JPH06117815A - 電子部品位置姿勢計測方法 - Google Patents
電子部品位置姿勢計測方法Info
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- JPH06117815A JPH06117815A JP4270628A JP27062892A JPH06117815A JP H06117815 A JPH06117815 A JP H06117815A JP 4270628 A JP4270628 A JP 4270628A JP 27062892 A JP27062892 A JP 27062892A JP H06117815 A JPH06117815 A JP H06117815A
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 まず、面積、一次モ−メント、二次モ−メン
ト、相乗モ−メントから、図形１０（被計測体）の重心
Ｇおよび慣性主軸角αを求め、次に、上記図形の各辺１
ａ、１ｂ上の複数のエッジ点Ａ…、Ｂ…を調べることに
よって上記図形１０と電子部品１の一致性を調べ、一致
していないときには上記複数のエッジ点Ａ…、Ｂ…から
求めた近似直線Ｌ1 、Ｌ2 を用いて電子部品１の新たな
重心Ｇ′および傾き角（慣性主軸角）α1 、α2 を求め
るようにしたものである。 【効果】 電子部品から吸着ノズル等がはみだし、電子
部品の外形が正確に検出できない場合であってもこの電
子部品の位置および姿勢を正確に検知することができる
という効果がある。
ト、相乗モ−メントから、図形１０（被計測体）の重心
Ｇおよび慣性主軸角αを求め、次に、上記図形の各辺１
ａ、１ｂ上の複数のエッジ点Ａ…、Ｂ…を調べることに
よって上記図形１０と電子部品１の一致性を調べ、一致
していないときには上記複数のエッジ点Ａ…、Ｂ…から
求めた近似直線Ｌ1 、Ｌ2 を用いて電子部品１の新たな
重心Ｇ′および傾き角（慣性主軸角）α1 、α2 を求め
るようにしたものである。 【効果】 電子部品から吸着ノズル等がはみだし、電子
部品の外形が正確に検出できない場合であってもこの電
子部品の位置および姿勢を正確に検知することができる
という効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、電子部品を
撮像することによって得られた画像を用いて、その電子
部品の位置および姿勢を計測する電子部品の位置姿勢計
測方法に関するものである。
撮像することによって得られた画像を用いて、その電子
部品の位置および姿勢を計測する電子部品の位置姿勢計
測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電子部品を回路基板に表面実装
する場合においては、多くの電子部品が収納された部品
トレイから電子部品吸着ノズル（以下、「ノズル」と略
す。）によって上記電子部品を一つずつ取り出し、これ
を回路基板上に搬送して装着（実装）するということが
行われている。
する場合においては、多くの電子部品が収納された部品
トレイから電子部品吸着ノズル（以下、「ノズル」と略
す。）によって上記電子部品を一つずつ取り出し、これ
を回路基板上に搬送して装着（実装）するということが
行われている。
【０００３】ところで、上記電子部品は、上記回路基板
の所定の位置に所定の姿勢で装着されなければならな
い。ところが、上記部品トレイから上記電子部品を取り
出す際、あるいは、この電子部品を上記トレイから回路
基板に搬送する間に、回転したり上記ノズルの吸着位置
がずれてしまうということがある。このような場合、上
記ノズルを回転させたり上記電子部品の座標デ−タを補
正したりして、上記電子部品の位置および姿勢の補正を
しなければならない。
の所定の位置に所定の姿勢で装着されなければならな
い。ところが、上記部品トレイから上記電子部品を取り
出す際、あるいは、この電子部品を上記トレイから回路
基板に搬送する間に、回転したり上記ノズルの吸着位置
がずれてしまうということがある。このような場合、上
記ノズルを回転させたり上記電子部品の座標デ−タを補
正したりして、上記電子部品の位置および姿勢の補正を
しなければならない。
【０００４】このために、従来、上記ノズルに吸着保持
された状態の電子部品を撮像し、上記電子部品の入力画
像デ−タに基づいてこの電子部品の位置および姿勢を検
出するということが行われている。
された状態の電子部品を撮像し、上記電子部品の入力画
像デ−タに基づいてこの電子部品の位置および姿勢を検
出するということが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電子部
品トレイから上記電子部品を取り出す際、あるいは、こ
の電子部品を上記トレイから回路基板上に搬送する間
に、上記電子部品の中心と上記電子部品吸着ノズルの中
心とが大きくずれ、上記電子部品吸着ノズルの一部が上
記電子部品の一辺からはみだしてしまうことがある。
品トレイから上記電子部品を取り出す際、あるいは、こ
の電子部品を上記トレイから回路基板上に搬送する間
に、上記電子部品の中心と上記電子部品吸着ノズルの中
心とが大きくずれ、上記電子部品吸着ノズルの一部が上
記電子部品の一辺からはみだしてしまうことがある。
【０００６】このとき、上記電子部品の画像デ−タは図
８に示すようになり、矩形状の電子部品１の一辺から半
円形状に上記電子部品吸着ノズル２の一部がはみだした
ものとなる。このような場合、上述の位置および姿勢の
検出方法では、上記ノズル２の一部を上記電子部品１の
一部と認識してしまうため、ノズル２の一部を含んだ状
態で図形の重心や傾き角度を求めてしまい、誤動作や装
着ミスの原因となるということがあった。
８に示すようになり、矩形状の電子部品１の一辺から半
円形状に上記電子部品吸着ノズル２の一部がはみだした
ものとなる。このような場合、上述の位置および姿勢の
検出方法では、上記ノズル２の一部を上記電子部品１の
一部と認識してしまうため、ノズル２の一部を含んだ状
態で図形の重心や傾き角度を求めてしまい、誤動作や装
着ミスの原因となるということがあった。
【０００７】また、図９に示すように、画像にノイズ３
が入った場合も同様に誤動作の原因となる恐れがある。
しかし、この場合は、計測範囲を図に点線で示すよう狭
めて、ノイズ３と電子部品１とを分離させることで対応
できるので問題は少ない。これに比べ、上述の図８に示
す場合は、図９の場合と異なりノズル２と電子部品１を
分離することが困難ということがある。
が入った場合も同様に誤動作の原因となる恐れがある。
しかし、この場合は、計測範囲を図に点線で示すよう狭
めて、ノイズ３と電子部品１とを分離させることで対応
できるので問題は少ない。これに比べ、上述の図８に示
す場合は、図９の場合と異なりノズル２と電子部品１を
分離することが困難ということがある。
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、電子部品から吸着ノズル等がはみだし、電
子部品の外形が正確に検出できない場合であってもこの
電子部品の位置および姿勢を正確に検知することができ
る電子部品の位置姿勢計測方法を提供することを目的と
するものである。
れたもので、電子部品から吸着ノズル等がはみだし、電
子部品の外形が正確に検出できない場合であってもこの
電子部品の位置および姿勢を正確に検知することができ
る電子部品の位置姿勢計測方法を提供することを目的と
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、矩形状の電
子部品を含む被計測体の入力画像デ−タを走査して、順
次２値化処理を行い、上記被計測体をハイレベルあるい
はロ−レベルで示して出力する２値化処理工程と、上記
入力画像デ−タの走査位置座標を求める座標算出工程
と、上記２値化処理工程における２値化出力が上記被計
測体を示すレベルのときに、このレベルの画素の面積を
求めると共に、上記座標算出工程から上記走査位置座標
を受け取って一次モ−メント、二次モ−メント、相乗モ
−メントを算出する和積算出工程と、この和積算出工程
で求めた面積、一次モ−メント、二次モ−メント、相乗
モ−メントから上記入力画像デ−タの内の被計測体の重
心および慣性主軸方向を求める第１の位置姿勢算出工程
と、上記被計測体の少なくとも対向する２辺について、
各辺上の点を複数個求め、この複数の点から上記被計測
体の各辺の近似直線を求め、各辺について、この近似直
線と上記複数の点との偏差を算出する偏差算出工程と、
上記被計測体の上記各辺ごとに、上記偏差と所定のしき
い値とを比較し、すべての辺について上記偏差が所定の
しきい値以下である時には、上記第１の位置姿勢算出工
程で求めた重心および主軸方向を電子部品の位置および
傾き角として出力し、各辺のうち上記偏差がしきい値以
上の辺がある時には、その辺以外の辺を表す近似直線か
らこの電子部品の位置および傾き角を算出して出力する
第２の位置姿勢算出工程とを具備したことを特徴とする
子部品を含む被計測体の入力画像デ−タを走査して、順
次２値化処理を行い、上記被計測体をハイレベルあるい
はロ−レベルで示して出力する２値化処理工程と、上記
入力画像デ−タの走査位置座標を求める座標算出工程
と、上記２値化処理工程における２値化出力が上記被計
測体を示すレベルのときに、このレベルの画素の面積を
求めると共に、上記座標算出工程から上記走査位置座標
を受け取って一次モ−メント、二次モ−メント、相乗モ
−メントを算出する和積算出工程と、この和積算出工程
で求めた面積、一次モ−メント、二次モ−メント、相乗
モ−メントから上記入力画像デ−タの内の被計測体の重
心および慣性主軸方向を求める第１の位置姿勢算出工程
と、上記被計測体の少なくとも対向する２辺について、
各辺上の点を複数個求め、この複数の点から上記被計測
体の各辺の近似直線を求め、各辺について、この近似直
線と上記複数の点との偏差を算出する偏差算出工程と、
上記被計測体の上記各辺ごとに、上記偏差と所定のしき
い値とを比較し、すべての辺について上記偏差が所定の
しきい値以下である時には、上記第１の位置姿勢算出工
程で求めた重心および主軸方向を電子部品の位置および
傾き角として出力し、各辺のうち上記偏差がしきい値以
上の辺がある時には、その辺以外の辺を表す近似直線か
らこの電子部品の位置および傾き角を算出して出力する
第２の位置姿勢算出工程とを具備したことを特徴とする
【００１０】。
【作用】このような構成によれば、まず、面積、一次モ
−メント、二次モ−メント、相乗モ−メントから、被計
測体の重心および慣性主軸角を求め、次に、上記被計測
体の各辺上の複数の点を調べることによって上記被計測
体と電子部品の一致性を調べ、一致していないときには
上記複数の点から求めた近似直線を用いて電子部品の新
たな重心および傾き角（慣性主軸角）を求めることがで
きる。
−メント、二次モ−メント、相乗モ−メントから、被計
測体の重心および慣性主軸角を求め、次に、上記被計測
体の各辺上の複数の点を調べることによって上記被計測
体と電子部品の一致性を調べ、一致していないときには
上記複数の点から求めた近似直線を用いて電子部品の新
たな重心および傾き角（慣性主軸角）を求めることがで
きる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１に示すのは、電子部品１を表す図形１
０（被計測体）を含む入力画像デ−タＤ1 に基づいて、
この図形１０（電子部品１）の重心および慣性主軸角
（傾き角）を求める、２値化処理回路１１（２値化処理
工程）、座標算出回路１２（座標算出工程）、和積算出
回路１３（和積算出工程）、第１の位置姿勢算出部１４
（第１の位置姿勢算出工程）である。これらの構成を説
明する前に、まず、上記電子部品１の重心と傾き角を求
める計算方法について説明する。
０（被計測体）を含む入力画像デ−タＤ1 に基づいて、
この図形１０（電子部品１）の重心および慣性主軸角
（傾き角）を求める、２値化処理回路１１（２値化処理
工程）、座標算出回路１２（座標算出工程）、和積算出
回路１３（和積算出工程）、第１の位置姿勢算出部１４
（第１の位置姿勢算出工程）である。これらの構成を説
明する前に、まず、上記電子部品１の重心と傾き角を求
める計算方法について説明する。
【００１３】図７は、モニタ−上に写し出された矩形状
電子部品１の入力画像デ−タである。この電子部品１の
各辺に平行でかつこの電子部品１の重心Ｇ（ｘ′、
ｙ′）を通る２軸をＸ″、Ｙ″とする。すなわち、重心
Ｇとこの軸Ｘ″、Ｙ″とを求めることができれば、上記
Ｘ軸とＸ″軸のなす角αは電子部品１の傾き角であり、
重心Ｇの座標（ｘ′ｙ′）はこの電子部品１の位置を表
すものである。
電子部品１の入力画像デ−タである。この電子部品１の
各辺に平行でかつこの電子部品１の重心Ｇ（ｘ′、
ｙ′）を通る２軸をＸ″、Ｙ″とする。すなわち、重心
Ｇとこの軸Ｘ″、Ｙ″とを求めることができれば、上記
Ｘ軸とＸ″軸のなす角αは電子部品１の傾き角であり、
重心Ｇの座標（ｘ′ｙ′）はこの電子部品１の位置を表
すものである。
【００１４】ここで、上記電子部品１を表す画素のうち
の任意の一つの画素の座標をＰ（ｘ、ｙ）とすると共
に、この一画素を単位面積とすると、上記電子部品の面
積Ａ（０次モ−メント）はこの電子部品を表す総画素数
Ｎとなる。 Ａ＝Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
の任意の一つの画素の座標をＰ（ｘ、ｙ）とすると共
に、この一画素を単位面積とすると、上記電子部品の面
積Ａ（０次モ−メント）はこの電子部品を表す総画素数
Ｎとなる。 Ａ＝Ｎ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
【００１５】すると、この電子部品１の一次モ−メント
Ｓx 、Ｓy は、上記電子部品１を示すすべての画素につ
いて、そのｘ座標、ｙ座標を積算していけば良いので、 Ｓx ＝Σｘ 、 Ｓy ＝Σｙ ・・・・・・・・・・（２） で表される。
Ｓx 、Ｓy は、上記電子部品１を示すすべての画素につ
いて、そのｘ座標、ｙ座標を積算していけば良いので、 Ｓx ＝Σｘ 、 Ｓy ＝Σｙ ・・・・・・・・・・（２） で表される。
【００１６】二次モ−メント（慣性モ−メント）Ｉx 、
Ｉy は、上記電子部品１を表すすべての画素について、
そのｘ座標の二乗、ｙ座標の二乗を積算していけば良い
ので、 Ｉx ＝Σｘ2 、 Ｉy ＝Σｙ2 ・・・・・・・・・・（３） で表される。また、相乗モ−メント（慣性乗積）Ｉ
xyは、上記電子部品を表すすべての画素について、ｘ座
標とｙ座標を掛け合わせたものを積算していけば良いの
で、 Ｉxy＝Σｘｙ ・・・・・・・・・・・・・（４） で表される。重心Ｇの座標を（ｘ′、ｙ′）とすると、
材料力学の公式より、Ｓx ＝Ａ・ｙ′、Ｓy ＝Ａ・ｘ′
が成り立つので、（１）、（２）式より、 ｘ′＝（１／Ｎ）・Σｘ 、 ｙ′＝（１／Ｎ）・Σｙ ・・（５） となる。
Ｉy は、上記電子部品１を表すすべての画素について、
そのｘ座標の二乗、ｙ座標の二乗を積算していけば良い
ので、 Ｉx ＝Σｘ2 、 Ｉy ＝Σｙ2 ・・・・・・・・・・（３） で表される。また、相乗モ−メント（慣性乗積）Ｉ
xyは、上記電子部品を表すすべての画素について、ｘ座
標とｙ座標を掛け合わせたものを積算していけば良いの
で、 Ｉxy＝Σｘｙ ・・・・・・・・・・・・・（４） で表される。重心Ｇの座標を（ｘ′、ｙ′）とすると、
材料力学の公式より、Ｓx ＝Ａ・ｙ′、Ｓy ＝Ａ・ｘ′
が成り立つので、（１）、（２）式より、 ｘ′＝（１／Ｎ）・Σｘ 、 ｙ′＝（１／Ｎ）・Σｙ ・・（５） となる。
【００１７】また、慣性モ−メントの定理によれば、平
面積を有するすべての図形には、相乗モ−メントが０と
なるような互いに直交する２軸がある。これを面積の慣
性主軸というが、この電子部品１を表す図形において
は、図形の相似性より、上記慣性主軸はＸ″軸および
Ｙ″軸であることがわかる。そして、このときＸ″軸と
Ｘ軸とがなす角α（慣性主軸角）の正接は、材料力学お
よび図学の公式から、 ｔａｎ２α ＝２・Σ（ｘ−ｘ′)(ｙ−ｙ′）／｛Σ（ｘ−ｘ′）2 −Σ（ｙ−ｙ′）2 ｝ ＝２・（Ｉxy−（１／Ｎ）Ｓx Ｓy ）／（Ｉx −Ｉy −（１／Ｎ）Ｓx 2 Ｓy 2 ）・・・・・・・・・・・・（６） で表される。
面積を有するすべての図形には、相乗モ−メントが０と
なるような互いに直交する２軸がある。これを面積の慣
性主軸というが、この電子部品１を表す図形において
は、図形の相似性より、上記慣性主軸はＸ″軸および
Ｙ″軸であることがわかる。そして、このときＸ″軸と
Ｘ軸とがなす角α（慣性主軸角）の正接は、材料力学お
よび図学の公式から、 ｔａｎ２α ＝２・Σ（ｘ−ｘ′)(ｙ−ｙ′）／｛Σ（ｘ−ｘ′）2 −Σ（ｙ−ｙ′）2 ｝ ＝２・（Ｉxy−（１／Ｎ）Ｓx Ｓy ）／（Ｉx −Ｉy −（１／Ｎ）Ｓx 2 Ｓy 2 ）・・・・・・・・・・・・（６） で表される。
【００１８】すなわち、上述の（１）〜（６）式から重
心（ｘ′、ｙ′）および慣性主軸角（傾き角）αがわか
るので、この電子部品１の位置および姿勢を知ることが
できる。
心（ｘ′、ｙ′）および慣性主軸角（傾き角）αがわか
るので、この電子部品１の位置および姿勢を知ることが
できる。
【００１９】次に、このような処理を行う２値化処理回
路１１、座標算出回路１２、和積算出回路１３、第１の
位置姿勢算出部１４の構成を図１を参照して説明する。
同図中Ｄ1 は画像メモリに記憶された入力画像デ−タで
あって、この入力画像デ−タＤ1 には電子部品１を表す
図形１０が含まれている。
路１１、座標算出回路１２、和積算出回路１３、第１の
位置姿勢算出部１４の構成を図１を参照して説明する。
同図中Ｄ1 は画像メモリに記憶された入力画像デ−タで
あって、この入力画像デ−タＤ1 には電子部品１を表す
図形１０が含まれている。
【００２０】また、１５は走査回路であって、この走査
回路１５は入力画像デ−タＤ1 を矢印（イ）方向に順次
走査して各画素の濃淡レベルを２値化処理回路１１に送
ると共に、その走査位置の座標（ｘ、ｙ）を座標算出回
路１２に送る。この座標算出回路１２はこのｘ座標およ
びｙ座標をそれぞれ後述する和積算出回路１３に送出す
る機能を有している。
回路１５は入力画像デ−タＤ1 を矢印（イ）方向に順次
走査して各画素の濃淡レベルを２値化処理回路１１に送
ると共に、その走査位置の座標（ｘ、ｙ）を座標算出回
路１２に送る。この座標算出回路１２はこのｘ座標およ
びｙ座標をそれぞれ後述する和積算出回路１３に送出す
る機能を有している。
【００２１】２値化処理回路１１は比較器１６とレジス
タ１７とからなる。そして上記比較器１６は、上記レジ
スタ１７からしきい値ｆが入力され、画像デ−タの走査
により順次入力される各濃淡レベルとしきい値ｆとを比
較して２値化処理を行い、上記図形１０の部分を１（ハ
イレベル）、それ以外の部分を０（ロ−レベル）に置き
換える機能を有している。
タ１７とからなる。そして上記比較器１６は、上記レジ
スタ１７からしきい値ｆが入力され、画像デ−タの走査
により順次入力される各濃淡レベルとしきい値ｆとを比
較して２値化処理を行い、上記図形１０の部分を１（ハ
イレベル）、それ以外の部分を０（ロ−レベル）に置き
換える機能を有している。
【００２２】上記和積算出回路１３は、比較器１６の２
値化出力のハイレベル（１）のときに、そのハイレベル
の座標（画素）の数を積算してその総和Ｎ（すなわちこ
の図形１０の面積Ａ）を求めると共に、上記座標算出回
路１２からハイレベルの各座標表すｘおよびｙをうけと
って、これらから一次モ−メント（Ｓx 、Ｓy ）、二次
モ−メント（Ｉx 、Ｉy ）、相乗モ−メント（Ｉxy）を
算出する機能を有する。
値化出力のハイレベル（１）のときに、そのハイレベル
の座標（画素）の数を積算してその総和Ｎ（すなわちこ
の図形１０の面積Ａ）を求めると共に、上記座標算出回
路１２からハイレベルの各座標表すｘおよびｙをうけと
って、これらから一次モ−メント（Ｓx 、Ｓy ）、二次
モ−メント（Ｉx 、Ｉy ）、相乗モ−メント（Ｉxy）を
算出する機能を有する。
【００２３】そして、上記和積算出回路１３は上記Ｎ、
Ｓx 、Ｓy 、Ｉx 、Ｉy 、Ｉxyを第１の位置姿勢算出部
１４に送出する。この第１の位置姿勢算出部１４は、上
記式（５）、式（６）に示す演算処理を行い、この図形
１０の重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）、傾き角（慣性主軸
角）αを演算する機能を有する。
Ｓx 、Ｓy 、Ｉx 、Ｉy 、Ｉxyを第１の位置姿勢算出部
１４に送出する。この第１の位置姿勢算出部１４は、上
記式（５）、式（６）に示す演算処理を行い、この図形
１０の重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）、傾き角（慣性主軸
角）αを演算する機能を有する。
【００２４】ついで、この第１の位置姿勢算出部１４
は、上記重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）および傾き角αを、
これらの値を補正する偏差算出回路２０（偏差算出工
程）、第２の位置姿勢算出部２２（第２の位置姿勢算出
工程）（図６に示す）に送出する。
は、上記重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）および傾き角αを、
これらの値を補正する偏差算出回路２０（偏差算出工
程）、第２の位置姿勢算出部２２（第２の位置姿勢算出
工程）（図６に示す）に送出する。
【００２５】すなわち、図８を引用して示すように、上
記電子部品１（１０）からノズル２がはみだしている場
合には、上記第１の位置姿勢演算部１４はノズル２の画
像をも上記図形１０の画像に含めた形でその重心Ｇや傾
き角αを計算してしまう。このような場合には、上記重
心位置（ｘ′、ｙ′）、傾き角αを正確な値に補正する
必要があるからである。この、補正はエッジ計測方法に
よって行われる。以下、このエッジ計測手段を図２〜図
５および図６に示すフロ−チャ−トを参照して説明す
る。
記電子部品１（１０）からノズル２がはみだしている場
合には、上記第１の位置姿勢演算部１４はノズル２の画
像をも上記図形１０の画像に含めた形でその重心Ｇや傾
き角αを計算してしまう。このような場合には、上記重
心位置（ｘ′、ｙ′）、傾き角αを正確な値に補正する
必要があるからである。この、補正はエッジ計測方法に
よって行われる。以下、このエッジ計測手段を図２〜図
５および図６に示すフロ−チャ−トを参照して説明す
る。
【００２６】このエッジ計測方法は、まず、図２に示す
ように、先に求めた重心位置Ｇを基準に、この重心Ｇを
通る上記Ｘ″軸を引く。そして、このＸ″軸と直交する
複数本の直線を等間隔で引く。そして、この複数本の直
線と、上記電子部品１を含む図形１０の向いあう辺１ａ
および辺１ｂとの交点をそれぞれ、エッジ点Ａ…、Ｂ…
とする。
ように、先に求めた重心位置Ｇを基準に、この重心Ｇを
通る上記Ｘ″軸を引く。そして、このＸ″軸と直交する
複数本の直線を等間隔で引く。そして、この複数本の直
線と、上記電子部品１を含む図形１０の向いあう辺１ａ
および辺１ｂとの交点をそれぞれ、エッジ点Ａ…、Ｂ…
とする。
【００２７】次に、図３に示すように、上記エッジ点Ａ
…および、エッジ点Ｂ…を最小二乗法により直線近似す
る。このようにして近似された直線をそれぞれ直線
Ｌ1 、Ｌ2 とする。これらの直線は、それぞれ上記図形
１０の対向する２辺１ａ、１ｂを近似的に表すものとし
て用いられる。
…および、エッジ点Ｂ…を最小二乗法により直線近似す
る。このようにして近似された直線をそれぞれ直線
Ｌ1 、Ｌ2 とする。これらの直線は、それぞれ上記図形
１０の対向する２辺１ａ、１ｂを近似的に表すものとし
て用いられる。
【００２８】ついで、この直線Ｌ1 、Ｌ2 と各エッジ点
Ａ…、Ｂ…との距離（偏差）をもとめ、それらを各近似
直線Ｌ1 、Ｌ2 について積算する。このようにして求め
た偏差の総和をそれぞれＳ1 、Ｓ2 とする。
Ａ…、Ｂ…との距離（偏差）をもとめ、それらを各近似
直線Ｌ1 、Ｌ2 について積算する。このようにして求め
た偏差の総和をそれぞれＳ1 、Ｓ2 とする。
【００２９】次に、このＳ1 、Ｓ2 を任意の第２のしき
い値ａと比較することで、各辺１ａ、１ｂと電子部品１
の各辺との一致性を判断し、上記ノズル２がどちら側に
はみだしているかを検出する。この方法を以下に説明す
る。
い値ａと比較することで、各辺１ａ、１ｂと電子部品１
の各辺との一致性を判断し、上記ノズル２がどちら側に
はみだしているかを検出する。この方法を以下に説明す
る。
【００３０】第１に、Ｓ1 ＜ａ、ａ＜Ｓ2 の場合は、図
３に示すように、辺１ｂ側にノズル２のはみだしがある
と判断し、このときは直線Ｌ1 の傾き角α1 を電子部品
１の傾き角度とする。
３に示すように、辺１ｂ側にノズル２のはみだしがある
と判断し、このときは直線Ｌ1 の傾き角α1 を電子部品
１の傾き角度とする。
【００３１】第２に、ａ＜Ｓ1 、Ｓ2 ＜ａの場合は、図
４に示すように、辺１ａ側にノズル２のはみだしがある
と判断し、このときは直線Ｌ2 の傾き角α2 を電子部品
１の傾き角度とする。
４に示すように、辺１ａ側にノズル２のはみだしがある
と判断し、このときは直線Ｌ2 の傾き角α2 を電子部品
１の傾き角度とする。
【００３２】第３に、Ｓ1 ＜ａ、Ｓ2 ＜ａの場合は、図
５に示すように、ノズル２ははみだしていないと判断
し、このときには、初めに求めた傾き角αが正しいとす
ると共に、上記初めに求めた重心位置Ｇも正しいとす
る。第４に、ａ＜Ｓ1 、ａ＜Ｓ2 の場合は、直線の近似
性が悪いと判断し、このときは計測不能のエラ−とす
る。なお、上述の第１、第２の場合には、新たに電子部
品１の重心を求めなければならないが、この方法を第１
の場合を例にとって説明する。
５に示すように、ノズル２ははみだしていないと判断
し、このときには、初めに求めた傾き角αが正しいとす
ると共に、上記初めに求めた重心位置Ｇも正しいとす
る。第４に、ａ＜Ｓ1 、ａ＜Ｓ2 の場合は、直線の近似
性が悪いと判断し、このときは計測不能のエラ−とす
る。なお、上述の第１、第２の場合には、新たに電子部
品１の重心を求めなければならないが、この方法を第１
の場合を例にとって説明する。
【００３３】まず、図３に示すように、対向する各エッ
ジ点Ａ…、Ｂ…で距離が最小のもの（ただし２辺１ａ、
１ｂ間の距離よりは大きい）を求め、この２点Ａ、Ｂを
結ぶ直線Ｌ3 を引く。
ジ点Ａ…、Ｂ…で距離が最小のもの（ただし２辺１ａ、
１ｂ間の距離よりは大きい）を求め、この２点Ａ、Ｂを
結ぶ直線Ｌ3 を引く。
【００３４】次に、この直線Ｌ3 の中点Ｃを通り傾きα
2 の直線Ｌ4 を引く。そして、この直線Ｌ4 と、この直
線4 に初めの重心Ｇ（ｘ′、ｙ′）から下ろした垂線と
の交点の座標（ｘ″、ｙ″）を新たな重心位置Ｇ′とす
る。このようにして求めた新たな重心位置Ｇ′（ｘ″、
ｙ″）は、初めの重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）に比べ、正
確な値にかなり近いものとなる。
2 の直線Ｌ4 を引く。そして、この直線Ｌ4 と、この直
線4 に初めの重心Ｇ（ｘ′、ｙ′）から下ろした垂線と
の交点の座標（ｘ″、ｙ″）を新たな重心位置Ｇ′とす
る。このようにして求めた新たな重心位置Ｇ′（ｘ″、
ｙ″）は、初めの重心位置Ｇ（ｘ′、ｙ′）に比べ、正
確な値にかなり近いものとなる。
【００３５】このような構成によれば、上記電子部品１
からノズル２がはみだしている場合でも、慣性モ−メン
ト等を用いて上記電子部品１とノズル２とを含む図形１
０の重心位置や傾き角度を求めた後、これらの値を図形
１０のエッジ点Ａ…、Ｂ…を計測することによりまずノ
ズル２のはみだしを検知し、ついで、各エッジ点Ａ…、
Ｂ…を近似した直線Ｌ1 、Ｌ2 等から重心位置Ｇや傾き
角度αをそれぞれ略正確な値Ｇ′、α1 、α2 に補正す
ることができる。
からノズル２がはみだしている場合でも、慣性モ−メン
ト等を用いて上記電子部品１とノズル２とを含む図形１
０の重心位置や傾き角度を求めた後、これらの値を図形
１０のエッジ点Ａ…、Ｂ…を計測することによりまずノ
ズル２のはみだしを検知し、ついで、各エッジ点Ａ…、
Ｂ…を近似した直線Ｌ1 、Ｌ2 等から重心位置Ｇや傾き
角度αをそれぞれ略正確な値Ｇ′、α1 、α2 に補正す
ることができる。
【００３６】このことによって、電子部品１が傾いた
り、正確な位置を保持されていない場合でも、上記電子
部品１の位置および姿勢を正確に補正することができる
ので、実装精度が向上し、製品の歩留まりおよび性能が
向上する。なお、この発明は上記一実施例に限定される
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形
可能である。例えば、上記一実施例では、図形１０の対
向する２辺１ａ、１ｂのみについて計測していたが、す
べての辺について行うようにしても良い。
り、正確な位置を保持されていない場合でも、上記電子
部品１の位置および姿勢を正確に補正することができる
ので、実装精度が向上し、製品の歩留まりおよび性能が
向上する。なお、この発明は上記一実施例に限定される
ものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形
可能である。例えば、上記一実施例では、図形１０の対
向する２辺１ａ、１ｂのみについて計測していたが、す
べての辺について行うようにしても良い。
【００３７】また、上記一実施例では、撮像カメラによ
り、上記電子部品１の全体を一度の捕捉するようにした
が、これに限られるものではなく、例えば、ラインセン
サを用い、このラインセンサと電子部品１とを相対的に
移動させることで上記電子部品１を撮像するようにして
も良い。
り、上記電子部品１の全体を一度の捕捉するようにした
が、これに限られるものではなく、例えば、ラインセン
サを用い、このラインセンサと電子部品１とを相対的に
移動させることで上記電子部品１を撮像するようにして
も良い。
【００３８】また、上記一実施例では、２値化処理にお
いて、上記電子部品をハイレベル（１）として認識した
が、ロ−レベル（０）として認識するようにしても良
い。一方、上記エッジ点Ａ、Ｂはそれぞれ６個ずつであ
ったがこれに限られるものではない。ただし、上記エッ
ジ点Ａ、Ｂの数はできるだけ多い方がより正確な値を求
めることができる。
いて、上記電子部品をハイレベル（１）として認識した
が、ロ−レベル（０）として認識するようにしても良
い。一方、上記エッジ点Ａ、Ｂはそれぞれ６個ずつであ
ったがこれに限られるものではない。ただし、上記エッ
ジ点Ａ、Ｂの数はできるだけ多い方がより正確な値を求
めることができる。
【００３９】なお、上記一実施例では、新たな重心Ｇ′
を求める際に、直線Ｌ4 にもとの重心位置Ｇから垂線を
下ろすことによって求めていたが、各近似直線Ｌ1 、Ｌ
2等から上記電子部品１のより正確な外形を演算して、
より正確な重心位置、傾き角を求めるようにしても良
い。
を求める際に、直線Ｌ4 にもとの重心位置Ｇから垂線を
下ろすことによって求めていたが、各近似直線Ｌ1 、Ｌ
2等から上記電子部品１のより正確な外形を演算して、
より正確な重心位置、傾き角を求めるようにしても良
い。
【００４０】さらに、上記一実施例では、ノズル２のは
みだしを検出するのみであったが、電子部品１のバリや
欠け等も検出することもできる。すなわち、上記電子部
品１のバリや欠けはエッジＡ、Ｂ点と近似直線Ｌ1 、Ｌ
2 の偏差から判断することができる。
みだしを検出するのみであったが、電子部品１のバリや
欠け等も検出することもできる。すなわち、上記電子部
品１のバリや欠けはエッジＡ、Ｂ点と近似直線Ｌ1 、Ｌ
2 の偏差から判断することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の電子部品
の位置姿勢計測方法は、矩形状の電子部品を含む被計測
体の入力画像デ−タを走査して、順次２値化処理を行い
ながらこの被計測体をの重心および慣性主軸角を求め、
ついで、上記被計測体の少なくとも２辺について、各辺
上の点を複数個求め、この複数の点から上記被計測体の
各辺の近似直線を求めて上記近似直線と上記複数の点と
の偏差を算出すると共に、上記被計測体の各辺について
の偏差と所定のしきい値とを比較し、すべての辺につい
て上記偏差が所定のしきい値以下である時には、上記重
心および主軸方向を電子部品の位置および傾き角として
出力し、各辺のうち上記偏差がしきい値以上の辺がある
時には、その辺以外の辺を表す近似直線等から新たにこ
の電子部品の位置および傾き角を算出して出力するよう
にしたものである。
の位置姿勢計測方法は、矩形状の電子部品を含む被計測
体の入力画像デ−タを走査して、順次２値化処理を行い
ながらこの被計測体をの重心および慣性主軸角を求め、
ついで、上記被計測体の少なくとも２辺について、各辺
上の点を複数個求め、この複数の点から上記被計測体の
各辺の近似直線を求めて上記近似直線と上記複数の点と
の偏差を算出すると共に、上記被計測体の各辺について
の偏差と所定のしきい値とを比較し、すべての辺につい
て上記偏差が所定のしきい値以下である時には、上記重
心および主軸方向を電子部品の位置および傾き角として
出力し、各辺のうち上記偏差がしきい値以上の辺がある
時には、その辺以外の辺を表す近似直線等から新たにこ
の電子部品の位置および傾き角を算出して出力するよう
にしたものである。
【００４２】このような構成によれば、電子部品から吸
着ノズル等がはみだし、電子部品の外形が正確に検出で
きない場合であってもこの電子部品の位置および姿勢を
正確に検知することができる。
着ノズル等がはみだし、電子部品の外形が正確に検出で
きない場合であってもこの電子部品の位置および姿勢を
正確に検知することができる。
【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】同じく、工程図。
【図３】同じく、工程図。
【図４】同じく、工程図。
【図５】同じく、工程図。
【図６】同じく、フロ−チャ−ト。
【図７】同じく、電子部品の重心および慣性主軸角の算
出方法を説明する説明図。
出方法を説明する説明図。
【図８】従来例を示す工程図。
【図９】同じく、工程図。
１…電子部品、２…電子部品吸着ノズル、１０…図形
（被計測体）、１１…２値化処理回路（２値化処理手
段）、１２…座標算出回路（座標算出工程）、１３…和
積算出回路（和積算出工程）、１４…第１の位置姿勢算
出部（第１の位置姿勢算出工程）、２０…偏差算出回路
（偏差算出工程）、２２…第２の位置姿勢算出部（第２
の位置姿勢算出工程）、Ｄ1 …入力画像デ−タ、Ａ…エ
ッジ点（各辺上の点）、Ｂ…エッジ点（各辺上の点）、
Ｌ1 …近似直線、Ｌ2 …近似直線。
（被計測体）、１１…２値化処理回路（２値化処理手
段）、１２…座標算出回路（座標算出工程）、１３…和
積算出回路（和積算出工程）、１４…第１の位置姿勢算
出部（第１の位置姿勢算出工程）、２０…偏差算出回路
（偏差算出工程）、２２…第２の位置姿勢算出部（第２
の位置姿勢算出工程）、Ｄ1 …入力画像デ−タ、Ａ…エ
ッジ点（各辺上の点）、Ｂ…エッジ点（各辺上の点）、
Ｌ1 …近似直線、Ｌ2 …近似直線。
Claims (1)
- 【請求項１】 矩形状の電子部品を含む被計測体の入力
画像デ−タを走査して、順次２値化処理を行い、上記被
計測体をハイレベルあるいはロ−レベルで示して出力す
る２値化処理工程と、上記入力画像デ−タの走査位置座
標を求める座標算出工程と、上記２値化処理工程におけ
る２値化出力が上記被計測体を示すレベルのときに、こ
のレベルの画素の面積を求めると共に、上記座標算出工
程から上記走査位置座標を受け取って一次モ−メント、
二次モ−メント、相乗モ−メントを算出する和積算出工
程と、この和積算出工程で求めた面積、一次モ−メン
ト、二次モ−メント、相乗モ−メントから上記入力画像
デ−タの内の被計測体の重心および慣性主軸方向を求め
る第１の位置姿勢算出工程と、上記被計測体の少なくと
も対向する２辺について、各辺上の点を複数個求め、こ
の複数の点から上記被計測体の各辺の近似直線を求め、
各辺について、この近似直線と上記複数の点との偏差を
算出する偏差算出工程と、上記被計測体の上記各辺ごと
に、上記偏差と所定のしきい値とを比較し、すべての辺
について上記偏差が所定のしきい値以下である時には、
上記第１の位置姿勢算出工程で求めた重心および主軸方
向を電子部品の位置および傾き角として出力し、各辺の
うち上記偏差がしきい値以上の辺がある時には、その辺
以外の辺を表す近似直線からこの電子部品の位置および
傾き角を算出して出力する第２の位置姿勢算出工程とを
具備したことを特徴とする電子部品の位置姿勢計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270628A JPH06117815A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電子部品位置姿勢計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270628A JPH06117815A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電子部品位置姿勢計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117815A true JPH06117815A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17488740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4270628A Pending JPH06117815A (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | 電子部品位置姿勢計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06117815A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003097926A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Nec Corp | Ｉｃ外観検査方法 |
| JP2008151606A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Juki Corp | 画像処理方法および画像処理装置 |
| JP2009004468A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 部品実装機の部品廃棄装置及び部品廃棄方法 |
| WO2017013781A1 (ja) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | 富士機械製造株式会社 | 部品実装機 |
| CN111351433A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-30 | 深圳市异方科技有限公司 | 一种基于惯性设备与摄像头的手持体积测量装置 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4270628A patent/JPH06117815A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003097926A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Nec Corp | Ｉｃ外観検査方法 |
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| JP2009004468A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 部品実装機の部品廃棄装置及び部品廃棄方法 |
| WO2017013781A1 (ja) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | 富士機械製造株式会社 | 部品実装機 |
| CN107852860A (zh) * | 2015-07-23 | 2018-03-27 | 富士机械制造株式会社 | 元件安装机 |
| EP3328180A4 (en) * | 2015-07-23 | 2018-05-30 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Component-mounting machine |
| CN107852860B (zh) * | 2015-07-23 | 2020-07-31 | 株式会社富士 | 元件安装机 |
| US10932401B2 (en) | 2015-07-23 | 2021-02-23 | Fuji Corporation | Component mounting machine |
| CN111351433A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-06-30 | 深圳市异方科技有限公司 | 一种基于惯性设备与摄像头的手持体积测量装置 |
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