專利名稱：透明體的圖像識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透明體的圖像識(shí)別裝置，特別涉及適合于在通過(guò)吸嘴保持透鏡等的透明部件，并搭載到基板上的預(yù)定位置上的電子部件安裝裝置中，通過(guò)圖像處理對(duì)部件的搭載位置進(jìn)行校正時(shí)應(yīng)用的透明體圖像識(shí)別裝置。
背景技術(shù)：
一般，在將電子部件搭載到配線基板上的電子部件安裝裝置中，在將電子部件吸附并保持在吸嘴末端的狀態(tài)下，利用設(shè)置在預(yù)定位置上的識(shí)別用攝像機(jī)，在預(yù)定的照明下對(duì)其進(jìn)行拍攝，根據(jù)所輸入的圖像數(shù)據(jù)，識(shí)別該部件在裝置上的位置。
然而，在現(xiàn)有的圖像識(shí)別裝置中，如果要以同樣的方法對(duì)鏡頭等的透明部件(透明體)進(jìn)行位置識(shí)別，則由于從環(huán)形照明燈等的反射式照明燈照射出的光透過(guò)該部件，因而無(wú)法輸入正確的圖像，其結(jié)果是難以進(jìn)行通過(guò)圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)的高精度的搭載位置校正。
在專利文獻(xiàn)1中公開了下述技術(shù)對(duì)于這樣的性質(zhì)的透明體，例如采用反射式的同軸照明，可以實(shí)現(xiàn)僅利用平面部的反射光的粗略位置識(shí)別。
此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了利用激光等的特殊照明光來(lái)檢測(cè)正確形狀的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-329415號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平7-280530號(hào)公報(bào)然而，在上述專利文獻(xiàn)1所公開的通過(guò)一般的反射式同軸照明而僅使用平面部的反射光的圖像識(shí)別中，由于部件形狀而受到限制，或因與背景之間的濃度差不足，因此無(wú)法高精度地識(shí)別出透明部件的位置。
此外，在上述專利文獻(xiàn)2所公示的技術(shù)中，雖然可檢測(cè)出更加正確的形狀，但存在必須準(zhǔn)備特殊照明的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題，其目的在于提供可不使用特殊的照明，而高精度地對(duì)透明體進(jìn)行圖像識(shí)別的透明體圖像識(shí)別裝置。
本發(fā)明是通過(guò)下述形式來(lái)解決上述課題的，即本發(fā)明的透明體圖像識(shí)別裝置具有從與吸嘴相對(duì)的正面?zhèn)鹊念A(yù)定位置拍攝保持在該吸嘴上的透明體的攝像單元；根據(jù)拍攝輸入的圖像數(shù)據(jù)提取透明體的輪廓的單元；針對(duì)提取出的輪廓運(yùn)算外接或內(nèi)接的預(yù)定圖形的單元；以及根據(jù)所得到的外接或內(nèi)接的預(yù)定圖形識(shí)別透明體的位置的單元，其中，作為拍攝上述透明體時(shí)的照明手段，具有配置在該透明體的背面?zhèn)鹊姆瓷浒搴蛷脑撏该黧w的側(cè)方朝向該反射板照射光的側(cè)方照明部。
根據(jù)本發(fā)明，作為拍攝上述透明體時(shí)的照明手段，設(shè)有配置在該透明體的背面?zhèn)鹊姆瓷浒搴蛷脑撏该黧w的側(cè)方朝向該反射板照射光的側(cè)方照明部，因此不使用特殊的照明，就算是透明體也能準(zhǔn)確地對(duì)其位置進(jìn)行圖像識(shí)別。


圖1是表示利用本發(fā)明的一種實(shí)施方式的圖像識(shí)別裝置對(duì)部件進(jìn)行拍攝的狀態(tài)的示意圖。
圖2是表示上述圖像識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)的概要的方框圖。
圖3是表示通過(guò)本實(shí)施方式拍攝透明部件而得到的圖像數(shù)據(jù)的影像的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示利用本發(fā)明的一種實(shí)施方式的透明體圖像識(shí)別裝置，輸入圖像的狀態(tài)的示意圖，圖2是表示其結(jié)構(gòu)的概要的方框圖。
在本實(shí)施方式中，如圖1所示，由設(shè)置在預(yù)定位置上的部件識(shí)別用的CCD攝像機(jī)(攝像單元)14拍攝透明部件12來(lái)輸入圖像，該透明部件12保持于可以在電子部件安裝裝置(未圖示)中在平面方向和垂直方向上移動(dòng)的吸嘴10的末端。
此外，這里，作為由上述CCD攝像機(jī)14拍攝透明部件12時(shí)所使用的照明手段，具有在透明部件12的背面?zhèn)?，安裝在吸嘴10的上方的擴(kuò)散反射板16、以及從透明部件12的側(cè)方朝向該反射板16照射光的環(huán)形照明燈(側(cè)方照明部)18，擴(kuò)散光從該擴(kuò)散反射板16均勻地照明透明部件12的背面。
該擴(kuò)散反射板16例如可通過(guò)對(duì)平坦的亞克力板表面進(jìn)行粗糙面加工來(lái)形成。此外，環(huán)形照明18具有在環(huán)形基材上安裝了多個(gè)LED 18A作為光源的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，本實(shí)施方式的圖像識(shí)別裝置具有保存從上述CCD攝像機(jī)14經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換部20輸入的圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)部22；從該圖像存儲(chǔ)部22中提取要部圖像數(shù)據(jù)而進(jìn)行保存的提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24；使用從該提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24中讀取的要部圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行各種運(yùn)算的圖像識(shí)別運(yùn)算部26；以及根據(jù)經(jīng)該運(yùn)算部26輸入的圖像數(shù)據(jù)提取透明體的輪廓的輪廓提取部28。
在上述圖像識(shí)別運(yùn)算部26中，針對(duì)由輪廓提取部28提取出的輪廓，運(yùn)算外接圓或內(nèi)接圓，并且根據(jù)所得到的外接圓或內(nèi)接圓，執(zhí)行識(shí)別透明體的位置的運(yùn)算。
此外，在上述圖像識(shí)別運(yùn)算部26上連接了用于控制圖像識(shí)別裝置的內(nèi)置有CPU、RAM、ROM等的控制部30，在該控制部30上連接了控制電子部件安裝裝置整體的主控制部32。
此外，在上述控制部30上連接了照明切換部34，還可與上述環(huán)形照明18一起選擇使用未明示的下方照明部36、同軸照明部38。
另外，上述提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24對(duì)保存在圖像存儲(chǔ)部22中的圖像數(shù)據(jù)中的圖像處理所需的部分加以窗口、僅提取窗口內(nèi)的要部圖像數(shù)據(jù)而取入。由此，減少無(wú)用的圖像數(shù)據(jù)量，從而實(shí)現(xiàn)了圖像處理的效率化。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的圖像識(shí)別裝置中，為了正確地識(shí)別上述透明部件12的位置，拍攝可提取該部件12的輪廓信息的圖像。
因此，不是一般的反射照明，而是如上述圖1所示那樣，由在透明部件12整個(gè)周圍配置了光源的環(huán)形照明18照射擴(kuò)散反射板16，通過(guò)由此得到的擴(kuò)散反射光，以適當(dāng)?shù)牧炼日彰鞑考?2的背景部分。這樣，可形成透明部件12成為陰影的透過(guò)式照明。
通過(guò)采用這樣的照明方法，由于光和透明物體的特性，可以在部件的輪廓上產(chǎn)生陰影，從而可獲得部件的輪廓信息。
其理由是對(duì)于部件的邊緣部分而言，無(wú)論是厚度薄的部件，還是邊緣接近完全直角的部件，實(shí)際的邊緣均形成多少具有曲面的形狀。因此從背面?zhèn)日丈涞墓庵?、到達(dá)部件的平面部的光直接通過(guò)部件內(nèi)部。然而在邊緣附近的曲面部，如圖中所示，由于光的反射、折射的特性，光的前進(jìn)方向發(fā)生變化。其結(jié)果是，部件12的外形部分的光被遮擋，因而可拍攝到部件的輪廓的陰影。
如圖3中的通過(guò)采用上述的照明來(lái)拍攝鏡頭等的圓盤狀透明部件時(shí)所獲得的圖像所示，可獲得環(huán)狀的輪廓(交叉影線部分)。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)由上述CCD攝像機(jī)14拍攝透明部件12，將圖3所示的圖像數(shù)據(jù)保存到圖像存儲(chǔ)部22中。接著從圖3的圖像數(shù)據(jù)中僅提取運(yùn)算時(shí)所需的最小限度的圖像數(shù)據(jù)，保存到提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24中。
接著，由輪廓提取部28僅提取圖3的圖像的最外側(cè)的邊緣部分，雖省略了圖示，但取得相當(dāng)于最外側(cè)的圓的輪廓圖像，接著求出與該圓(多少有點(diǎn)凸凹)外接或內(nèi)接的圓，再求出該圓的中心坐標(biāo)，由此可正確識(shí)別與CCD攝像機(jī)14的圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的透明部件12的位置。
另外，可在通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化等而明確了邊緣部之后，利用微分濾波進(jìn)行處理，按照這樣的常規(guī)方法來(lái)進(jìn)行此處執(zhí)行的輪廓提取，此外，可以求出所提取出的輪廓圖像的重心位置，對(duì)該重心位置進(jìn)行微調(diào)來(lái)搜索外接或內(nèi)接的圓，通過(guò)這樣的方法來(lái)求出外接圓或內(nèi)接圓。
根據(jù)上面說(shuō)明的實(shí)施方式，可獲得下述效果。
(1)可不使用激光等的特殊照明，正確地獲得鏡頭那樣的透明部件的輪廓信息。
(2)因此，可根據(jù)由輪廓求出的外接圓或內(nèi)接圓，高精度地識(shí)別鏡頭那樣的透明部件的位置。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為透明部件示出了鏡頭，但并不限于此，當(dāng)然也可應(yīng)用于圓形以外的透明體。即，可通過(guò)運(yùn)算與環(huán)狀輪廓外接或內(nèi)接的預(yù)定圖形(例如圓形、正方形、長(zhǎng)方形等)，識(shí)別出透明體的位置。
此外，本發(fā)明的圖像識(shí)別裝置的具體結(jié)構(gòu)并不限于上述實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)。
此外，拍攝透明部件時(shí)的照明手段也并無(wú)特殊限定，只要能使邊緣部分成為陰影而進(jìn)行圖像輸入即可。因此，例如也可在對(duì)同軸落射照明進(jìn)行調(diào)整后使用，雖然與上述實(shí)施方式的將環(huán)形照明和擴(kuò)散反射板組合而成的結(jié)構(gòu)相比效果要差一些。
權(quán)利要求
1.一種透明體的圖像識(shí)別裝置，具有從與吸嘴相對(duì)的正面?zhèn)鹊念A(yù)定位置拍攝保持在該吸嘴上的透明體的攝像單元；根據(jù)拍攝輸入的圖像數(shù)據(jù)提取透明體的輪廓的單元；針對(duì)提取出的輪廓運(yùn)算外接或內(nèi)接的預(yù)定圖形的單元；以及根據(jù)所得到的外接或內(nèi)接的預(yù)定圖形識(shí)別透明體的位置的單元，其特征在于，具有配置在該透明體的背面?zhèn)鹊姆瓷浒?；以及從該透明體的側(cè)方朝向該反射板照射光的側(cè)方照明部。
全文摘要
透明體的圖像識(shí)別裝置。本發(fā)明的課題是，可不使用特殊的照明而高精度地對(duì)透明部件進(jìn)行圖像識(shí)別。作為解決手段，本發(fā)明的圖像識(shí)別裝置具有從與吸嘴(10)相對(duì)的正面?zhèn)鹊念A(yù)定位置拍攝保持在該吸嘴(10)上的透明部件(12)的CCD攝像機(jī)(14)；根據(jù)拍攝輸入的圖像數(shù)據(jù)提取透明體的輪廓的單元；針對(duì)提取出的輪廓運(yùn)算外接圓或內(nèi)接圓的單元；以及根據(jù)所得到的外接圓或內(nèi)接圓識(shí)別透明體的位置的單元，其中，具有照明單元，其具有配置在該透明部件(12)的背面?zhèn)鹊臄U(kuò)散反射板(16)、以及從該透明部件(12)的側(cè)方朝向該反射板(16)照射光的側(cè)方照明部(18)。
文檔編號(hào)G01B11/00GK1821712SQ200610008240
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月16日
發(fā)明者大橋隆弘 申請(qǐng)人:重機(jī)公司