JP2000047296A - 画像認識装置および画像認識方法 - Google Patents

画像認識装置および画像認識方法

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JP2000047296A
JP2000047296A JP10217251A JP21725198A JP2000047296A JP 2000047296 A JP2000047296 A JP 2000047296A JP 10217251 A JP10217251 A JP 10217251A JP 21725198 A JP21725198 A JP 21725198A JP 2000047296 A JP2000047296 A JP 2000047296A
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illumination
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image
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JP10217251A
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Yoshihiro Fukuda
喜弘 福田
Nobuyuki Suefuji
伸幸 末藤
Hisaki Abe
寿樹 安部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作性に優れ、装置稼働率を向上させること
ができる画像認識装置および画像認識方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 電子部品1の画像をカメラ8で取り込み
認識する画像認識方法において、リング照明L1、同軸
照明L2の複数の照明条件を、使用上の優先順位と関連
させて照明条件記憶部14に記憶させておき、最も優先
順位が高い照明条件に基づいてリング照明L1、同軸照
明L2を制御して画像の取り込みおよび認識を行い、認
識エラーが発生した場合には優先順位に従って照明条件
を変更して画像の再取り込みおよび再認識を行い、再認
識の結果が有効であれば現在の照明条件を最も優先順位
が高い照明条件として更新するようにした。これによ
り、認識エラー発生時にも装置停止に至る頻度を減少さ
せ、装置稼働率を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物の画像を取
り込んで画像認識を行う画像認識装置および画像認識方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品や電子機器の製造分野におい
て、検査や位置検出などを目的として対象物を画像に取
り込み画像認識を行う方法が多用されている。画像認識
を精度よく行うためには、まず認識目的に応じた良好な
画像を取得することが求められ、このためには画像取り
込み時の照明が重要な条件となっている。従って従来よ
り、認識の対象物に応じて予め照明条件が設定され、画
像認識の対象物が変更される都度、照明条件をそれぞれ
の対象物に応じた条件に変更することが行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、画像認識に
おける照明条件はきわめて微妙であり、このため同一品
種の認識対象物であっても、生産ロットが異る場合や、
更には同一ロット内においても材質や加工条件などの条
件にわずかな差異がある場合には、同一の照明条件下で
認識を行うと前述のわずかな条件の差異によって異る認
識結果が出される場合がある。すなわち、正しい認識結
果を得るためには、対象物のわずかな条件の差異にも対
応できる微妙に異なる照明条件を使い分ける必要があ
る。
【0004】しかしながら、オペレータがこのような微
妙な照明条件を対象物に応じて適正に設定することは極
めて難しく、従来の画像認識装置ではこのような微妙な
照明条件の違いによって認識エラーが発生し装置停止と
なる事態が多発していた。このような場合、オペレータ
は適正な照明条件に設定するための照明条件の調整操作
を、時間と手間を要する試行により行わなければなら
ず、このことが装置備稼働率を低下させる一要因となっ
ていた。
【0005】そこで本発明は、操作性に優れ、装置稼働
率を向上させることができる画像認識装置および画像認
識方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の画像認識
装置は、対象物の画像を取り込むカメラと、このカメラ
で取得した画像データに基づいて対象物を認識する認識
手段と、前記対象物へ光を照射する照明手段と、この照
明手段の複数の照明条件を、使用上の優先順位と関連さ
せて記憶する記憶手段と、前記複数の照明条件のうち、
最も優先順位が高い照明条件に基づいて照明手段を制御
する照明制御手段と、前記認識手段による認識エラーが
発生した場合に、前記優先順位に基づいて前記照明条件
を変更して前記カメラに画像の再取り込みを行わせて対
象物を再認識し、再認識の結果が有効であれば現在の照
明条件を最も優先順位が高い照明条件として更新する再
認識処理手段を備えた。
【0007】請求項2記載の画像認識装置は、請求項1
記載の画像認識装置であって、前記照明条件を登録する
照明条件入力手段を備えた。
【0008】請求項3記載の画像認識方法は、対象物の
画像をカメラで取り込み取得した画像データに基づいて
前記対象物を認識する画像認識方法であって、前記対象
物を照明する照明手段の複数の照明条件を、使用上の優
先順位と関連させて記憶させておき、前記複数の照明条
件のうち最も優先順位が高い照明条件に基づいて前記照
明手段を制御して対象物の画像の取り込みおよび認識を
行い、認識エラーが発生した場合には前記優先順位に従
って前記照明条件を変更して前記対象物の画像の再取り
込みおよび再認識を行い、再認識の結果が有効であれば
現在の照明条件を最も優先順位が高い照明条件として更
新するようにした。
【0009】各請求項記載の発明によれば、対象物へ光
を照射する照明手段の複数の照明条件を使用上の優先順
位と関連させて記憶させ、認識エラーが発生した場合に
はこの優先順位に従って照明条件を変更して再認識させ
ることにより、認識エラー発生時にも装置停止に至る頻
度を減少させ、装置稼働率を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の画像
認識装置の構成を示すブロック図、図2は同画像認識装
置の機能ブロック図、図3は同画像認識方法のフロー図
である。
【0011】まず図1を参照して画像認識装置の構成を
説明する。図1において、認識対象の電子部品1が実装
された基板2上には、撮像部3が配設されている。撮像
部3は光源5を備えたリング照明部L1および光源6を
備えた同軸照明部L2を備えており、同軸照明部L2の
上方にはカメラ8が配設されている。
【0012】リング照明部L1および同軸照明部L2は
照明手段であり、リング照明部L1は対象物である電子
部品1を周囲から照明する。同軸照明部L2は光源6か
らの照明光をハーフミラー7により下方に向けて照射す
ることにより電子部品1を上方から照明する。リング照
明部L1、同軸照明部L2により電子部品1を照明した
状態で、カメラ8によって電子部品1を撮像することに
より、電子部品1の画像データが取得される。画像処理
部10は取得された画像データに基づいて電子部品1を
画像処理により認識する。すなわち画像処理部10は認
識手段となっている。リング照明部L1および同軸照明
部L2は照明制御手段である照明コントローラ9によっ
て制御される。
【0013】RAM11は現在の照明条件を記憶する。
CPU12は、画像認識装置の全体動作を制御する他、
後述する照明条件の変更や再認識などの判断および指令
を行う。プログラム記憶部13は、認識動作のシーケン
スプログラムを記憶する。照明条件記憶部14は記憶手
段であり、リング照明部L1および同軸照明部L2の複
数の照明条件、すなわち各品種やロット毎に異る照明条
件をそれぞれ記憶する。
【0014】ここで、これらの照明条件15は、使用上
の優先順位16と関連させて記憶される。使用上の優先
順位は、実際に使用される照明条件として採用する優先
順位を定めたものであり、特に指令がなければ優先順位
1に該当する照明条件が採用される。そしてこの照明条
件を用いて認識を行った結果、何らかの理由により認識
エラーを生じた場合には、この照明条件は優先順位1か
ら外され、優先順位2の照明条件が自動的に優先順位1
に繰り上げられる。この優先順位は、認識エラーを発生
しない有効な使用実績を時系列順に並べ、単純に新しい
順に順位を付して優先順位としても良く、また認識対象
物の特性によって予め使用上の順位が想定されるような
場合には、それらの要素を加味して優先順位を設定して
も良い。
【0015】認識結果記憶部17は画像処理部10によ
って得られた電子部品1の画像認識結果を記憶する。操
作/入力部18はキーボードであり、操作コマンドや、
新たな照明条件の数値データ入力を行う。従って、操作
/入力部18は照明条件入力手段となっている。出力手
段19はインターフェースであり、外部機器への認識結
果データの出力を行う。表示部20はモニタであり、認
識結果(認識エラーなど)の表示や、数値データ入力時
の入力画面を表示する。
【0016】次に図3を参照して、画像認識装置のデー
タや指令の流れについて説明する。図2において、画像
認識処理部21は、カメラ8から出力された画像データ
aに基づいて画像認識を行い、認識結果bは認識結果記
憶部17に記憶され、また外部機器へ出力手段19を介
して出力される。図2の鎖線枠22で示す範囲はCPU
12が行う処理範囲を示している。すなわち、画像認識
処理部21から認識エラー信号dが出力されると、再認
識処理部23によって画像認識処理部21に対して再認
識指令cが出力されるとともに、照明制御処理部24に
対して照明条件変更指令eが、またこれに伴って、照明
条件の優先順位の更新指示fが照明条件記憶部14に対
して出力される。
【0017】これにより、照明条件記憶部14では新た
な照明条件、すなわちその時点で優先順位2として記憶
されていた照明条件が最も高い優先順位の照明条件とし
て更新され、この優先順位1の照明条件が照明制御処理
部24に読み込まれ、現在の照明条件25が変更され
る。すなわち、CPU12は再認識処理手段となってい
る。そして新たに変更された現在の照明条件iが照明コ
ントローラ9に伝達され、照明コントローラ9はこの照
明条件に従ってリング照明部L1および同軸照明部L2
を制御する。また、モニタ20上に表示される入力画面
の指示に従ってキーボード19から入力された新たな照
明条件データgは、CPU12を介して照明条件記憶部
14に送られ、記憶される。
【0018】この画像認識装置は上記のように構成さ
れ、次に画像認識方法について図3のフローに沿って説
明する。まず図1において、対象物である電子部品1が
実装された基板2を撮像部3の下方に載置し、電子部品
1をカメラ8で撮像する(ST1)。次いで画像データ
は画像処理部10に送られ、ここで認識処理が行われる
(ST2)。ここで、対象物の電子部品1と基板2の生
産ロットの違いや、同一ロット内であっても対象物の微
妙な違いにより、認識エラーが発生する場合がある。こ
のような認識エラーは多くの場合、撮像時の照明条件が
対象物に最適にマッチしたものとなっていないことによ
って生じるものである。
【0019】そこで認識エラー発生と判断されたならば
(ST3)、現在の照明条件を次に優先順位が高いもの
に変更する(ST4)。そして、再認識処理部23から
の再認識処理指令によって、再度対象物を撮像し再認識
を実行する(ST5)。そして、再度認識エラー発生の
有無を判定し(ST6)、認識エラーと判定されたなら
ば、全ての照明条件を試したか、すなわち照明条件記憶
部14に優先順位と関連させて記憶された照明条件の中
に未試行の照明条件があるか否かを判断する。
【0020】そして未試行の照明条件があればST4に
戻って照明条件の変更を行う。そしてST8にて全ての
照明条件が試されてもなお認識エラーが発生する場合に
は、モニタ20で異常発生を報知する(ST9)。オペ
レータはこの報知を受けて、手動入力により新たな照明
条件を入力し、再撮像・再認識を行う。また、照明条件
を変更した後にST6にて認識エラー発生がない場合に
は、最新の有効な使用実績を有する照明条件として、現
在の照明条件の優先順位が最も高くなるように照明条件
記憶部14の優先順位設定内容を更新する。
【0021】このように、対象物によって照明条件の変
更が必要とされる場合においても、照明条件記憶部14
に複数の照明条件を使用上の優先順位と関連づけて記憶
させ、認識エラー発生時には自動的に優先順位に従って
照明条件を変更し、そして認識エラー発生の有無に基づ
いて常に優先順位を更新して記憶させることにより、オ
ペレータが認識エラー発生の都度照明条件の調整を行う
必要がなく、操作性が大きく改善される。オペレータは
既登録の全ての照明条件を試行してもなお認識エラーが
発生する場合にのみ照明条件の調整操作を行えばよい。
したがって、照明条件の調整のために装置停止となる頻
度が大幅に減少し、装置稼働率を大幅に向上させること
ができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、対象物へ光を照射する
照明手段の複数の照明条件を使用上の優先順位と関連さ
せて記憶させ、認識エラーが発生した場合にはこの優先
順位に応じて再認識させるようにしたので、オペレータ
が認識エラー発生の都度照明条件の調整を行う必要がな
く操作性が大きく改善され、認識エラー発生時にも装置
停止となる頻度が減少し、装置稼働率を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の画像認識装置の構成を
示すブロック図
【図2】本発明の一実施の形態の画像認識装置の機能ブ
ロック図
【図3】本発明の一実施の形態の画像認識方法のフロー
【符号の説明】
1 電子部品 3 撮像部 8 カメラ 9 照明コントローラ 10 画像処理部 12 CPU 14 照明条件記憶部 18 操作/入力部 L1 リング照明部 L2 同軸照明部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対象物の画像を取り込むカメラと、このカ
    メラで取得した画像データに基づいて対象物を認識する
    認識手段と、前記対象物へ光を照射する照明手段と、こ
    の照明手段の複数の照明条件を、使用上の優先順位と関
    連させて記憶する記憶手段と、前記複数の照明条件のう
    ち、最も優先順位が高い照明条件に基づいて照明手段を
    制御する照明制御手段と、前記認識手段による認識エラ
    ーが発生した場合に、前記優先順位に基づいて前記照明
    条件を変更して前記カメラに画像の再取り込みを行わせ
    て対象物を再認識し、再認識の結果が有効であれば現在
    の照明条件を最も優先順位が高い照明条件として更新す
    る再認識処理手段を備えたことを特徴とする画像認識装
    置。
  2. 【請求項2】前記照明条件を登録する照明条件入力手段
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像認識装
    置。
  3. 【請求項3】対象物の画像をカメラで取り込み取得した
    画像データに基づいて前記対象物を認識する画像認識方
    法であって、前記対象物を照明する照明手段の複数の照
    明条件を、使用上の優先順位と関連させて記憶させてお
    き、前記複数の照明条件のうち最も優先順位が高い照明
    条件に基づいて前記照明手段を制御して対象物の画像の
    取り込みおよび認識を行い、認識エラーが発生した場合
    には前記優先順位に従って前記照明条件を変更して前記
    対象物の画像の再取り込みおよび再認識を行い、再認識
    の結果が有効であれば現在の照明条件を最も優先順位が
    高い照明条件として更新することを特徴とする画像認識
    方法。
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