JPH0760459B2 - コ−ナ検出装置 - Google Patents
コ−ナ検出装置Info
- Publication number
- JPH0760459B2 JPH0760459B2 JP62171649A JP17164987A JPH0760459B2 JP H0760459 B2 JPH0760459 B2 JP H0760459B2 JP 62171649 A JP62171649 A JP 62171649A JP 17164987 A JP17164987 A JP 17164987A JP H0760459 B2 JPH0760459 B2 JP H0760459B2
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ）産業上の利用分野 本発明は矩形物体のコーナ部を検出するコーナ検出装置
に関する。
に関する。
ロ）従来の技術 近年、回路基板上に配置された矩形のチップ部品の配置
状態を検出する検査装置が開発されつつある。このよう
な検査装置では回路基板上に光を照射するとともにその
基板面の映像をカメラ等で取り込み、矩形のチップ部品
のコーナ部を検出することで実際の部品位置を検出する
ようになつている。ところで、こうしたチップ部品のよ
うな矩形状物体コーナを検出する方法としてその代表的
なものに二値画像テンプレートマッチング法がある。こ
の方法は第19図に示すように原画像（入力画像）を２値
化し、予め持つている二値テンプレート画像と比較し、
最適マッチングのとれる点を選び出すものである。また
グレイスケールテンプレート画像を持ち、入力原画像と
のマッチングを行なうグレイスケールテンプレートマッ
チング法もある。
状態を検出する検査装置が開発されつつある。このよう
な検査装置では回路基板上に光を照射するとともにその
基板面の映像をカメラ等で取り込み、矩形のチップ部品
のコーナ部を検出することで実際の部品位置を検出する
ようになつている。ところで、こうしたチップ部品のよ
うな矩形状物体コーナを検出する方法としてその代表的
なものに二値画像テンプレートマッチング法がある。こ
の方法は第19図に示すように原画像（入力画像）を２値
化し、予め持つている二値テンプレート画像と比較し、
最適マッチングのとれる点を選び出すものである。また
グレイスケールテンプレート画像を持ち、入力原画像と
のマッチングを行なうグレイスケールテンプレートマッ
チング法もある。
ハ）発明が解決しようとする問題点 上記の二値画像テンプレートマッチング法は、検出した
い物体のコーナー部と背景部との濃度差が大きく、二値
化が容易な画像においては有効であるが物体のコーナー
部と背景部との濃度差が小さい場合、コーナー検出は不
可能、或いは誤検出となる場合が多い。またグレイスケ
ールテンプレートマッチング法では、２値化レベルの決
定という問題はなくなるものの、グレイスケールテンプ
レート画像を得る方法が、実際のカメラ入力画像を参照
して作成する必要があり、作業が繁雑となる。またマッ
チングにかかる時間も二値画像テンプレートマッチング
法に比べ遥かに大く、上述した検査装置に用いた場合、
検査スピードが遅くなると云う問題が生じる。
い物体のコーナー部と背景部との濃度差が大きく、二値
化が容易な画像においては有効であるが物体のコーナー
部と背景部との濃度差が小さい場合、コーナー検出は不
可能、或いは誤検出となる場合が多い。またグレイスケ
ールテンプレートマッチング法では、２値化レベルの決
定という問題はなくなるものの、グレイスケールテンプ
レート画像を得る方法が、実際のカメラ入力画像を参照
して作成する必要があり、作業が繁雑となる。またマッ
チングにかかる時間も二値画像テンプレートマッチング
法に比べ遥かに大く、上述した検査装置に用いた場合、
検査スピードが遅くなると云う問題が生じる。
更に、上記の何れの方法においても照度の揺らぎによる
入力画像の濃度むらが大きいとますますコーナー検出が
不正確となる。
入力画像の濃度むらが大きいとますますコーナー検出が
不正確となる。
ニ）問題点を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑みて為されたものであつて、
入力画像から複数の方向に関する輝度情報差分を検出し
て各方向に関するエッジ情報を検出し、エッジ画像情報
を得るエッジ検出手段と、上記各方向に関するエッジ画
像情報の夫々をデータシフト手段によりシフト処理した
後、これらエッジ画像情報の画像間積を求め、そのうち
所定値以上のものを入力画像上のコーナ部の候補点とし
て抽出するコーナ候補点抽出手段と、前記コーナ部の候
補点情報と予め登録されている入力画像の形状を示す情
報とを比較して前記コーナ部の候補点からコーナ点を抽
出する抽出手段と、を有している。
入力画像から複数の方向に関する輝度情報差分を検出し
て各方向に関するエッジ情報を検出し、エッジ画像情報
を得るエッジ検出手段と、上記各方向に関するエッジ画
像情報の夫々をデータシフト手段によりシフト処理した
後、これらエッジ画像情報の画像間積を求め、そのうち
所定値以上のものを入力画像上のコーナ部の候補点とし
て抽出するコーナ候補点抽出手段と、前記コーナ部の候
補点情報と予め登録されている入力画像の形状を示す情
報とを比較して前記コーナ部の候補点からコーナ点を抽
出する抽出手段と、を有している。
ホ）作用 各方向のエッジ情報を重ね合わせることによりコーナ部
の候補点を検出し、これ等の候補点の内からコーナ部を
抽出しているので、コーナ部の検出が正確にそして迅速
に行える。
の候補点を検出し、これ等の候補点の内からコーナ部を
抽出しているので、コーナ部の検出が正確にそして迅速
に行える。
ヘ）実 施 例 第１図は本発明コーナ検出装置の一実施例を示し、
（１）はプリント基板上からチップ部品の配置状況を示
す画像を取り込む画像取り込み部であつて具体的にはCC
Dカメラ等が利用される。（２）はこうして取り込まれ
た画像を記憶する画像メモリ、（３）は画像メモリ
（２）内の各画素の周囲における輝度の変化を夫々縦横
方向について計算してエッジ情報としての夫々の方向に
ついてのエッジ度を得るエッジ抽出手段であつて、例え
ば特願昭61−222586号に示すような縦横夫々の微分オペ
レータを各画素周囲部について適用してこうした縦横夫
々の方向についてのエッジ度は検出される。尚、上記オ
ペレータは第２図、第３図に示すような５×3,3×５或
いは其れ以上の異方性をもつた縦、横方向のオペレータ
を使用することが望ましい。（４）は第４図、第５図の
ような５×１及び１×５の縦方向、横方向の最大値オペ
レータの中心（図中斜線で示す）を各画素に重ねて該当
画素のエッジ度をこのオペレートでカバーされる周囲の
画素のエッジ度の内最大のものにする最大値フイルタ、
（５）は例えば第６図、第７図に示すような１×３及び
３×１の縦方向及び横方向の細線化オペレータの中心
（図中斜線で示す）を各画素に重ねて上記最大値フイル
ター処理後のエッジ情報に対し、該画素のエッジ度が細
線化オペレータでカバーされる周囲の画素のエッジ度よ
り大きいものだけを残し他のものをエッジ度０とする細
線化フイルタであつて、これによつてエッジ部の絞り込
みが行なわれる。（６）は細線化された縦横のエッジ情
報をシフトするシフト手段であって、該シフト手段によ
り縦横のエッジ情報を夫々目的のコーナ方向に所定量シ
フトすることにより、より有効なコーナ候補点を求める
ためのエッジ情報を得ることができ、例えば左上のコー
ナを検出する場合は横方向のエッジ情報を左方へシフト
し、縦方向のエッジ情報を上方へシフトする。（７）は
このようにシフトされた縦方向及び横方向のエッジ度を
各画素毎に重ね合わせる（掛け算する）演算手段であつ
て、この演算結果が各画素のコーナ度として算出され
る。（８）はこの演算手段（７）で算出されたコーナ度
の内所定のレベル（例えば最大のコーナ度の内の50％
の）以上のものを選び出すコーナ候補点抽出手段であつ
て、チップ部品の各４コーナについて、夫々候補点を抽
出する。（９）は抽出されたコーナ部の候補点の内最適
な４コーナを抽出する最適コーナ点抽出手段であり、予
め登録されているチップ部品の形状データとのマッチン
グを採ることで行なわれる。具体的にはマスターコーナ
の座標を（Xi、Yi）、コーナ部の候補点の座標を（xi、
yi）とすると（ｉ＝１、２、３、４）、回転及び平行移
動をしたときのコーナ部の候補点の座標 に関し、 残差 Ｄ＝Σ（ｘ′ｉ−Xi）＋Σ（ｙ′ｉ−Yi） … が最小になるように（xi、yi）の組を求めればよい。こ
れを求めるために上記式から ｘ′ｉ＝axi−byi＋ｅ ｙ′ｉ＝bxi＋byi＋ｆ を求め、これを式代入し と云う最小条件から が求まり、これを式に代入することで と云う最小条件から これを式代入することで を得て、これが最小になる候補点（xi、yi）をコーナ点
とする。尚、上記計算式でΣはｉ＝１から４まで行なう
ものとする。
（１）はプリント基板上からチップ部品の配置状況を示
す画像を取り込む画像取り込み部であつて具体的にはCC
Dカメラ等が利用される。（２）はこうして取り込まれ
た画像を記憶する画像メモリ、（３）は画像メモリ
（２）内の各画素の周囲における輝度の変化を夫々縦横
方向について計算してエッジ情報としての夫々の方向に
ついてのエッジ度を得るエッジ抽出手段であつて、例え
ば特願昭61−222586号に示すような縦横夫々の微分オペ
レータを各画素周囲部について適用してこうした縦横夫
々の方向についてのエッジ度は検出される。尚、上記オ
ペレータは第２図、第３図に示すような５×3,3×５或
いは其れ以上の異方性をもつた縦、横方向のオペレータ
を使用することが望ましい。（４）は第４図、第５図の
ような５×１及び１×５の縦方向、横方向の最大値オペ
レータの中心（図中斜線で示す）を各画素に重ねて該当
画素のエッジ度をこのオペレートでカバーされる周囲の
画素のエッジ度の内最大のものにする最大値フイルタ、
（５）は例えば第６図、第７図に示すような１×３及び
３×１の縦方向及び横方向の細線化オペレータの中心
（図中斜線で示す）を各画素に重ねて上記最大値フイル
ター処理後のエッジ情報に対し、該画素のエッジ度が細
線化オペレータでカバーされる周囲の画素のエッジ度よ
り大きいものだけを残し他のものをエッジ度０とする細
線化フイルタであつて、これによつてエッジ部の絞り込
みが行なわれる。（６）は細線化された縦横のエッジ情
報をシフトするシフト手段であって、該シフト手段によ
り縦横のエッジ情報を夫々目的のコーナ方向に所定量シ
フトすることにより、より有効なコーナ候補点を求める
ためのエッジ情報を得ることができ、例えば左上のコー
ナを検出する場合は横方向のエッジ情報を左方へシフト
し、縦方向のエッジ情報を上方へシフトする。（７）は
このようにシフトされた縦方向及び横方向のエッジ度を
各画素毎に重ね合わせる（掛け算する）演算手段であつ
て、この演算結果が各画素のコーナ度として算出され
る。（８）はこの演算手段（７）で算出されたコーナ度
の内所定のレベル（例えば最大のコーナ度の内の50％
の）以上のものを選び出すコーナ候補点抽出手段であつ
て、チップ部品の各４コーナについて、夫々候補点を抽
出する。（９）は抽出されたコーナ部の候補点の内最適
な４コーナを抽出する最適コーナ点抽出手段であり、予
め登録されているチップ部品の形状データとのマッチン
グを採ることで行なわれる。具体的にはマスターコーナ
の座標を（Xi、Yi）、コーナ部の候補点の座標を（xi、
yi）とすると（ｉ＝１、２、３、４）、回転及び平行移
動をしたときのコーナ部の候補点の座標 に関し、 残差 Ｄ＝Σ（ｘ′ｉ−Xi）＋Σ（ｙ′ｉ−Yi） … が最小になるように（xi、yi）の組を求めればよい。こ
れを求めるために上記式から ｘ′ｉ＝axi−byi＋ｅ ｙ′ｉ＝bxi＋byi＋ｆ を求め、これを式代入し と云う最小条件から が求まり、これを式に代入することで と云う最小条件から これを式代入することで を得て、これが最小になる候補点（xi、yi）をコーナ点
とする。尚、上記計算式でΣはｉ＝１から４まで行なう
ものとする。
このようなコーナ検出装置において上方から照明をしな
がらプリント基板上から、例えば第８図のようなチップ
部品の画像を画像取り込み部（１）で取り込んで画像メ
モリ（２）に記憶されると、エッジ抽出手段（３）は各
コーナにウインド（Ｗ）を設け、各ウインドでの横方
向、縦方向の差分を各画素毎に計算する。こうして得た
左上方のコーナ部に対する横方向、縦方向の差分情報
（エッジ度）を第９図第10図に示す。尚、ここで黒、斜
線部、白の順でエッジ度が高いものとする。このとき他
の３コーナ部についても同様の差分を計算するが、以下
左上方のコーナ部についてのみの処理について述べる。
次にこうしたエッジ度情報は最大値フイルタ（４）部で
最大値オペレータを適用することでノイズ等で生じてい
たエッジ度の高いライン間の抜け（Ａ）（Ａ）…が補正
され、第11図、第12図のように連続したラインの横方向
及び縦方向のエッジ度情報が形成される。最大値フイル
タ（４）を通して処理されたエッジ度情報は続いて細線
化フイルタ（５）で細線化される。これは上述したよう
に細線化オペレータを用いて、周囲のエッジ度より高い
エッジ度の画素のみそのエッジ度を維持し、他のものは
エッジ度が零とされる。このような作業により横方向及
び縦方向のエッジ度情報は第13図、第14図のようにな
る。こうして得られた横縦のエッジ度情報はシフト手段
（６）で第15図、第16図のようにシフト処理される。こ
の場合、左上方のコーナに対する画像処理であるのでそ
のシフト方向は横方向エッジ度情報を左へシフトし、縦
方向エッジ度情報を上へシフトするが、右下方に対する
画像処理であれば横方向のエッジ度情報を右へシフト
し、縦方向のエッジ度情報を下方へシフトする。シフト
後横方向と縦方向のエッジ度はエッジ情報として演算手
段（７）で各画素毎に重ね合わされ（掛け算され）、そ
の内、所定の値以上のものがコーナ候補点抽出手段
（８）でコーナ部の候補点として第17図のように選び出
される。このようなコーナ部の候補点は前述と同様の動
作で第18図のように部品の各４コーナについて行なわ
れ、こうして抽出された候補点の内、最も適切な４コー
ナが最適コーナ点検出手段で選び出される。
がらプリント基板上から、例えば第８図のようなチップ
部品の画像を画像取り込み部（１）で取り込んで画像メ
モリ（２）に記憶されると、エッジ抽出手段（３）は各
コーナにウインド（Ｗ）を設け、各ウインドでの横方
向、縦方向の差分を各画素毎に計算する。こうして得た
左上方のコーナ部に対する横方向、縦方向の差分情報
（エッジ度）を第９図第10図に示す。尚、ここで黒、斜
線部、白の順でエッジ度が高いものとする。このとき他
の３コーナ部についても同様の差分を計算するが、以下
左上方のコーナ部についてのみの処理について述べる。
次にこうしたエッジ度情報は最大値フイルタ（４）部で
最大値オペレータを適用することでノイズ等で生じてい
たエッジ度の高いライン間の抜け（Ａ）（Ａ）…が補正
され、第11図、第12図のように連続したラインの横方向
及び縦方向のエッジ度情報が形成される。最大値フイル
タ（４）を通して処理されたエッジ度情報は続いて細線
化フイルタ（５）で細線化される。これは上述したよう
に細線化オペレータを用いて、周囲のエッジ度より高い
エッジ度の画素のみそのエッジ度を維持し、他のものは
エッジ度が零とされる。このような作業により横方向及
び縦方向のエッジ度情報は第13図、第14図のようにな
る。こうして得られた横縦のエッジ度情報はシフト手段
（６）で第15図、第16図のようにシフト処理される。こ
の場合、左上方のコーナに対する画像処理であるのでそ
のシフト方向は横方向エッジ度情報を左へシフトし、縦
方向エッジ度情報を上へシフトするが、右下方に対する
画像処理であれば横方向のエッジ度情報を右へシフト
し、縦方向のエッジ度情報を下方へシフトする。シフト
後横方向と縦方向のエッジ度はエッジ情報として演算手
段（７）で各画素毎に重ね合わされ（掛け算され）、そ
の内、所定の値以上のものがコーナ候補点抽出手段
（８）でコーナ部の候補点として第17図のように選び出
される。このようなコーナ部の候補点は前述と同様の動
作で第18図のように部品の各４コーナについて行なわ
れ、こうして抽出された候補点の内、最も適切な４コー
ナが最適コーナ点検出手段で選び出される。
尚本実施例においては部品の４コーナを検出する点につ
いて述べたがこれは例えば２コーナあるいは３コーナを
検出することにより部品の位置を確認することも可能で
ある。
いて述べたがこれは例えば２コーナあるいは３コーナを
検出することにより部品の位置を確認することも可能で
ある。
ト）発明の効果 以上述べた如く本発明コーナ検出装置は入力画像から複
数の方向に関する輝度情報差分を検出して各方向に関す
るエッジ情報を検出し、エッジ画像情報を得るエッジ検
出手段と、上記各方向に関するエッジ画像情報の夫々を
データシフト手段によりシフト処理した後、これらエッ
ジ画像情報の画像間積を求め、そのうち所定値以上のも
のを入力画像上のコーナ部の候補点として抽出するコー
ナ候補点抽出手段と、前記コーナ部の候補点情報と予め
登録されている入力画像の形状を示す情報とを比較して
前記コーナ部の候補点からコーナ点を抽出する抽出手段
と、を有しているので、入力画像情報中にノイズが混入
しても、コーナ部の候補点が正確に検知された上で最も
適切なコーナ点の組み合わせが抽出され、部品の位置検
出の正確化が図れる。
数の方向に関する輝度情報差分を検出して各方向に関す
るエッジ情報を検出し、エッジ画像情報を得るエッジ検
出手段と、上記各方向に関するエッジ画像情報の夫々を
データシフト手段によりシフト処理した後、これらエッ
ジ画像情報の画像間積を求め、そのうち所定値以上のも
のを入力画像上のコーナ部の候補点として抽出するコー
ナ候補点抽出手段と、前記コーナ部の候補点情報と予め
登録されている入力画像の形状を示す情報とを比較して
前記コーナ部の候補点からコーナ点を抽出する抽出手段
と、を有しているので、入力画像情報中にノイズが混入
しても、コーナ部の候補点が正確に検知された上で最も
適切なコーナ点の組み合わせが抽出され、部品の位置検
出の正確化が図れる。
第１図は本発明コーナ検出装置のブロック図、第２図乃
至第７図は画像処理のオペレータを示す状態模式図、第
８図は取り込み画像上にウインドを設けたときの状態
図、第９図乃至第17図は本発明装置による画像処理工程
の状態模式図、第18図はコーナ候補点の分布を示す状態
模式図、第19図は原画像に２値テンプレート画像を重ね
たときの状態模式図である。 （１）……画像取り込み部、（２）……画像メモリ、
（３）……エッジ抽出手段、（４）……最大値フイル
タ、（５）……細線化フイルタ、（６）……演算手段、
（８）……コーナ候補点抽出手段、（９）……最適コー
ナ点抽出手段。
至第７図は画像処理のオペレータを示す状態模式図、第
８図は取り込み画像上にウインドを設けたときの状態
図、第９図乃至第17図は本発明装置による画像処理工程
の状態模式図、第18図はコーナ候補点の分布を示す状態
模式図、第19図は原画像に２値テンプレート画像を重ね
たときの状態模式図である。 （１）……画像取り込み部、（２）……画像メモリ、
（３）……エッジ抽出手段、（４）……最大値フイル
タ、（５）……細線化フイルタ、（６）……演算手段、
（８）……コーナ候補点抽出手段、（９）……最適コー
ナ点抽出手段。
Claims (1)
- 【請求項１】入力画像から複数の方向に関する輝度情報
差分を検出して各方向に関するエッジ情報を検出し、エ
ッジ画像情報を得るエッジ検出手段と、上記各方向に関
するエッジ画像情報の夫々をデータシフト手段によりシ
フト処理した後、これらエッジ画像情報の画像間積を求
め、そのうち所定値以上のものを入力画像上のコーナ部
の候補点として抽出するコーナ候補点抽出手段と、前記
コーナ部の候補点情報と予め登録されている入力画像の
形状を示す情報とを比較して前記コーナ部の候補点から
コーナ点を抽出する抽出手段と、からなるコーナ検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62171649A JPH0760459B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | コ−ナ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62171649A JPH0760459B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | コ−ナ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415878A JPS6415878A (en) | 1989-01-19 |
| JPH0760459B2 true JPH0760459B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15927126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62171649A Expired - Fee Related JPH0760459B2 (ja) | 1987-07-09 | 1987-07-09 | コ−ナ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760459B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319151A (en) * | 1988-12-29 | 1994-06-07 | Casio Computer Co., Ltd. | Data processing apparatus outputting waveform data in a certain interval |
| US5200564A (en) * | 1990-06-29 | 1993-04-06 | Casio Computer Co., Ltd. | Digital information processing apparatus with multiple CPUs |
| US5584034A (en) * | 1990-06-29 | 1996-12-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Apparatus for executing respective portions of a process by main and sub CPUS |
| US20050063608A1 (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-24 | Ian Clarke | System and method for creating a panorama image from a plurality of source images |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214112B2 (ja) * | 1973-02-22 | 1977-04-19 | ||
| US4163212A (en) * | 1977-09-08 | 1979-07-31 | Excellon Industries | Pattern recognition system |
| JPS58223880A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Fujitsu Ltd | 物体の輪郭線抽出方式 |
| JPS60241386A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | 視覚装置の輪郭抽出回路 |
-
1987
- 1987-07-09 JP JP62171649A patent/JPH0760459B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415878A (en) | 1989-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |