憶する第4画像メモリ(5d)である。(6)
は最大値画像,及び差画像を演算して部品(2)の辺部
を認識する演算装置、(7)は演算装置(6)で計算さ
れた形状信号から判定信号を出力表示する判定装置であ
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a component recognition apparatus according to one embodiment of the present invention. This device is a mounting state inspection device that recognizes components mounted on a printed circuit board. In the drawing, (1) is a printed board, and (2) is a test component having a side portion, which is mounted on the printed board (1). (3) is a light source for irradiating the part (2) to be inspected,
(3a), (3b), (3c) and (3d) are printed circuit boards (1)
Above each at a different angle, eg light source (3a) and light source (3c)
Are installed obliquely so as to be symmetrical with respect to the component to be tested (2), and the light source (3b) is 90 ° horizontally from the light source (3a) and the light source (3c), respectively, and the component ( The angle and distance to 2) are set at the same position. Similarly, the light source (3
d) is installed obliquely so as to be symmetrical with the light source (3b) with the part to be tested (2) interposed therebetween, and at 90 ° in the horizontal direction from the light source (3a) and the light source (3c), respectively. The angle and the distance to the component (2) are set at the same position. That is, 4
Light sources (3a), (3b), (3c), and (3d) are components (2)
Are arranged so that shadows can be formed on different sides of the component (2).
° and are installed at two opposing positions with the part (2) interposed therebetween. (4) is the light source (3a), (3b), (3c),
A photoelectric converter that captures a shadow image of the side of the component (2) by the irradiation of (3d) and converts it into an electric signal, such as a television camera. (5) is an image memory for storing the image signal output from the photoelectric converter (4), for example, a first image memory (5a) for storing an image signal when the light source (3a) is irradiated, and a light source (3b). A second image memory (5b) for storing an image signal when illuminating the light source, a third image memory (5c) for storing an image signal when illuminating the light source (3c), and an image when illuminating the light source (3d) A fourth image memory (5d) for storing signals. (6)
Is a computing device that recognizes the side of the component (2) by computing the maximum value image and the difference image, and (7) is a decision device that outputs and displays a decision signal from the shape signal calculated by the computing device (6). is there.

上記のように構成された部品認識装置における動作に
ついて説明する。まずプリント基板(1)を光電変換器
(4)で撮像できる位置に設置し光源(3a)を点灯しプ
リント基板(1)を照射する。この照射面の影像を光電
変換器(4)で撮像し第1画像メモリ(5a)に記憶させ
る。この時の影像を第2図(a)に示す。この光源(3
a)は部品(2)に向かって左側から照射するものであ
り、部品の影(8a)は図中斜線で示すようになる。図
中、(13)は処理画像を示し、部品(2)は4つの辺部
(2a),(2b),(2c),(2d)を有するものとする。
次に光源(3a)を消灯し、部品(2)に向かって手前側
から光源(3b)を点灯した状態で照射面の影像を光電変
換器(4)で撮像し、第2画像メモリ(5b)に記憶す
る。この時の影像を第2図(b)に示す。次に光源(3
b)を消灯し、部品(2)に向かって右側から光源(3
c)を点灯した状態で照射面の影像を光電変換器(4)
で撮像し、第3画像メモリ(5c)に記憶させる。この時
の影像を第2図(c)に示す。次に光源(3c)を消灯
し、部品(2)に向かって向い側から光源(3d)を点灯
した状態で照射面の影像を光電変換器(4)で撮像し第
4画像メモリ(5d)に記憶させる。この時の影像を第2
図(d)に示す。
The operation of the component recognition device configured as described above will be described. First, the printed circuit board (1) is installed at a position where an image can be captured by the photoelectric converter (4), the light source (3a) is turned on, and the printed circuit board (1) is irradiated. The image of the irradiation surface is picked up by the photoelectric converter (4) and stored in the first image memory (5a). The image at this time is shown in FIG. This light source (3
(a) is for irradiating the component (2) from the left side, and the shadow (8a) of the component is indicated by oblique lines in the figure. In the figure, (13) indicates a processed image, and the component (2) has four sides (2a), (2b), (2c), and (2d).
Next, with the light source (3a) turned off and the light source (3b) turned on from the near side toward the component (2), an image of the irradiated surface is captured by the photoelectric converter (4), and the second image memory (5b) is taken. ). The image at this time is shown in FIG. Next, the light source (3
Turn off the light from b) and turn on the light source (3
With c) turned on, the image on the irradiation surface is converted to a photoelectric converter (4).
And the image is stored in the third image memory (5c). The image at this time is shown in FIG. Next, with the light source (3c) turned off and the light source (3d) turned on from the side facing the component (2), an image of the irradiated surface is captured by the photoelectric converter (4) and the fourth image memory (5d) is taken. To memorize. The image at this time is
It is shown in FIG.

次に部品(2)の辺部(2b)を認識する場合について
説明する。演算装置(6)で辺部(2b)以外の辺部につ
いての画像信号を2つ選ぶ。例えば第1画像メモリ(5
a)、第3画像メモリ(5c)に記憶された画像における
各画像対応に信号値を比べて、信号レベルの大きな方を
とる計算を行ない、最大値画像を作る。これを第3図
(a)に示す。次にこの最大値画像の信号値と、被認識
辺部(2b)における影の影像である第2画像メモリ(5
b)に記憶された信号値との差を求め、差画像とする。
これを第3図(b)に示す。
Next, a case where the side portion (2b) of the component (2) is recognized will be described. The arithmetic unit (6) selects two image signals for the sides other than the side (2b). For example, the first image memory (5
a), comparing the signal values for each image in the image stored in the third image memory (5c), and calculating the larger signal level to create a maximum value image. This is shown in FIG. Next, the signal value of this maximum value image and the second image memory (5
The difference from the signal value stored in b) is obtained and used as a difference image.
This is shown in FIG. 3 (b).

即ち、第2図の影像について光源(3a)で光照射した
ときの画像信号fa(x,y)と光源(3c)で光照射したと
きの画像信号fc(x,y)の最大値を演算装置(6)で求
める。つぎにその最大値と光源(3b)で照射したときの
画像信号fb(x,y)との差を演算装置(6)で求める。
これを g(x,y)=max(fa(x,y),fc(x,y))−fb(x,y)と
する。
That is, the maximum value of the image signal fa (x, y) when the light source (3a) is irradiated with light and the image signal fc (x, y) when the light source (3c) is irradiated with light is calculated for the shadow image in FIG. Determined by device (6). Next, the difference between the maximum value and the image signal fb (x, y) when the light is emitted by the light source (3b) is obtained by the arithmetic unit (6).
Let g (x, y) = max (fa (x, y), fc (x, y)) − fb (x, y).

ここで、第3図(b)に示す差画像g(x,y)を吟味
すると、第3図(a)に示す最大値画像における各画素
の信号値と比較した場合、光源(3b)によって部品
(2)を照射した画像において部品の影(8b)ができた
部分は暗くなっている。従って、その該当する画素にお
ける信号値は小さくなっており、g(x,y)の値は正の
値となり、影(8e)として残る。しかし、光源(3a)に
よって部品(2)を照射した画像において部品の影(8
a)ができた部分、及び光源(3c)によって部品(2)
を照射した画像において部品の影(8c)ができた部分は
最大値画像を求める際に影を生じなかった場合の信号値
に置き換えられるので、その部分のg(x,y)はゼロに
近い値となる。また第6図(b),(c)の部分(20
a),(20b)のように、部品表面に現れる信号レベルに
ムラの生じている部分は、max(fa(x,y),fc(x,y))
の演算によって全て明るい方の信号レベルに置き換えら
れるため、部品表面全体の明るさのバラツキはfa(x,
y)、fc(x,y)それぞれ単独の画像の場合よりも最大値
画像の方が小さくなっている。また、光源(3b)を照射
する方向が光源(3a),(3c)を照射する方向と異なっ
ているため、画像信号fb(x,y)において部品表面の凹
凸により現れる信号レベルのムラの位置は、画像信号fa
(x,y),fc(x,y)のそれぞれに現れるムラの位置とは
異なる。このため、差画像g(x,y)(=max(fa(x,
y),fc(x,y))−fb(x,y))に残っているムラに該当
する画素における信号値は、fb(x,y)の値からそれほ
ど変化せず、従来技術における差画像(|fd(x,y)−fb
(x,y)|)の信号値よりも小さな値になっている。従
って、差画像g(x,y)においては、画像信号fb(x,y)
の部品の影の部品(8b)はムラも含めたその他の部分よ
りも大きな値となる。このようにして部品の辺部(2b)
の影の部分(8e)のみを抽出することがきる。
Here, when the difference image g (x, y) shown in FIG. 3B is examined, when compared with the signal value of each pixel in the maximum value image shown in FIG. 3A, the light source (3b) The part where the shadow (8b) of the part is formed in the image illuminated with the part (2) is dark. Accordingly, the signal value at the corresponding pixel is small, and the value of g (x, y) becomes a positive value, and remains as a shadow (8e). However, in the image illuminating the component (2) with the light source (3a), the shadow (8
Parts (2) depending on the part where a) was made and the light source (3c)
In the image illuminated with, the part where the shadow (8c) of the part is formed is replaced by the signal value when no shadow is generated when the maximum value image is obtained, and g (x, y) of the part is close to zero Value. 6 (b) and 6 (c) (20
As shown in (a) and (20b), the part where the signal level appearing on the component surface has unevenness is max (fa (x, y), fc (x, y))
Is replaced by the brighter signal level, the variation in the brightness of the entire component surface is fa (x,
y) and fc (x, y) are smaller for the maximum value image than for the single image. In addition, since the direction of irradiating the light source (3b) is different from the direction of irradiating the light sources (3a) and (3c), the position of the unevenness of the signal level caused by the unevenness of the component surface in the image signal fb (x, y). Is the image signal fa
It is different from the position of the unevenness appearing in each of (x, y) and fc (x, y). Therefore, the difference image g (x, y) (= max (fa (x,
y), fc (x, y)) − fb (x, y)) The signal value of the pixel corresponding to the unevenness does not change much from the value of fb (x, y), and is different from that of the prior art. Image (| fd (x, y) -fb
(X, y) |). Therefore, in the difference image g (x, y), the image signal fb (x, y)
The shaded part (8b) of the part has a larger value than the other parts including the unevenness. In this way, the side of the part (2b)
Only the shadow part (8e) can be extracted.

次に、この影(8e)における部品側の境界線を、例え
ば画像を2値化して求める。例えば第3図(b)では、
図の上方から下方に向かって垂直方向に走査した時に黒
から白へ変化する点を抽出する。即ち、g(x,y)をy
軸に沿って図の上半分で黒から白に変化する点を抽出す
ると、第4図(a)の境界線(9)のようになる。
Next, a boundary line on the component side in the shadow (8e) is obtained by, for example, binarizing the image. For example, in FIG.
A point that changes from black to white when scanning in the vertical direction from the top to the bottom of the figure is extracted. That is, g (x, y) is converted to y
When the point where black changes to white in the upper half of the figure is extracted along the axis, the boundary line (9) in FIG. 4A is obtained.

次に第4図(a)の境界線(9)にハフ変換を施すこ
とによって直線化する。これを第4図(b)に示す。図
において、(10)は直線化された境界線である。次に判
定装置(7)でこの境界線(10)が部品の辺部(2b)に
相当すると認識する。
Next, the boundary (9) in FIG. 4 (a) is linearized by performing Hough transform. This is shown in FIG. 4 (b). In the figure, (10) is a linearized boundary line. Next, the determination device (7) recognizes that the boundary line (10) corresponds to the side portion (2b) of the component.

同様に、部品(2)の右側辺部(2a)、左側辺部(2
c)、下側辺部(2d)の各辺部を判定装置(7)によっ
て認識すれば、部品(2)の位置や中心位置又は回転角
を求めることができる。さらにこの結果を判定装置
(7)で予め設定してある部品の基準位置,回転角及び
ハフ変換による辺部と点列の一致度などの基準値と比較
し、良否判定する。その判定結果を表示する。なお、こ
の判定装置(7)に予め格納されている基準値は、例え
ば部品位置の許容ずれ量、許容回転量、部品稜線の位置
に関する制約値等である。
Similarly, the right side (2a) and the left side (2
c) By recognizing each side of the lower side (2d) by the determination device (7), the position, center position, or rotation angle of the component (2) can be obtained. Further, the result is compared with reference values such as a reference position, a rotation angle, and a degree of coincidence between a side portion and a point sequence obtained by the Hough transform, which are set in advance by the determination device (7), to determine pass / fail. The result of the determination is displayed. The reference value stored in advance in the determination device (7) is, for example, an allowable deviation amount of the component position, an allowable rotation amount, a constraint value regarding the position of the component ridge line, or the like.

このように、最大値画像により、部品(2)表面の凹
凸による画像値のムラをなくした画像を得ることがで
き、最大値画像と部品の被認識辺部に対して斜めから照
射した画像との差をとることによって、部品の被認識辺
部の影を精度良く計測することができる。この影から部
品の位置,形状,又はその他の幾何学的特徴を認識する
ので、部品を確実かつ高精度に認識することができる。
As described above, the maximum value image can be used to obtain an image in which the image values are not uneven due to the unevenness of the surface of the component (2). By taking the difference, it is possible to accurately measure the shadow of the recognized side of the component. Since the position, shape, or other geometrical feature of the component is recognized from the shadow, the component can be reliably and accurately recognized.

なお、上記実施例では差画像を演算装置(6)で2値
化して2値化画像を得、2値化画像の部品側のエッジの
みに対してハフ変換を施し、部品(2)の辺部(2d)の
候補点を直線化し、部品(2)と背景との境界を求める
ことによって部品(2)の位置、形状またはその他の幾
何学的特徴を認識するように構成したが、ハフ変換しな
くても認識できるものは、これに限るものではない。
In the above embodiment, the difference image is binarized by the arithmetic unit (6) to obtain a binarized image, Hough transform is performed only on the component-side edge of the binarized image, and the edge of the component (2) is obtained. Although the candidate points of the part (2d) are linearized and the boundary between the part (2) and the background is determined to recognize the position, shape or other geometric feature of the part (2), the Hough transform is used. What can be recognized without doing so is not limited to this.

又、光源の数は4つに限るものではなく、その設置す
る位置も上記実施例のように、各々が90°に成るように
しなくてもよい。これは、被検部品の形状によって、そ
の辺部を認識しやすいように配置すればよい。
Further, the number of light sources is not limited to four, and the positions at which the light sources are installed do not have to be 90 ° as in the above-described embodiment. This can be achieved by arranging the shape of the component to be inspected so that its side can be easily recognized.

また、上記実施例では2つの画像信号の大きい方を残
して最大値画像を得る最大値画像演算と、被認識辺部の
影像の画像信号と最大値画像信号の差画像を得る差画像
演算を同一の演算装置で行なうように構成したが、各々
専用の装置で行なった場合と同様の効果を奏する。
In the above embodiment, the maximum value image calculation for obtaining the maximum value image while leaving the larger one of the two image signals, and the difference image calculation for obtaining the difference image between the image signal of the image of the recognized side and the maximum value image signal are performed. Although they are configured to be performed by the same arithmetic unit, the same effects as when each is performed by a dedicated device can be obtained.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、辺部を有する部品
の異なる辺部に影を形成することのできる3個以上の光
源、光源からの照射による部品の辺部の影像を撮像して
電気信号に変換する光電変換器、光電変換器で出力した
電気信号を画像信号として記憶する画像メモリ、部品の
辺部のうち被認識辺部以外の影像の画像信号を2つ選
び、その画像信号のそれぞれ対応する画素の信号値を比
較して大きい方を残すことにより最大値画像信号を得る
最大値画像演算装置、被認識辺部の画像信号と最大値画
像信号との濃度の差を演算して差画像を得て被認識辺部
を認識する差画像演算装置、及び演算装置の演算結果か
ら部品の形状を認識する判定装置を備えたことにより、
部品表面の凹凸による濃度のムラが従来に比べて小さな
信号値となる画像を得ることができ、部品の影を精度良
く計測することができ、さらにこの影から部品の位置、
形状、又はその他の幾何学的特徴を認識するので、部品
の位置を確実かつ高精度に認識できる部品認識装置を得
ることができる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, three or more light sources capable of forming shadows on different sides of a component having a side, an image of a side of the component due to irradiation from the light source A photoelectric converter that captures an image and converts it into an electric signal, an image memory that stores the electric signal output from the photoelectric converter as an image signal, and two image signals of a shadow other than the recognized side of the side of the component. A maximum value image calculation device that obtains the maximum value image signal by comparing the signal values of the corresponding pixels of the image signals and leaving the larger one, the density of the image signal of the recognized side and the density of the maximum value image signal By providing a difference image calculation device that calculates a difference and obtains a difference image to recognize a recognized side portion, and a determination device that recognizes the shape of a component from a calculation result of the calculation device,
It is possible to obtain an image in which the unevenness of density due to the unevenness of the component surface has a smaller signal value than in the past, it is possible to accurately measure the shadow of the component, and from this shadow, the position of the component,
Since the shape or other geometrical features are recognized, there is an effect that a component recognition device that can reliably and accurately recognize the position of the component can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例による部品認識装置の構成
を示すブロック図、第2図(a)〜(d)はこの発明の
一実施例に係り、各光源で部品を照射した時の画像を示
す説明図、即ち第2図(a)は光源(3a)で部品を照射
した時の影像、第2図(b)は光源(3b)で部品を照射
した時の影像、第2図(c)は光源(3c)で部品を照射
した時の影像、第2図(d)は光源(3d)で部品を照射
した時の影像を示す説明図である。第3図(a)はこの
実施例に係る最大値画像を示す説明図、第3図(b)は
差画像を示す説明図、第4図(a)はこの実施例に係る
部品の辺部を抽出した説明図、第4図(b)は第4図
(a)の辺部を直線化した説明図、第5図は従来の部品
認識装置の構成を示すブロック図、第6図(a)〜
(d)は従来装置に係り、光源で部品を照射した時の説
明図で、第6図(a)は部品の側面を示す説明図、第6
図(b)は光源(3a)で部品を照射した時の影像、第6
図(c)は光源(3b)で部品を照射した時の影像、第6
図(d)は差画像を示す説明図である。 (2)……部品、(2a),(2b),(2c),(2d)……
辺部、(3a),(3b),(3c),(3d)……光源、
(4)……光電変換器、(5a),(5b),(5c),(5
d)……画像メモリ、(6)……演算装置、(7)……
判定装置、(8a),(8b),(8c),(8d),(8e)…
…部品の影、(9)……部品の辺部の候補点、(10)…
…直線化した部品の辺部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a component recognition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (d) relate to an embodiment of the present invention when components are illuminated by respective light sources. FIG. 2 (a) is an image of a component illuminated by a light source (3a), FIG. 2 (b) is an image of a component illuminated by a light source (3b), FIG. FIG. 2C is an explanatory diagram showing an image when the component is irradiated by the light source (3c), and FIG. 2D is an explanatory diagram showing an image when the component is irradiated by the light source (3d). FIG. 3A is an explanatory diagram showing a maximum value image according to this embodiment, FIG. 3B is an explanatory diagram showing a difference image, and FIG. 4A is a side portion of a component according to this embodiment. FIG. 4 (b) is an explanatory diagram in which sides of FIG. 4 (a) are linearized, FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional component recognition device, and FIG. 6 (a). ) ~
FIG. 6D is an explanatory view of a conventional apparatus when a component is illuminated by a light source. FIG. 6A is an explanatory view showing a side surface of the component.
Figure (b) shows the image when the part is illuminated by the light source (3a).
Figure (c) shows the image when the part is illuminated by the light source (3b).
FIG. 4D is an explanatory diagram showing a difference image. (2) ... parts, (2a), (2b), (2c), (2d) ...
Side, (3a), (3b), (3c), (3d) ... light source,
(4) ... photoelectric converter, (5a), (5b), (5c), (5
d) image memory (6) arithmetic unit (7)
Judging device, (8a), (8b), (8c), (8d), (8e) ...
… Shadow of the part, (9) …… Candidate point of the side of the part, (10)…
... Side of the linearized part. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】辺部を有する部品の異なる辺部に影を形成
することのできる3個以上の光源、上記光源の照射によ
る上記部品の辺部の影像を撮像して電気信号に変換する
光電変換器、上記光電変換器で出力した電気信号を画像
信号として記憶する画像メモリ、上記部品の辺部のうち
被認識辺部以外の辺部の影像を撮像して得た画像信号を
2つ選び、その画像信号のそれぞれ対応する画素の信号
値を比較して大きい方を残すことによって最大値画像信
号を得る最大値画像演算装置、上記被認識辺部の影像の
画像信号と上記最大値画像信号との信号値の差を演算し
て差画像を得る差画像演算装置、及び上記演算装置の演
算結果から上記部品の位置を認識する判定装置を備えた
部品認識装置。
1. A light source comprising: three or more light sources capable of forming shadows on different sides of a component having a side portion; and a photoelectric device for capturing a shadow image of the side portion of the component by irradiation of the light source and converting the image to an electric signal. A converter, an image memory for storing an electric signal output from the photoelectric converter as an image signal, and two image signals obtained by capturing an image of a side of the side of the component other than the recognized side. A maximum value image calculation device for obtaining a maximum value image signal by comparing signal values of corresponding pixels of the image signals and leaving a larger one, an image signal of the image of the recognized side and the maximum value image signal And a component recognizing device comprising: a difference image calculating device that obtains a difference image by calculating a difference between signal values of the component and a determining device that recognizes a position of the component from a calculation result of the calculating device.
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