CN1822644A - 图像获取方法、图像获取装置、及具有该图像获取装置的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像获取方法、图像获取装置、及具有该图像获取装置的装置，可以在短时间内恰当地确定将光照射至被摄物的光源的照明条件(光度)。本发明所涉及的图像获取装置，包括将光源光度设为第1光度而对第1图像进行摄像的第1图像生成装置；将光源光度设为第2光度而对第2图像进行摄像的第2图像生成装置；通过图像处理，从第1图像和第2图像生成光源的单位光度增大部分的图像数据的单位图像生成装置；通过图像处理，在所述单位光度增大部分的图像数据上重叠其复制数据，从而生成相当于各个光度的多个实际图像的多个假想图像数据的假想图像数据生成装置。

Description

图像获取方法、图像获取装置、及具有该图像获取装置的装置

技术领域

本发明涉及一种获取图像的图像获取方法，其中获取的图像是用于通过图像处理而确定光度可变光源的最佳光度的，本发明还涉及使用该图像获取方法的图像获取装置、以及使用该图像获取装置的表面安装机、印刷电路板用焊料印刷机、晶圆芯片供给装置、电子元件移载装置和电子元件外观检查装置等。

背景技术

一直以来，例如在将电子元件安装在印刷电路板上的表面安装机中采用下述结构，即由摄像机对吸附喷嘴所吸附的电子元件进行摄像，通过图像处理检测电子元件的有无、吸附位置等。

如上述对电子元件进行摄像时，为了提高元件的识别精度，需要对应电子元件的形状和尺寸进行最佳照明。这是由于电子元件的被摄像面不同，根据电子元件的种类，被摄像面多为镜面或形成粗糙面。因而在现有技术中，根据实际对电子元件进行摄像而获取的图像数据，设定照明控制数据，以便能够可靠地照射最佳照明光。例如专利文献1公开了一种获取该设定中所使用的图像数据的现有图像获取方法。

专利文献1(日本专利公开公报特开2000-332500号(第4～7页，图1))所述的图像获取方法，是使用光照方向不同且能够多等级地改变光度的多个光源，并改变该光源种类、光源光度而进行摄像的方法。而且，其照明控制数据的设定方法采用下述结构，即从该多个光源、各个光源的光度组合(照明条件)中确定与被摄像电子元件的形状、被摄像面状态等对应的最佳组合。在获取该设定中所使用的图像数据的图像获取方法中，为了确定上述组合，以所有组合分别进行实际摄像。

在照明控制数据的设定方法中，通过在所有图像数据中选择最佳数据而进行所述设定。例如，在具有包含未亮灯状态在内能够以8个等级改变光度的3种光源时，如果选用该方法，则要进行8的3次方(512次)摄像，并从这么多的图像中选择最佳图像。

除了本申请说明书所记载的现有技术文献信息中确定的现有技术之外，在提出本申请之前，本申请人没有发现与本发明密切相关的现有技术文献。

但是，在专利文献1所示的图像获取方法和实施该方法的图像获取装置中，由于在所有照明条件下对电子元件进行实际摄像，因而存在所述摄像需要大量时间的问题。特别是在如表面安装机那样一边使被摄物相对于照明装置和摄像装置移动一边进行摄像的装置中，由于被摄物移动所需时间比摄像所需时间变长，所以迫切需要减少摄像次数。

为了响应这种要求，可以考虑不在所有照明条件下进行摄像，部分取消某些照明条件而进行摄像。但是在此情况下，被取消的照明条件处于确定对象之外，有可能出现不是最佳照明条件的光源和光度的组合。

除了在表面安装机中对安装用元件进行识别之外的其它场合，例如由头部单元的摄像机对安装在印刷电路板上的电子元件进行摄像的场合、在印刷电路板用焊料印刷机中，由摄像机对印刷电路板上的各种标识进行摄像的场合、在晶圆芯片供给装置中由摄像机对晶圆芯片进行摄像的场合、在电子元件移载装置中由摄像机对电子元件进行摄像的场合、在电子元件用外观检查装置中进行检查时由摄像机对电子元件进行摄像的场合，也同样产生上述那样在对照明条件进行确定时所出现的问题。

发明内容

为了解决上述问题提出本发明，本发明的目的是争取在短时间内恰当地对将光照射到被摄物上的光源的照明条件(照明和光度的组合)进行确定。

为了实现该目的，本发明的图像获取方法，利用摄像装置对通过光度可以变更的光源予以照亮的被摄物进行摄像，获取用于确定最佳光度的图像数据的，其可改变上述光源的光度而对被摄物进行多次摄像，根据这些图像的图像数据差值，使光度以单位量变化以生成变化的图像数据，在此图像数据上重叠其复制数据，以此生成相当于使上述光源的光度以上述单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据。

本发明的图像获取装置，包括能够改变光度并将光照射至被摄物的光源；对上述被摄物进行摄像的摄像装置；将上述光源的光度设定为规定的第1光度，利用上述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第1图像的第1图像生成装置；将上述光源的光度设定为从上述第1光度仅以规定的单位量产生变化的第2光度，利用上述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第2图像的第2图像生成装置；通过图像处理，从上述第1图像和第2图像中光度较高的一个图像减去另一个图像，由此生成上述光源的单位光度增大部分的图像数据的单位图像生成装置；通过图像处理，在上述单位光度增大部分的图像数据上重叠其复制数据，由此生成相当于使上述光源的光度以上述单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据的假想图像生成装置。

采用本发明的上述图像获取方法和图像获取装置，针对从第1图像和第2图像生成的单位光度增大部分的图像数据可进行多次重叠，从而可获得与在所有光度下实际进行摄像的图像相同的假想图像。

从而，为了获得对应于变更可能的光度的所有光度的图像而进行的摄像，最低只要进行2次第1图像和第2图像的摄像即可。因此，即使是能够分为三个等级改变光度的光源，摄像次数也可以是上述的最低2次，从而能够减少摄像次数。

其结果，采用本发明，在使用光度可变更的光源进行照明的图像获取方法和图像获取装置中，能够在短时间内获得对进入最佳光度的照明条件进行确定所必需的图像数据，因此能够在短时间内且恰当地确定照明条件。

在上述图像获取装置中，还可包括多个光源，其中上述第1图像生成装置将所有光源设定为上述第1光度并拍摄第1图像，上述第2图像生成装置将所有光源设定为上述第2光度并拍摄第2图像，上述位图像生成装置针对所有光源生成单位光度增大部分的图像数据，上述假想图像生成装置针对光源和光度的所有组合生成假想图像数据。

采用上述结构，在确定多个光源的照明条件而进行摄像时，可以将所有光源设定为第1光度而进行1次第1图像的拍摄，然后仅执行相同于光源数量的次数的第2图像的拍像。因而在包含多个光源时，仅进行次数为光源数量加1的摄像，所以与现有图像获得装置相比，能够减少为获得确定进入最佳光度的照明条件所必需的图像数据的摄像次数。

在上述图像获取装置中，上述光源的光度从0至最大光度以等分的多个等级进行变更，上述第2光度比上述第1光度仅高出所述进行等级变化的光度的1个等级部分。

采用上述结构，由于对应于等级变化的光度而生成假想图像数据，所以能够获得更高精度的假想图像数据。

在上述图像获取装置中，还包括照明条件确定装置，根据至少包含第1图像的图像数据、第2图像的图像数据或假想图像数据中的假想图像数据的一个或多个图像数据，确定上述光源的最佳光度。

采用上述结构，图像获取装置，进而可以根据包含通过所拍摄的实际图像数据而制作的假想图像数据的图像数据，来确定光源的最佳光度。

本发明的另一图像获取装置，包括能够改变光度并将光照射至被摄物的光源；对上述被摄物进行摄像的摄像装置；将上述光源的光度设定为规定的第1光度，利用上述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第1图像的第1图像生成装置；将上述光源的光度设定为从上述第1光度仅以规定的单位量产生变化的第2光度，利用上述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第2图像的第2图像生成装置；通过图像处理，从上述第1图像和第2图像中光源光度较高的一个图像减去另一个图像，由此生成上述光源的单位光度增大部分的图像数据的单位图像生成装置；通过图像处理在上述单位光度增大部分的图像数据上多次重叠其复制数据，生成合成图像数据的合成图像数据生成装置；通过比较上述合成图像数据和处于饱和状态的图像数据，求出使上述合成图像数据不成为饱和状态的复制数据的重叠数中最大重叠数的光度范围变更装置；将上述光源光度设定为上述重叠数与上述单位量相乘后的光度，并利用上述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第3图像的第3图像生成装置；将通过图像处理从上述第3图像减去第1图像而得到的图像数据除以上述重叠数，由此生成新单位量的单位光度增大部分的图像数据的新单位图像生成装置；通过图像处理，在上述新单位光度增大部分的图像数据上重叠其复制数据，由此生成相当于使上述光源的光度以上述新单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据的假想图像生成装置。

采用上述结构，为了获得对应于变更可能的光度的所有光度的图像而进行的摄像，最低只要进行3次第1～第3图像的摄像即可。因此，即使是能够分为4个等级或以上改变光度的光源，摄像次数也可以是上述最低的3次，从而能够减少摄像次数。

其结果，采用上述发明，在使用光度可变更的光源进行照明的图像获取装置中，能够在短时间内获得对进入最佳光度的照明条件进行确定所必需的图像数据。因此使用该图像数据，能够确定进入最佳光度的照明条件。

特别是，采用上述发明，若摄像装置所拍摄的图像为较暗的图像时，即使根据第1图像和第2图像所生成的单位光度增大部分的图像数据中相对包含较多的杂讯(noise)，也可以获得不处于饱和状态的假想图像数据。

从而，采用上述发明，能够获得更高精度的假想图像数据。

在上述图像获取装置中，包括多个光源，上述第1图像生成装置将所有光源设定为第1光度并拍摄第1图像，上述第2图像生成装置将所有光源设定为上述第2光度并拍摄第2图像，上述单位图像生成装置针对所有光源生成单位光度增大部分的图像数据，上述假想图像生成装置针对所有光源生成多个假想图像数据，上述图像数据合成装置针对所有光源生成合成图像数据，上述光度范围变更装置针对所有光源求出复制数据的重叠数，上述第3图像生成装置针对所有光源拍摄第3图像，上述新单位图像生成装置针对所有光源生成新单位光度增大部分的图像数据，上述假想图像生成装置针对光源和光度的所有组合生成假想图像数据。

采用上述结构，在确定多个光源的照明条件而进行摄像时，可以将所有光源的光度设定为规定的第1光度而进行1次第1图像的摄像，然后执行相同于光源数量的次数的第2图像和第3图像的拍摄。因而在包含多个光源时，仅进行次数为光源数量的两倍加1的摄像，所以与现有图像获得装置相比，能够显著减少为获得确定进入最佳光度的照明条件所必需的图像数据的摄像次数。

在上述图像获取装置中，上述光源的光度从0至最大光度以等分的多个等级进行变更，第2光度比第1光度仅高出所述进行等级变化的光度的1个等级部分。

采用上述结构，由于对应于等级性变化的光度而生成假想图像数据，所以能够获得更高精度的假想图像数据。

在上述图像获取装置中，还包括照明条件确定装置，根据至少包含第1图像的图像数据、第2图像的图像数据或假想图像数据中的假想图像数据的一个或多个图像数据，确定上述光源的最佳光度。

采用上述结构，图像获取装置，进而可以根据包含通过所拍摄的实际图像数据而制作的假想图像数据的图像数据，来确定光源的最佳光度。

本发明的表面安装机，包括上述任一种图像获取装置，其中元件移载装置所吸附的安装元件为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对安装用元件的最佳照明条件恰当地进行确定的表面安装机。

本发明的另一表面安装机，包括上述任一种图像获取装置，其中设置在印刷电路板上的定位标记为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对设置在印刷电路板上的定位标记的最佳照明条件恰当地进行确定的表面安装机。

本发明的印刷电路板用焊料印刷机，包括上述任一种图像获取装置，其中设置在印刷电路板上的定位标记为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对设置在印刷电路板上的定位标记的最佳照明条件恰当地进行确定的印刷电路板用焊料印刷机。

本发明的晶圆芯片供给装置，包括上述任一种图像获取装置，其中晶圆芯片移载装置所吸附的晶圆芯片为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对晶圆芯片的最佳照明条件恰当地进行确定的晶圆芯片供给装置。

本发明的电子元件移载装置，包括上述任一种图像获取装置，其中电子元件移载头部所吸附的电子元件为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对由电子元件移载头部所吸附的电子元件的最佳照明条件恰当地进行确定的电子元件移载装置。

本发明的电子元件外观检查装置，包括上述任一种图像获取装置，其中电子元件移载头部所保持的用于检查的电子元件为被摄物。

采用上述发明，能够提供一种在短时间内对由电子元件移载头部所保持的被检查用电子元件的最佳照明条件恰当地进行确定的电子元件外观检查装置。

附图说明

图1是表示具有实施本发明的图像获取方法的图像获取装置的表面安装机结构的俯视图；

图2是元件移载装置的侧视图；

图3是表示图像获取装置的结构的侧视图；

图4是表示表面安装机的控制***结构的框图；

图5是表示照明条件确定装置结构的框图；

图6是用于说明图像获取装置动作的流程图；

图7是用于说明图像获取装置动作的流程图；

图8是表示照明条件确定装置的其它实施例的框图；

图9是用于说明照明条件确定装置的动作的流程图；

图10是表示光度等级和图像数据等级关系的曲线图。

具体实施方式

(第1实施例)

下面利用图1～7详细介绍本发明的图像获取装置的1个实施例。此时，以将用于实施本发明的图像获取方法的图像获取装置装配在表面安装机上为例进行说明。

图1是表示包括了实施本发明的图像获取方法的图像获取装置的表面安装机结构的俯视图，图2是元件移载装置的侧视图，图3是表示图像获取装置的结构的侧视图，图4是表示表面安装机的控制***结构的框图，图5是表示照明条件确定装置结构的框图，图6和7是用于说明本发明的图像获取方法和图像获取装置的动作的流程图。

在这些图中，标号1表示本实施例的表面安装机。该表面安装机1包括基台2；用于在该基台2上搬送印刷电路板3的输送机4；装配在基台2两侧上的多个带式供料器5，5...；用于从这些带式供料器5将安装用元件6(参考图3)移载到印刷电路板3上的元件移载装置7；对安装用元件6进行摄像的摄像单元8；控制装置9(参考图4)。

所述带式供料器5用于供应IC、晶体管、电阻、电容器等小片状的安装用元件6。

所述元件移载装置7，包括在基台2上沿Y轴方向延伸的2个固定导轨11，11；形成为沿X方向延伸的形状且自由移动地支撑在上述固定导轨11上的导向元件12；沿X轴方向自由移动地支撑在该导向元件12上的头部单元13。上述导向元件12包括与设置在上述1个固定导轨11上的滚珠丝杠轴14螺纹啮合的螺母15，滚珠丝杠轴14由Y轴伺服电机16转动驱动而沿Y轴方向往复运动。

上述头部单元13与设置在上述导向元件12上的滚珠丝杠轴17螺纹啮合，通过X轴伺服电机18转动驱动，滚珠丝杠轴17沿X轴方向往复移动。

而且，如图2所示，该头部单元13设置成多个安装用头部19沿X轴方向等间距并排配置。

这些安装用头部19，分别相对于头部单元13的框架(未图示)沿Z轴方向(上下方向)可移动地被支撑，同时围绕Z轴可转动地被支撑，在下端部上设置着用于吸附安装用元件6的吸附喷嘴20。

而且，由设置在头部单元13上的升降驱动装置(未图示)沿Z轴方向对所述安装用头部19进行驱动，由设置在头部单元13上的转动驱动装置(未图示)使所述安装用头部19围绕Z轴方向转动。

上述摄像单元8如图1所示分别设置在上述各个带式供料器5和安装作业位置之间的两个位置上。这些摄像单元8，8的结构相同。因而，下文仅对1个摄像单元8进行介绍。

如图3所示，摄像单元8是由摄像机21从下方对由上述安装用头部19吸附且移动到摄像位置(图3所示位置)的安装用元件6进行摄像的单元，包括对安装用元件6进行光照射的三种照明22～24。由摄像机21构成本发明的摄像装置，由三种照明22～24构成本发明的光源。

三种照明22～24就是从斜下方将光照射到安装用元件6上的主照明22、使用位于摄像机21上方的半透明反射镜25从正下方将光照射到安装用元件6上的同轴照明23、从大致侧方将光照射到安装用元件6上的侧照明24。所述三种照明22～24分别由多个LED 26构成，通过由后述控制装置9对供给电流值进行控制，光度分多个等级变化。所述光度从0至最大光度以等分的多个等级变化。本实施例的照明构成为能够在包含未亮灯状态的9个等级内变化。

上述半透明反射镜25，使同轴照明23的光朝向安装用元件6反射，同时使来自安装用元件6的反射光向下方(向摄像机21侧)通过，并以45°倾斜状态固定在摄像单元8的框架上。

上述摄像机21虽然未图示，但是一体地包括CCD区域传感器和成像用透镜，并固定在摄像单元8的框架上，从正下方对位于上述摄像位置的安装用元件6进行摄像。本实施例的摄像机21使用输出对应于输入光量线性变化的摄像机。该摄像机21的输出也就是所摄像的图像数据(图像数据)输送到图4所示控制装置9的图像处理部31中。

控制装置9对表面安装机1的动作进行控制，由被输送了上述图像数据的上述图像处理部31、主运算部32、对上述元件移载装置7和头部单元13的各个驱动装置等的动作进行控制的轴控制部33、I/O控制部34、存储部35、通信控制部36等构成。上述图像处理部31包括由将摄像机21的输出作为数字图像而取入的捕获板等组成的图像输入装置(未图示)。该图像输入装置使用能够取入256个等级的数字图像的输入装置。

而且，图像处理部31构成为根据上述摄像机21所摄像的图像数据，由图像处理对吸附在上述吸附喷嘴20上的安装用元件6的有无以及正误、X·Y方向的位置、围绕Z轴的角度等进行检测。在摄像机21对该图像处理用图像进行摄像时，控制装置9设定成在每个安装用元件6上使上述三种照明22～24的光度变成最佳照明条件。

安装用元件6的下面(被摄像面)，根据每种安装用元件6的种类，在形状、尺寸、颜色等上存在差异，而且，在导线和端子等金属部分上，其表面状态(是否具有光泽)也不同。为了对每个安装用元件6确定这种照明条件，在控制装置9中设置了照明条件确定装置41(参考图5)。由照明条件确定装置41、上述摄像机21、上述三种照明22～24等构成本发明的图像获取装置42(参考图3)。

照明条件确定装置41由后述的事前处理而对每个安装用元件6确定最佳照明条件(照明和光度的组合)，在为了对吸附位置和角度等进行检测而对安装用元件6进行摄像时，为了满足上述照明条件，分别对三种照明22～24进行光度设定。

上述事前处理是在由上述照明22～24进行照射状态下由摄像机21对安装用元件6进行事前摄像，将最恰当准确摄像的照明条件作为每个安装用元件6的照明条件数据而进行存储的处理。

照明条件确定装置41如图5所示由第1图像生成装置43、第2图像生成装置44、单位图像生成装置45、假想图像生成装置46、确定图像生成装置47等构成，由这些装置进行上述事前处理。

上述第1图像生成装置43构成为例如将上述三种照明22～24在关灯状态下由摄像机21对安装用元件6的第1图像进行摄像。

上述第2图像生成装置44构成为使上述三种照明22～24中一种照明的光度仅大于第1等级，同时其它照明处于关灯状态下，由摄像机21对安装用元件6的第2图像进行摄像。该第2图像在所有照明22～24中进行摄像。也就是第2图像生成装置44对第2图像总共进行3次摄像。

上述单位图像生成装置45通过由图像处理从上述第2图像减去第1图像，生成每个照明的单位光度增大部分(能够变更的光度的1个等级部分)的图像数据。在本实施例中具有3种照明，单位图像生成装置45生成总共3个单位光度增大部分的图像数据。

上述假想图像生成装置46通过由图像处理而使上述单位光度增大部分的图像数据与其复制数据重叠(相加计算)，生成在照明22～24和所有光度的组合中的假想图像数据。例如相当于在照明光度为2等级所摄像实际图像的假想图像数据，通过使单位光度增大部分的图像数据二次重叠而生成。也就是假想图像生成装置46生成相当于使照明光度从低光度至高光度在每个等级(每个单位量)改变所摄像的多个实际图像的多个假想图像数据。

本实施例的假想图像生成装置46由下式(1)所示运算，生成在所有组合中的假想图像数据。在式(1)中，I(m，c，s)表示目的照明和光度组合的图像数据，B表示在所有照明处于关灯状态下所摄像的图像数据(第1图像)，m表示主照明22的光度等级(例如1～8)，ΔM表示主照明22的单位光度增大部分的图像数据，c表示同轴照明23光度的等级(例如1～8)，ΔC表示同轴照明23单位光度增大部分的图像数据，s表示侧照明24光度的等级(例如1～8)，ΔS表示侧照明24单位光度增大部分的图像数据。

I(m，c，s)＝{B+m×ΔM+c×ΔC+s×ΔS}…(1)

而且，当上式(1)的右边为255以上时，使右边的数值等于255。

上述确定图像生成装置47确定由上述假想图像数据生成装置46所产生的照明和光度所有组合的假想图像数据中能够正确地表现表面安装用元件6的最佳假想图像数据。该确定图像生成装置47在对假想图像数据进行确定时，例如能够采用专利文献1所示那样的确定方法。

下文利用图6和图7所示流程图对上述照明条件确定装置41的动作进行介绍。

照明条件确定装置41首先在图6所示流程图的步骤S1中，以所有照明22～24的光度为0，然后在步骤S2中，由头部单元13使作为对象的安装用元件6移动到摄像机21的上方，由该摄像机21进行摄像。由该摄像所获得的第1图像的图像数据在步骤S3中保存在存储部35内。

然后在步骤S4中，照明条件确定装置41使1个照明在光度为第1等级(照明等级1)下点亮，在步骤S5中，由摄像机21对该安装用元件6再次进行摄像，由该摄像所获得的第2图像的图像数据在步骤S6中保存在上述存储部35内。并且，如步骤S7和S8所示，对于剩余的两个照明，反复进行上述第2图像的摄像和保存。

对于三种照明22～24的每个照明，进行第2图像的摄像后，如步骤S9所示，照明条件确定装置41生成单位光度增大部分的图像数据(ΔM，ΔC，ΔS)。然后，照明条件确定装置41如图7所示流程图中的步骤S10～S12所示那样，以主照明22的光度(y1)的等级(光度等级)为0，以同轴照明23的光度(y2)的等级(光度等级)为0，以侧照明24的光度(y3)的等级(光度等级)为0。

然后，照明条件确定装置41在步骤S13中进行上式(1)右边所示的运算。也就是在步骤S13中，将每个照明的光度等级(y1～y3)与每个照明的单位光度增大部分的图像数据(ΔM，ΔC，ΔS)进行相乘，通过这些相乘数值彼此进行相加运算，在照明和光度的所有组合中产生假想图像数据。

在步骤S13中，由照明光源x1表示主照明22，由照明光源x2表示同轴照明23，由照明光源x3表示侧照明24。

在从步骤S12移进到步骤S13中的最初过程中，由于将所有等级都设定为0，生成相当于所有照明都关灯状态的假想图像数据。然后如步骤S14和S15所示，照明条件确定装置41在主照明22和同轴照明23两者都处于关灯状态下，使侧照明24(照明光源x3)的光度一个等级一个等级地增大，在每个等级生成假想图像数据。

在上述那样生成仅使侧照明24的光度变化的场合下的假想图像数据后，照明条件确定装置41如步骤S16和步骤S17所示，生成在主照明22关灯状态下且使侧照明24和同轴照明23两者光度变化场合下的所有组合中的假想图像数据。然后，照明条件确定装置41如步骤S18和步骤S19所示，生成使主照明22的光度1个等级1个等级地增大且在各个等级中使同轴照明23和侧照明24两者光度变化场合的所有组合中的假想图像数据。

也就是由步骤S10～S19，生成在照明和光度的所有组合中的假想图像数据。这些假想图像数据保存在存储部35内。

生成这种假想图像数据后，照明条件确定装置41在步骤S20中对能够正确地表示被摄物的最佳假想图像数据进行确定，将获得了该假想图像数据的照明和光度的组合作为上述每个安装用元件6的照明条件数据，保存在存储部35内。

从而在本实施例的图像获取方法和图像获取装置中，由于通过利用由第1图像和第2图像所产生的单位光度增大部分图像数据，生成在照明和光度的所有组合中与实际摄像的图像相同的假想图像数据，因而，用于对照明条件进行确定而实施的实际摄像也可以最低程度进行4次摄像，即对第1图像和每个照明的第2图像进行摄像。

因此，尽管本实施例的图像获取装置42包括能够在8个等级对光度进行变化的3种照明，但是用于对照明条件进行确定而进行的摄像也可以象上述那样最低进行4次，所以与在照明和光度的所有组合中分别进行摄像的现有图像获取装置相比，能够显著地减少摄像次数。而且，本实施例的图像获取装置42包括照明条件确定装置41，根据包含第1图像的图像数据、第2图像的图像数据或与实际摄像的图像相等的假想图像数据中至少一个上述假想图像数据的一个或多个图像数据，对光源的最佳光度进行确定。由此，能够在短时间内对照明条件进行确定，一旦对照明条件确定后，每次对作为对象的安装用元件6进行摄像时，一边在确定后的照明条件下进行照明一边进行摄像，能够获得最佳图像。

其结果，在包括了本实施例的图像获取装置42的表面安装机1中，能够在短时间内恰当地对最佳照明条件进行确定。

(第2实施例)

照明条件确定装置能够如图8～图10所示那样构成。

图8是表示照明条件确定装置的其它实施例的框图，图9是用于说明照明条件确定装置的动作的流程图，图10是表示光度等级和图像数据等级关系的曲线图。在这些图中，与上述图1～7中说明的元件相同的元件由相同的标记表示，并省略了对它们的详细说明。

本实施例的照明条件确定装置41构成为即使摄像机21所摄像的图像是暗图像(动态范围的狭窄图像)，也能够以高精度生成假想图像数据。

该照明条件确定装置41，如图8所示，在第1实施例所示装置中包括合成图像生成装置51、光度范围变更装置52、第3图像生成装置53、新单位图像生成装置54。

上述合成图像生成装置51由图像处理将由单位图像生成装置45所生成的单位光度增大部分的图像数据其与复制数据重叠，生成合成图像数据(图9中步骤S100)。该合成图像数据在各个照明22～24中，生成能够变更的光度等级部分。

光度范围变更装置52将上述各个合成图像数据与预先所存储的饱和状态下的图像数据进行比较，求出(图9中的步骤S101)上述合成图像数据未成为饱和状态的复制数据的重叠数中最大的重叠数(最大照明等级)。

也就是光度范围变更装置52求出满足下式(2)～(4)条件的每个照明的重叠数Lm、Lc、Ls。在下式(2)～(4)中，B表示使照明关灯而摄像的图像数据(第1图像)，ΔM表示主照明22的单位光度增大部分的图像数据，ΔC表示同轴照明23的单位光度增大部分的图像数据，ΔS表示侧照明24的单位光度增大部分的图像数据。

B+Lm×ΔM＜255…(2)：对于主照明22

B+Lc×ΔC＜255…(3)：对于同轴主照明23

B+Ls×ΔS＜255…(4)：对于侧照明24

在此，利用图10对上述重叠数进行说明。当由摄像机21所摄像的图像是暗图像时，有时在光度为第1等级而摄像的图像数据中包含很多噪声。在图10中，由A点表示理想的图像数据场合，由B点表示包含很多噪声的图像数据场合。根据包含很多所述噪声的图像数据，生成单位光度增大部分的图像数据，使其多个重叠时，如图10中双点划线所示，即使在光度等级比最大等级小的场合下，图像也变成饱和状态。

根据本实施例的光度范围变更装置52，在图10所示场合下，将变成饱和状态的极限的光度等级5设定为最大的重叠数L(m，c，s)(最大照明等级)。

上述第3图像生成装置53将相当于上述重叠数Lm，Lc，Ls的光度设定为各个照明的光度，在仅使一种照明点亮状态下，由摄像机21对安装用元件6的第3图像进行摄像(图9中的步骤S102)。

在图10所示示例场合下，使光度等级为5，对第3图像进行摄像。该第3图像的摄像进行与照明个数相同次数的摄像，也就是进行3次摄像。这些第3图像的图像数据保存在存储部35内。

上述新单位图像生成装置54由图像处理而从上述第3图像减去第1图像，生成新的图像数据。而且该新单位图像生成装置54由上述重叠数Lm，Lc，Ls对上述新的图像数据进行相除运算，生成利用新单位量的新单位光度增大部分的图像数据(图9中的步骤S103)。也就是新单位图像生成装置54由下式(5)～(7)进行运算，求出每个照明的新单位光度增大部分的图像数据(新ΔM，新ΔC，新ΔS)。在下式(5)～(7)中，Mm表示使用主照明22摄像的第3图像的图像数据，Mc表示使用同轴照明23摄像的第3图像的图像数据，Ms使用侧照明24摄像的第3图像的图像数据。

新ΔM＝(Mm-B)/Lm…(5)对于主照明22

新ΔC＝(Mc-B)/Lc…(6)对于同轴照明23

新ΔS＝(Ms-B)/Ls…(7)对于侧照明24

本实施例的假想图像生成装置46使用由上述新单位图像生成装置54所生成的新单位光度增大部分的图像数据，与第1实施例相同，生成在照明和光度的所有组合中的假想图像数据。

根据该第2实施例，即使象由摄像机21所摄像的图像变成暗图像场合那样，在由第1图像和第2图像所生成的单位光度增大部分的图像数据中相对包含很多噪声时，也能够获得不饱和的假想图像数据。

从而，在本实施例的图像获取装置42中，能够获得更高精度的假想图像数据。

而且在本实施例的图像获取装置42中，当对多个照明22～24的照明条件进行确定时所进行的摄像也可以是将所有照明22～24的光度作为第1等级而进行的1次第1图像摄像，以及仅以与照明数量相同次数进行对第2和第3图像的摄像。

从而，由于本实施例的图像获取装置42所进行的摄像次数可以是相当于照明种类数的两倍加1，与现有图像获取装置相比，能够显著地降低摄像次数。

在上述各个实施例中，由于将对第1图像进行摄像时的光度(第1光度)设定为0，能够提高计算速度并降低存储容量。这是因为，可以将在使照明关灯状态下所摄像的第1图像看成与摄像机21的暗输出大致相同，可以不作为图像数据存储而作为定数存储。

也就是通过上述那样将第1图像数据作为定数，与相对于图像数据进行运算的情况相比，能够提高计算速度，同时能够减少对数据进行存储时的存储容量。

在上述各个实施例中，虽然显示了每次对第1图像进行摄像的示例，但是在对第1图像进行摄像时的光度为0的场合下，作为第1图像，可以使用在工厂出货时预先摄像的图像的图像数据。此时，第1图像的图像数据保存在存储部35内，根据需要从存储部35中读取并使用。通过采用这种结构，在对照明条件进行确定时，由于没有必要对第1图像进行摄像，能够进一步减少摄像次数。

在上述各个实施例中，照明光度被从0至最大光度分为多个等分的等级而进行变更，对第2图像进行摄像时的第2光度设定成与第1光度相比高出上述等级性变化的光度的1个等级部分。

由于通过采用这种结构，生成对应于等级性变化的光度的假想图像数据，因而能够获得更高精度的假想图像数据。而且，使照明光度变化的等级并不局限于本实施例所示的8个等级，可以适当变更。

当摄像机21的输出对应于输入光量不是线性变化的场合下，测量规定输入输出特性，准备转换表，将上式(1)的右边作为输入数值而转换。而且，作为此种场合的其它解决方法，在能够作为数学公式表示的场合下，则以该数学公式为基准进行转换。与此相同，在照明光量不对应于所设定的照明等级而线性变化时，由转换表或数学公式，针对上式(1)的右边、B之外的各项进行转换。例如在各个照明对应于指定照明等级而指数变化等场合下，由转换表对摄像机21的输出特性进行补正，变成下式(8)。

I(m，c，s)＝Tab1e(B+2^m×ΔM+2^c×ΔC+2^s×ΔS)…(8)

而且在包含了该式(8)的上述各式(1)～(7)中，图像数据I、B、M、C、S是矩阵，上述各式显示了矩阵的各个要素。

在上述各个实施例中，由于将本发明的图像获取装置42应用在将由元件移载装置7所吸附的安装用元件6作为被摄物的表面安装机1中，能够获得在短时间内恰当地对安装用元件6的最佳照明条件进行确定的表面安装机。本发明的图像获取装置42并不局限于这种应用，也可以应用在其它装置中。

作为应用本发明的图像获取装置42的其它装置，例如可以例举将设置在印刷电路板上的定位用标记作为被摄物的表面安装机。通过将本发明的图像获取装置装配在该表面安装机中，能够在短时间内恰当地对设置在印刷电路板3上的定位用标记的最佳照明条件进行确定。

作为应用本发明的图像获取装置的其它装置，例如可以例举将设置在印刷电路板上的定位用标记作为被摄物的印刷电路板用焊料印刷机。通过将本发明的图像获取装置装配在该印刷电路板用焊料印刷机上，能够在短时间内恰当地对设置在印刷电路板上的定位用标记的最佳照明条件进行确定的印刷电路板用焊料印刷机。

作为应用本发明的图像获取装置的其它装置，例如可以例举将由晶圆芯片移载装置所吸附的晶圆芯片作为被摄物的晶圆芯片供给装置。通过将本发明的图像获取装置装配在该晶圆芯片供给装置上，能够获得在短时间内恰当地对晶圆芯片的最佳照明条件进行确定的晶圆芯片供给装置。

作为应用本发明的图像获取装置的其它装置，例如可以例举将由电子元件移载头部所吸附的电子元件作为被摄物的电子元件移载装置。通过将本发明的图像获取装置装配在该电子元件移载装置上，能够获得在短时间内恰当地对由电子元件移载头部所吸附的电子元件的最佳照明条件进行确定的电子元件移载装置。

作为应用本发明图像获取装置的其它装置，例如可以例举将由电子元件移载头部所保持的被检查用电子元件作为被摄物的电子元件用外观检查装置。通过将本发明的图像获取装置装配在该电子元件用外观检查装置上，能够获得在短时间内恰当地对由电子元件移载头部所保持的被检查用电子元件的最佳照明条件进行确定的电子元件用外观检查装置。

虽然在上述实施例中，显示了装配了3种照明22～24的示例，但是本发明也可以适用于仅有1种照明的图像获取装置，也可以适用于在使用波长不同的光源(例如红，绿，蓝)的图像获取装置中对波长不同的光进行合成的场合下。

Claims (15)

1.一种图像获取方法，利用摄像装置对通过光度可以变更的光源予以照亮的被摄物进行摄像，获取用于确定最佳光度的图像数据，其特征在于，

改变所述光源的光度而对被摄物进行多次摄像，根据这些图像的图像数据的差值，使光度以单位量变化以生成变化的图像数据，在此图像数据上重叠其复制数据，以此生成相当于使所述光源的光度以所述单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据。

2.一种图像获取装置，包括能够改变光度并将光照射至被摄物的光源，以及对所述被摄物进行摄像的摄像装置，其特征在于，还包括：

第1图像生成装置，将上述光源的光度设定为规定的第1光度，利用所述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第1图像；

第2图像生成装置，将上述光源的光度设定为从所述第1光度仅以规定的单位量产生变化的第2光度，利用所述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第2图像；

单位图像生成装置，通过图像处理，从所述第1图像和第2图像中光源光度较高的一个图像减去另一个图像，由此生成所述光源的单位光度增大部分的图像数据；以及

假想图像生成装置，通过图像处理，在所述单位光度增大部分的图像数据上重叠其复制数据，由此生成相当于使所述光源的光度以所述单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据。

3.如权利要求2所述图像获取装置，其特征在于，

包括多个光源，

第1图像生成装置，将所有光源设定为上述第1光度并拍摄第1图像，

第2图像生成装置，将所有光源设定为上述第2光度并拍摄第2图像，

单位图像生成装置，针对所有光源生成单位光度增大部分的图像数据，

假想图像生成装置，针对光源和光度的所有组合生成假想图像数据。

4.如权利要求2所述的图像获取装置，其特征在于，

上述光源的光度从0至最大光度以等分的多个等级进行变更，

第2光度，比第1光度仅高出所述进行等级变化的光度的1个等级部分。

5.如权利要求2所述的图像获取装置，其特征在于，

包括照明条件确定装置，根据至少包含上述第1图像的图像数据、第2图像的图像数据、或假想图像数据中的假想图像数据的一个或多个图像数据，确定光源的最佳光度。

6.一种图像获取装置，包括能够改变光度并将光照射至被摄物的光源，以及对所述被摄物进行摄像的摄像装置，其特征在于，还包括：

第1图像生成装置，将上述光源的光度设定为规定的第1光度，利用所述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第1图像；

第2图像生成装置，将上述光源的光度设定为从所述第1光度仅以规定的单位量产生变化的第2光度，利用所述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第2图像；

单位图像生成装置，通过图像处理，从所述第1图像和第2图像中光源光度较高的一个图像减去另一个图像，由此生成所述光源的单位光度增大部分的图像数据；

合成图像数据生成装置，通过图像处理在所述单位光度增大部分的图像数据上多次重叠其复制数据，由此生成合成图像数据；

光度范围变更装置，通过比较所述合成图像数据和处于饱和状态的图像数据，求出使所述合成图像数据不成为饱和状态的复制数据重叠数中的最大重叠数；

第3图像生成装置，将光源光度设定为所述重叠数与所述单位量相乘后的光度，并利用所述摄像装置对被摄物进行摄像，生成第3图像；

新单位图像生成装置，将通过图像处理从所述第3图像减去所述第1图像而得到的图像数据除以所述重叠数，由此生成新单位量的单位光度增大部分的图像数据；以及

假想图像生成装置，通过图像处理，在所述新单位光度增大部分的图像数据上重叠其复制数据，由此生成相当于使所述光源光度以所述新单位量从低光度至高光度进行变更而予以摄像的多个实际图像的多个假想图像数据。

7.如权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，

包括多个光源，

第1图像生成装置，将所有光源设定为上述第1光度并拍摄第1图像，

第2图像生成装置，将所有光源设定为上述第2光度并拍摄第2图像，

单位图像生成装置，针对所有光源生成单位光度增大部分的图像数据，

假想图像生成装置，针对所有光源生成多个假想图像数据，

图像数据合成装置，针对所有光源生成合成图像数据，

光度范围变更装置，针对所有光源求出复制数据的重叠数；

第3图像生成装置，针对所有光源拍摄第3图像；

新单位图像生成装置，针对所有光源生成新单位光度增大部分的图像数据；

假想图像生成装置，针对光源和光度的所有组合生成假想图像数据。

8.如权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，

上述光源的光度从0至最大光度以等分的多个等级进行变更，

第2光度，比第1光度仅高出所述进行等级变化的光度的1个等级部分。

9.如权利要求6所述的图像获取装置，其特征在于，

包括照明条件确定装置，根据至少包含上述第1图像的图像数据、第2图像的图像数据、或假想图像数据中的假想图像数据的一个或多个图像数据，确定上述光源的最佳光度。

10.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的表面安装机，其特征在于，

元件移载装置所吸附的安装元件为被摄物。

11.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的表面安装机，其特征在于，

设置在印刷电路板上的定位标记为被摄物。

12.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的印刷电路板用焊料印刷机，其特征在于，

设置在印刷电路板上的定位标记为被摄物。

13.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的晶圆芯片供给装置，其特征在于，

晶圆芯片移载装置所吸附的晶圆芯片为被摄物。

14.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的电子元件移载装置，其特征在于，

电子元件移载头部所吸附的电子元件为被摄物。

15.一种包括权利要求2～9中任一项所述的图像获取装置的电子元件外观检查装置，其特征在于，

电子元件移载头部所保持的用于检查的电子元件为被摄物。

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