JP2006228789A - Method and apparatus of acquiring image, surface mounting machine, solder printer for printed circuit board, wafer chip feeder, electronic part transfer device, and appearance inspection apparatus for electronic part - Google Patents

Method and apparatus of acquiring image, surface mounting machine, solder printer for printed circuit board, wafer chip feeder, electronic part transfer device, and appearance inspection apparatus for electronic part Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To specify suitably the irradiating conditions (luminous intensity) of an optical source which irradiates a light to an object to be imaged in a short time. <P>SOLUTION: An apparatus of acquiring an image includes a first image formation means 43 which photographs the first image with the luminous intensity of the optical source as the first luminous intensity, and a second image formation means 44 which photographs the second image with the luminous intensity of the optical source as the second luminous intensity. The apparatus includes a unit image formation means 45 which forms the image data for the unit luminous intensity increases of the optical source from the first image and the second image by image processing. The apparatus also includes a virtual image formation means 46 which forms a plurality of virtual image data corresponding to the plurality of real images of every luminous intensity by superposing the duplicated data on the image data of the unit luminous intensity increase by the image processing. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光度可変の光源の最適な光度を画像処理によって特定するための画像を取得する画像取得方法、この画像取得方法を実施する画像取得装置、この画像取得装置を備えた表面実装機、プリント配線板用はんだ印刷機、ウェハチップ供給装置、電子部品移載装置および電子部品用外観検査装置に関するものである。   The present invention relates to an image acquisition method for acquiring an image for specifying an optimum light intensity of a light source having a variable light intensity by image processing, an image acquisition device for executing the image acquisition method, a surface mounter equipped with the image acquisition device, The present invention relates to a printed wiring board solder printer, a wafer chip supply device, an electronic component transfer device, and an electronic component appearance inspection device.

従来、例えば電子部品をプリント配線板に実装する表面実装機においては、吸着ノズルに吸着された電子部品をカメラによって撮像し、画像処理によって電子部品の有無、吸着位置などを検出する構成が採られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a surface mounter that mounts electronic components on a printed wiring board employs a configuration in which an electronic component sucked by a suction nozzle is imaged by a camera, and the presence / absence of the electronic component, a suction position, and the like are detected by image processing. ing.

このように電子部品を撮像するに当たり部品の認識精度を高めるためには、電子部品の形状や大きさに応じて最適な照明を行うことが必要になる。これは、電子部品の被撮像面は一様ではなく、電子部品の種類によっては被撮像面の多くが鏡面になっていたり、粗面に形成されていたりするからである。このため、従来においては、電子部品を実際に撮像することによって取得した画像データに基づいて最適な照明光を確実に照射できるようにする照明制御データを設定している。この設定に使用するための画像データを取得する従来の画像取得方法としては、例えば特許文献１に開示された方法がある。   As described above, in order to increase the recognition accuracy of the component when imaging the electronic component, it is necessary to perform optimal illumination according to the shape and size of the electronic component. This is because the surface to be imaged of the electronic component is not uniform, and depending on the type of electronic component, many of the surface to be imaged is a mirror surface or a rough surface. For this reason, conventionally, illumination control data is set so that optimal illumination light can be reliably irradiated based on image data acquired by actually imaging an electronic component. As a conventional image acquisition method for acquiring image data to be used for this setting, for example, there is a method disclosed in Patent Document 1.

この特許文献１に示された画像取得方法は、光を照射する方向が異なりかつ光度を複数段階に変更可能な複数の光源を使い、この光源の種類や、光源の光度を変えて撮像するものである。そして、その照明制御データの設定方法は、この複数の光源と、各光源の光度の組み合わせ（照明条件）のうち、被撮像電子部品の形状、被撮像面の状態などに応じた最適な組み合わせを特定する構成が採られている。この設定に使用するための画像データを取得する画像取得方法においては、前記組み合わせを特定するため、全ての組み合わせにおいてそれぞれ実際に撮像を行っている。   The image acquisition method disclosed in Patent Document 1 uses a plurality of light sources whose light irradiation directions are different and whose luminosities can be changed in a plurality of stages, and images are picked up by changing the type of the light sources and the luminosity of the light sources. It is. And the setting method of the illumination control data is the optimal combination according to the shape of the imaged electronic component, the state of the imaged surface, etc., among the combinations of the light sources and the light intensity of each light source (illumination conditions). A specific configuration is adopted. In the image acquisition method for acquiring image data for use in this setting, in order to specify the combination, imaging is actually performed in all combinations.

そして、照明制御データの設定方法において、全ての画像データのなかから最適なものを選ぶことによって行っている。例えば、未点灯状態を含めて光度を８段階に変更可能な３種類の光源を有する場合、この方法によれば、８の３乗回（５１２回）撮像を行い、これらの多くの画像の中から最適な画像を選択する。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
特開２０００−３３２５００号公報（第４−７頁、第１図） And in the setting method of illumination control data, it is performed by selecting the optimal thing from all the image data. For example, when there are three types of light sources that can change the luminous intensity to 8 levels including the unlit state, according to this method, imaging is performed to the third power of 8 (512 times), and among these many images Select the best image from.
In addition, the applicant could not find prior art documents closely related to the present invention by the time of filing other than the prior art documents specified by the prior art document information described in this specification. .
JP 2000-332500 A (page 4-7, FIG. 1)

しかしながら、特許文献１に示された画像取得方法およびこの方法を実施する画像取得装置においては、全ての照明条件で実際に電子部品を撮像するものであるから、この撮像に多大な時間を要するという問題があった。特に、表面実装機のように、被撮像物を照明装置や撮像手段に対して移動させながら撮像する装置においては、撮像に要する時間より被撮像物の移動に必要な時間の方が長くなるため、撮像回数を低減することが強く要請されている。   However, the image acquisition method disclosed in Patent Document 1 and the image acquisition apparatus that implements this method actually image an electronic component under all illumination conditions. There was a problem. In particular, in an apparatus that captures an image while moving the object to be picked up with respect to the illumination device or the image pickup unit, such as a surface mounter, the time required to move the object is longer than the time required for image capturing. Therefore, there is a strong demand to reduce the number of times of imaging.

このような要請に応えるためには、全ての照明条件について撮像を行うのではなく、照明条件を間引いて撮像することが考えられる。しかし、この場合、間引かれた照明条件が特定対象外となってしまい、最適な照明条件ではない光源と光度との組み合わせが生じるおそれがある。   In order to respond to such a request, it is conceivable to perform imaging by thinning out the illumination conditions instead of performing imaging for all the illumination conditions. However, in this case, the thinned illumination condition is not specified, and there is a possibility that a combination of a light source and a light intensity that is not the optimum illumination condition occurs.

上述したような照明条件を特定する際に生じる問題は、表面実装機において実装用部品を認識する場合の他に、例えば、プリント配線板上に実装された電子部品をヘッドユニットのカメラで撮像する場合、プリント配線板用はんだ印刷機において、プリント配線板上の各種のマークをカメラで撮像する場合、ウエハチップ供給装置においてウエハチップをカメラで撮像する場合、電子部品移載装置において電子部品をカメラで撮像する場合、電子部品用外観検査装置において検査時に電子部品をカメラで撮影する場合にも同様に生じる。   The problem that arises when specifying the illumination conditions as described above is that, for example, the electronic component mounted on the printed wiring board is imaged by the camera of the head unit in addition to the case where the mounting component is recognized by the surface mounter. In the case of a solder printer for printed wiring boards, when various marks on the printed wiring board are imaged with a camera, when a wafer chip is imaged with a camera in a wafer chip supply device, the electronic component is transferred to the electronic component in the electronic component transfer device. In the case of imaging with the electronic component appearance, the same occurs when the electronic component visual inspection apparatus photographs the electronic component with a camera during the inspection.

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、被撮像物に光を照射する光源の照明条件（照明と光度の組み合わせ）を短時間でかつ適切に特定できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and it is intended to be able to appropriately specify the illumination condition (combination of illumination and light intensity) of a light source that irradiates light to the object to be imaged in a short time. Objective.

この目的を達成するために、本発明に係る画像取得方法は、光度が変更可能な光源によって照明された被撮像物を撮像手段により撮像し、最適な光度を特定するための画像データを取得する画像取得方法において、前記光源の光度を変えて被撮像物を複数撮像し、これらの画像の画像データの差に基づいて、光度を単位量だけ変化させることにより変化する画像データを生成し、この画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成することにより実施する。   In order to achieve this object, an image acquisition method according to the present invention acquires an image data for specifying an optimal luminous intensity by imaging an object to be illuminated illuminated by a light source whose luminous intensity can be changed by an imaging means. In the image acquisition method, a plurality of imaging objects are captured by changing the light intensity of the light source, and based on the difference between the image data of these images, image data that changes by changing the light intensity by a unit amount is generated. Implemented by generating a plurality of virtual image data corresponding to a plurality of real images picked up by changing the intensity of the light source for each unit amount from low light intensity to high light intensity by superimposing the duplicate data on the image data To do.

請求項２に記載した画像取得装置は、光度を変更可能に構成され被撮像物に光を照射する光源と、前記被撮像物を撮像する撮像手段とを備えた画像取得装置において、光源の光度を予め定めた第１の光度として前記撮像手段で被撮像物の第１の画像を撮像する第１の画像生成手段と、光源の光度を前記第１の光度より予め定めた単位量だけ変化させた第２の光度として前記撮像手段で被撮像物を撮像し第２の画像を生成する第２の画像生成手段と、画像処理により前記第１の画像と第２の画像のうち光源の光度が高い方の画像から他方の画像を差し引くことによって前記光源の単位光度増大分の画像データを生成する単位画像生成手段と、画像処理により前記単位光度増大分の画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成する仮想画像生成手段とを備えているものである。   The image acquisition device according to claim 2 is an image acquisition device including a light source configured to change a light intensity and irradiating light on an object to be imaged, and an imaging unit configured to image the object to be imaged. The first image generation means for picking up the first image of the object to be picked up by the image pickup means as a predetermined first light intensity, and the light intensity of the light source is changed by a predetermined unit amount from the first light intensity. The second light intensity of the light source of the first image and the second image by image processing, the second image generation means for capturing the object to be imaged by the imaging means and generating a second image as the second light intensity. Unit image generating means for generating image data corresponding to the unit luminous intensity increase of the light source by subtracting the other image from the higher image, and superimposing the duplicate data on the image data corresponding to the unit luminous intensity increase by image processing By the above The intensity of the source is changed to the unit amount for each low intensity to high intensity it is one that has a virtual image generating means for generating a plurality of virtual image data corresponding to a plurality of actual images captured.

請求項３に記載した発明に係る画像取得装置は、請求項２に記載した画像取得装置において、光源を複数備え、第１の画像生成手段は全ての光源を第１の光度として第１の画像を撮像し、第２の画像生成手段は全ての光源について第２の画像を撮像し、単位画像生成手段は全ての光源について単位光度増大分の画像データを生成し、仮想画像生成手段は光源と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成するものである。   An image acquisition device according to a third aspect of the present invention is the image acquisition device according to the second aspect, comprising a plurality of light sources, and the first image generation means uses the first light intensity as the first light intensity as the first image. The second image generating unit images the second image for all light sources, the unit image generating unit generates image data for unit light intensity increase for all light sources, and the virtual image generating unit Virtual image data is generated for all combinations with luminous intensity.

請求項４に記載した発明に係る画像取得装置は、光度を変更可能に構成され被撮像物に光を照射する光源と、前記被撮像物を撮像する撮像手段とを備えた画像取得装置において、光源の光度を予め定めた第１の光度として前記撮像手段で被撮像物の第１の画像を撮像する第１の画像生成手段と、光源の光度を前記第１の光度より予め定めた単位量だけ変化させた第２の光度として前記撮像手段で被撮像物を撮像し第２の画像を生成する第２の画像生成手段と、画像処理により前記第１の画像と第２の画像のうち光源の光度が高い方の画像から他方の画像を差し引くことによって前記光源の単位光度増大分の画像データを生成する単位画像生成手段と、画像処理により前記単位光度増大分の画像データにその複製データを複数重ね合わせてなる合成画像データを生成する合成画像生成手段と、前記合成画像データと飽和状態での画像データとを比較することにより、前記合成画像データが飽和状態とならない複製データの重ね合わせ数のうち最大の重ね合わせ数を求める光度範囲変更手段と、光源の光度を前記単位量に前記重ね合わせ数を乗じた光度とし、前記撮像手段により被撮像物の第３の画像を撮像する第３の画像生成手段と、画像処理により前記第３の画像から前記第１の画像を差し引いてなる画像データを前記重ね合わせ数で除算することにより新たな単位量による単位光度増大分の画像データを生成する新単位画像生成手段と、画像処理により前記新単位光度増大分の画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記新単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成する仮想画像生成手段とを備えているものである。   An image acquisition device according to the invention described in claim 4 is provided with an image acquisition device including a light source configured to change a light intensity and irradiating light on an object to be imaged, and an imaging unit configured to image the object to be imaged. A first image generation unit that captures a first image of an object to be imaged by the imaging unit as a first luminous intensity determined in advance; and a unit amount in which the luminous intensity of the light source is determined in advance from the first luminous intensity. Second image generation means for generating a second image by imaging the object to be picked up by the imaging means as the second luminous intensity changed only by the light intensity of the first image and the second image by image processing Unit image generating means for generating image data corresponding to the unit luminous intensity increase of the light source by subtracting the other image from the image having the higher luminous intensity, and the duplicated data to the image data corresponding to the unit luminous intensity increase by image processing Overlapping multiple The composite image generating means for generating the composite image data, and the composite image data and the image data in the saturated state are compared, so that the maximum overlap among the number of overlaps of the duplicate data in which the composite image data is not in the saturated state A luminous intensity range changing means for obtaining the number of combinations; a third image generating means for taking a third image of an object to be imaged by the imaging means, with the luminous intensity of the light source being the luminous intensity obtained by multiplying the unit quantity by the superposition number; New unit image generation for generating image data corresponding to a unit luminous intensity increase by a new unit amount by dividing image data obtained by subtracting the first image from the third image by the number of superpositions by image processing And the duplicated data is superimposed on the new unit luminous intensity image data by means of image processing, so that the luminous intensity of the light source is changed from low to high. In which and a virtual image generation means for generating a plurality of virtual image data corresponding to a plurality of actual images captured by changing for each new unit volume.

請求項５に記載した発明に係る画像取得装置は、請求項４に記載した画像取得装置において、光源を複数備え、第１の画像生成手段は全ての光源を第１の光度として第１の画像を撮像し、第２の画像生成手段は全ての光源について第２の画像を撮像し、単位画像生成手段は全ての光源について単位光度増大分の画像データを生成し、仮想画像生成手段は全ての光源について複数の仮想画像データを生成し、画像データ合成手段は全ての光源について合成画像データを生成し、光度範囲変更手段は全ての光源について複製データの重ね合わせ数を求め、第３の画像生成手段は全ての光源について第３の画像を生成し、新単位画像生成手段は全ての光源について新たな単位光度増大分の画像データを生成し、仮想画像生成手段は全ての光源と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成するものである。   An image acquisition device according to a fifth aspect of the present invention is the image acquisition device according to the fourth aspect, wherein the first image generation unit includes a plurality of light sources, and the first image generation unit uses all the light sources as the first luminous intensity. The second image generation means captures the second image for all light sources, the unit image generation means generates image data for unit light intensity increase for all light sources, and the virtual image generation means A plurality of virtual image data is generated for the light source, the image data synthesizing unit generates synthesized image data for all the light sources, and the luminous intensity range changing unit obtains the number of overlapping duplicate data for all the light sources, thereby generating a third image. The means generates a third image for all the light sources, the new unit image generation means generates image data for a new unit luminous intensity increase for all the light sources, and the virtual image generating means And it generates a virtual image data for all the combinations of.

請求項６に記載した発明に係る画像取得装置は、請求項２ないし請求項５のうちいずれか一つに記載した画像取得装置において、光源の光度は、０から最大光度までの間を複数に等分した段階をもって変更され、第２の光度は、前記段階的に変化する光度の１段階分だけ第１の光度より高く設定されているものである。   An image acquisition device according to a sixth aspect of the present invention is the image acquisition device according to any one of the second to fifth aspects, wherein the light intensity of the light source ranges from 0 to a maximum light intensity. The second luminous intensity is set higher than the first luminous intensity by one stage of the luminous intensity that changes stepwise.

請求項７に記載した発明に係る画像取得装置は、請求項２ないし請求項６のうちいずれか一つに記載した画像取得装置において、第１の画像の画像データ、第２の画像の画像データ、あるいは前記仮想画像データのうち、少なくとも一つの前記仮想画像データを含む一つあるいは複数の画像データから、光源の最適な光度を特定する照明条件特定手段を備えているものである。   An image acquisition device according to a seventh aspect of the present invention is the image acquisition device according to any one of the second to sixth aspects, wherein the image data of the first image and the image data of the second image are provided. Alternatively, illumination condition specifying means for specifying an optimal luminous intensity of the light source from one or a plurality of image data including at least one of the virtual image data among the virtual image data is provided.

請求項８に記載した発明に係る表面実装機は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた表面実装機であって、部品移載装置に吸着された実装用部品を被撮像物とするものである。   A surface mounter according to an eighth aspect of the present invention is a surface mounter including the image acquisition device according to any one of the second to seventh aspects, and is attracted to a component transfer device. The mounting component is used as an object to be imaged.

請求項９に記載した発明に係る表面実装機は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた表面実装機であって、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物とするものである。   A surface mounter according to a ninth aspect of the present invention is a surface mounter including the image acquisition device according to any one of the second to seventh aspects, and is provided on a printed wiring board. The positioning mark is an object to be imaged.

請求項１０に記載した発明に係るプリント配線板用はんだ印刷機は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えたプリント配線板用はんだ印刷機であって、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物としたものである。   A solder printer for a printed wiring board according to the invention described in claim 10 is a solder printer for a printed wiring board provided with the image acquisition device according to any one of claims 2 to 7. The positioning mark provided on the printed wiring board is the object to be imaged.

請求項１１に記載した発明に係るウエハチップ供給装置は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えたウエハチップ供給装置であって、ウエハチップ移載装置に吸着されたウエハチップを被撮像物としたものである。   A wafer chip supply apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is a wafer chip supply apparatus including the image acquisition apparatus according to any one of the second to seventh aspects, wherein the wafer chip transfer apparatus is provided. The wafer chip adsorbed on the substrate is the object to be imaged.

請求項１２に記載した発明に係る電子部品移載装置は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた電子部品移載装置であって、電子部品移載ヘッドに吸着された電子部品を被撮像物としたものである。   An electronic component transfer apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is an electronic component transfer apparatus including the image acquisition device according to any one of the second to seventh aspects, wherein the electronic component transfer apparatus includes: An electronic component sucked by the mounting head is used as an object to be imaged.

請求項１３に記載した発明に係る電子部品用外観検査装置は、請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた電子部品用外観検査装置であって、電子部品移載ヘッドに保持された被検査用電子部品を被撮像物としたものである。   An electronic component appearance inspection apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is an electronic component appearance inspection apparatus including the image acquisition device according to any one of the second to seventh aspects of the present invention. An electronic component to be inspected held by a component transfer head is used as an object to be imaged.

本発明に係る画像取得方法および画像取得装置によれば、第１の画像と第２の画像とから生成する単位光度増大分の画像データを複数重ねるようにして全ての光度について実際に撮像した画像と同等の仮想画像が得られる。
したがって、変更可能な全ての光度において画像を得るために行う撮像は、第１の画像と第２の画像とを撮像するための最低２回でよい。このため、光度を例えば３段階以上に変えることができる光源であっても、撮像回数を最低２回とすることができ、撮像回数を低減することができる。
この結果、本発明によれば、光度が変更可能な光源によって照明する画像取得方法および画像取得装置において、最適な光度となる照明条件の特定に必要な画像データを短時間で得ることができ、結果として照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる。 According to the image acquisition method and the image acquisition device of the present invention, an image actually captured for all the luminous intensities by superimposing a plurality of unit luminous intensity increase image data generated from the first image and the second image. A virtual image equivalent to is obtained.
Therefore, the imaging performed to obtain images at all changeable luminosities may be performed at least twice to capture the first image and the second image. For this reason, even if it is a light source which can change a luminous intensity to 3 steps | paragraphs or more, the frequency | count of imaging can be made into at least 2 times and the frequency | count of imaging can be reduced.
As a result, according to the present invention, in the image acquisition method and the image acquisition device for illuminating with a light source whose light intensity can be changed, it is possible to obtain image data necessary for specifying an illumination condition with an optimal light intensity in a short time, As a result, the illumination conditions can be specified in a short time and appropriately.

請求項３記載の発明によれば、複数の光源の照明条件を特定するに当たって行う撮像は、全ての光源を第１の光度として行う１度の第１の画像の撮像と、光源の数だけ行う第２の画像の撮像のみでよい。したがって、光源を複数備えている場合は、少なくとも光源の数に１を加えた回数だけ撮像を行えばよいから、従来の画像取得装置に較べて、最適な光度となる照明条件の特定に必要な画像データを得るための撮像回数を低減することができる。   According to the third aspect of the present invention, the imaging that is performed when specifying the illumination conditions of the plurality of light sources is performed as many times as the number of the light sources and the first imaging of all the light sources as the first luminous intensity. Only the second image needs to be captured. Therefore, in the case where a plurality of light sources are provided, it is only necessary to perform imaging at least as many times as the number of light sources, so that it is necessary to specify an illumination condition that provides an optimal luminous intensity as compared with a conventional image acquisition device. The number of imaging operations for obtaining image data can be reduced.

請求項４記載の発明によれば、変更可能な全ての光度において画像を得るために行う撮像は、第１〜第３の画像を撮像するための最低３回でよい。このため、光度を例えば４段階以上に変えることができる光源であっても、撮像回数を最低３回とすることができ、撮像回数を低減することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the imaging performed for obtaining images at all changeable luminosities may be performed at least three times for imaging the first to third images. For this reason, even if it is a light source which can change a luminous intensity to 4 steps | paragraphs or more, the imaging frequency can be made into a minimum of 3 times, and the imaging frequency can be reduced.

この結果、この発明によれば、光度が変更可能な光源を有する画像取得装置において、最適な光度となる照明条件の特定に必要な画像データを短時間で得ることができる。この画像データを使って最適な光度となる照明条件の特定が可能となる。
特に、この発明によれば、撮像手段によって撮像された画像が暗い画像となる場合のように、第１の画像と第２の画像とによって生成した単位光度増大分の画像データにノイズが相対的に多く含まれる場合であっても、飽和することがない仮想画像データを得ることができる。
したがって、この発明によれば、より一層精度が高い仮想画像データを得ることができる。 As a result, according to the present invention, in an image acquisition apparatus having a light source whose light intensity can be changed, it is possible to obtain image data necessary for specifying an illumination condition with an optimal light intensity in a short time. Using this image data, it is possible to specify an illumination condition that provides an optimal luminous intensity.
In particular, according to the present invention, as in the case where the image picked up by the image pickup means is a dark image, the noise is relative to the image data for the unit luminous intensity increase generated by the first image and the second image. Even if it is contained in a large amount, virtual image data that does not saturate can be obtained.
Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain virtual image data with higher accuracy.

請求項５記載の発明によれば、複数の光源の照明条件を特定するに当たって行う撮像は、全ての光源の光度を予め定めた第１の光度として行う１度の第１の画像の撮像と、光源の数だけ行う第２、第３の画像の撮像のみでよい。したがって、光源を複数備えている場合は、少なくとも光源の数の２倍に１を加えた回数だけ撮像を行えばよいから、最適な光度となる照明条件の特定に必要な画像データの取得のための撮像回数は、従来の画像取得装置における撮像回数に較べて著しく低減することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the imaging performed when specifying the illumination conditions of the plurality of light sources is the first imaging of the first image performed with the luminous intensity of all the light sources as the predetermined first luminous intensity. Only the second and third images taken by the number of light sources need be taken. Therefore, in the case where a plurality of light sources are provided, it is sufficient to perform imaging at least as many times as 1 times the number of light sources, so that it is necessary to acquire image data necessary for specifying an illumination condition with an optimal luminous intensity. The number of times of imaging can be significantly reduced as compared with the number of times of imaging in the conventional image acquisition device.

請求項６記載の発明によれば、段階的に変化する光度に対応するように仮想画像データが生成されるから、より一層精度が高い仮想画像データを得ることができる。
請求項７記載の発明によれば、画像取得装置はさらに、撮像による実画像データから作り出される仮想画像データを含む画像データから、光源の最適な光度を特定することも可能である。 According to the sixth aspect of the invention, the virtual image data is generated so as to correspond to the light intensity that changes stepwise, so that it is possible to obtain virtual image data with higher accuracy.
According to the seventh aspect of the present invention, the image acquisition device can further specify the optimum light intensity of the light source from the image data including virtual image data created from the actual image data obtained by imaging.

請求項８記載の発明によれば、実装用部品の最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる表面実装機を提供することができる。
請求項９記載の発明によれば、プリント配線板に設けられた位置決め用マークの最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる表面実装機を提供することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a surface mounter capable of appropriately specifying the optimum illumination condition for the mounting component in a short time.
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a surface mounter capable of appropriately specifying the optimum illumination condition of the positioning mark provided on the printed wiring board in a short time.

請求項１０記載の発明によれば、プリント配線板に設けられた位置決め用マークの最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができるプリント配線板用はんだ印刷機を提供することができる。
請求項１１記載の発明によれば、ウエハチップの最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができるウエハチップ供給装置を提供することができる。 According to the invention of claim 10, it is possible to provide a printed wiring board solder printing machine capable of appropriately specifying the optimum illumination condition of the positioning mark provided on the printed wiring board in a short time. .
According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to provide a wafer chip supply apparatus capable of appropriately specifying the optimum illumination condition of the wafer chip in a short time.

請求項１２記載の発明によれば、電子部品移載ヘッドに吸着された電子部品の最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる電子部品移載装置を提供することができる。
請求項１３記載の発明によれば、電子部品移載ヘッドに保持された被検査用電子部品の最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる電子部品用外観検査装置を提供することができる。 According to invention of Claim 12, the electronic component transfer apparatus which can specify the optimal illumination conditions of the electronic component attracted | sucked by the electronic component transfer head in a short time appropriately can be provided.
According to the thirteenth aspect of the present invention, there is provided an electronic component appearance inspection apparatus capable of appropriately specifying the optimum illumination condition of the electronic component to be inspected held by the electronic component transfer head in a short time. be able to.

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る画像取得装置の一実施の形態を図１ないし図７によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る画像取得方法を実施するための画像取得装置を表面実装機に装備する例について説明する。
図１は本発明に係る画像取得方法を実施する画像取得装置を備えた表面実装機の構成を示す平面図、図２は部品移載装置の側面図、図３は画像取得装置の構成を示す側面図、図４は表面実装機の制御系の構成を示すブロック図、図５は照明条件特定手段の構成を示すブロック図、図６および図７は本発明に係る画像取得方法および画像取得装置の動作を説明するためのフローチャートである。 (First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of an image acquisition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, an example in which an image acquisition device for carrying out the image acquisition method according to the present invention is mounted on a surface mounter will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a surface mounter equipped with an image acquisition device for performing an image acquisition method according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a component transfer device, and FIG. 3 shows a configuration of the image acquisition device. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the surface mounter, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the illumination condition specifying means, and FIGS. 6 and 7 are the image acquisition method and image acquisition device according to the present invention. It is a flowchart for demonstrating operation | movement of.

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による表面実装機を示す。この表面実装機１は、基台２と、この基台２の上にプリント配線板３を搬送するためのコンベア４と、基台２の両側部に装備された多数のテープフィーダ５，５‥‥と、これらのテープフィーダ５から実装用部品６（図３参照）をプリント配線板３上に移載するための部品移載装置７と、実装用部品６を撮像するための撮像ユニット８と、制御装置９（図４参照）とを備えている。   In these drawings, the reference numeral 1 indicates a surface mounter according to this embodiment. The surface mounter 1 includes a base 2, a conveyor 4 for transporting the printed wiring board 3 on the base 2, and a number of tape feeders 5, 5. .., And a component transfer device 7 for transferring the mounting component 6 (see FIG. 3) from the tape feeder 5 onto the printed wiring board 3, and an imaging unit 8 for imaging the mounting component 6. And a control device 9 (see FIG. 4).

前記テープフィーダ５は、ＩＣ、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状の実装用部品６を供給する。
前記部品移載装置７は、基台２の上でＹ軸方向に延びる２本の固定レール１１，１１と、Ｘ方向に延びる形状に形成され前記固定レール１１に移動自在に支持されたガイド部材１２と、このガイド部材１２にＸ軸方向に移動自在に支持されたヘッドユニット１３とを備えている。前記ガイド部材１２は、一方の固定レール１１に設けられたボールねじ軸１４に螺合するナット１５を備えており、ボールねじ軸１４がＹ軸サーボモータ１６によって回転駆動されることによってＹ軸方向に往復動する。 The tape feeder 5 supplies small mounting components 6 such as ICs, transistors, resistors, and capacitors.
The component transfer device 7 includes two fixed rails 11 and 11 extending in the Y-axis direction on the base 2 and a guide member that is formed in a shape extending in the X direction and is movably supported by the fixed rail 11. 12 and a head unit 13 supported by the guide member 12 so as to be movable in the X-axis direction. The guide member 12 includes a nut 15 that is screwed into a ball screw shaft 14 provided on one fixed rail 11, and the ball screw shaft 14 is rotationally driven by a Y-axis servo motor 16 to thereby move in the Y-axis direction. Reciprocate.

前記ヘッドユニット１３は、前記ガイド部材１２に設けられたボールねじ軸１７に螺合しており、このボールねじ軸１７がＸ軸サーボモータ１８によって回転駆動することによってＸ軸方向に往復動する。
また、このヘッドユニット１３は、図２に示すように、複数の実装用ヘッド１９がＸ軸方向に等間隔おいて並ぶ状態で設けられている。 The head unit 13 is screwed into a ball screw shaft 17 provided on the guide member 12, and the ball screw shaft 17 is reciprocated in the X-axis direction by being rotationally driven by an X-axis servomotor 18.
Further, as shown in FIG. 2, the head unit 13 is provided with a plurality of mounting heads 19 arranged at equal intervals in the X-axis direction.

これらの実装用ヘッド１９は、それぞれヘッドユニット１３のフレーム（図示せず）に対してＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されるとともにＺ軸回りに回転可能に支持されており、下端部に実装用部品６を吸着するための吸着ノズル２０が設けられている。また、この実装用ヘッド１９は、ヘッドユニット１３に設けられた昇降駆動手段（図示せず）によってＺ軸方向に駆動し、ヘッドユニット１３に設けられた回転駆動手段（図示せず）によってＺ軸回りに回転させられる。   Each of these mounting heads 19 is supported so as to be movable in the Z-axis direction (vertical direction) with respect to a frame (not shown) of the head unit 13, and is supported so as to be rotatable around the Z-axis. A suction nozzle 20 for sucking the mounting component 6 is provided on the part. In addition, the mounting head 19 is driven in the Z-axis direction by an elevating drive means (not shown) provided in the head unit 13, and the Z-axis is provided by a rotation drive means (not shown) provided in the head unit 13. Rotated around.

前記撮像ユニット８は、図１に示すように、前記各テープフィーダ５と実装作業位置との間の二箇所にそれぞれ設けられている。これらの撮像ユニット８，８は、互いに同一の構成が採られている。このため、ここでは一方の撮像ユニット８について説明する。   As shown in FIG. 1, the imaging units 8 are provided at two locations between the tape feeders 5 and the mounting work position. These imaging units 8 and 8 have the same configuration. For this reason, one imaging unit 8 is demonstrated here.

撮像ユニット８は、図３に示すように、前記実装用ヘッド１９に吸着されて撮像位置（図３に図示した位置）に移動した実装用部品６を下方からカメラ２１によって撮像するもので、実装用部品６に光を照射する三種類の照明２２〜２４を装備している。前記カメラ２１によって本発明でいう撮像手段が構成され、三種類の照明２２〜２４によって本発明でいう光源が構成されている。   As shown in FIG. 3, the image pickup unit 8 picks up the mounting component 6 that has been attracted to the mounting head 19 and moved to the image pickup position (the position shown in FIG. 3) from below with the camera 21. Three kinds of illuminations 22 to 24 for irradiating the component 6 with light are provided. The camera 21 constitutes an imaging means according to the present invention, and the three types of illuminations 22 to 24 constitute a light source according to the present invention.

前記三種類の照明２２〜２４とは、実装用部品６に斜め下方から光を照射するメイン照明２２と、カメラ２１の上方に位置付けられたハーフミラー２５を使って実装用部品６に真下から光を照射する同軸照明２３と、実装用部品６に略側方から光を照射するサイド照明２４とである。これらの三種類の照明２２〜２４は、それぞれ多数のＬＥＤ２６によって構成されており、後述する制御装置９により供給電流値が制御されることによって、光度が多段階に変えられる。この光度は、０から最大光度までの間を複数に等分した段階をもって変更される。この実施の形態による照明は、光度を未点灯状態を含めて９段階に変えることができるように構成されている。   The three types of illuminations 22 to 24 are the light from the bottom of the mounting component 6 using the main illumination 22 that irradiates the mounting component 6 with light from obliquely below and the half mirror 25 positioned above the camera 21. And the side illumination 24 that irradiates the mounting component 6 with light from substantially the side. These three types of illuminations 22 to 24 are each composed of a large number of LEDs 26, and the light intensity is changed in multiple stages by controlling the supply current value by the control device 9 described later. This luminous intensity is changed at a stage where the range from 0 to the maximum luminous intensity is equally divided into a plurality. The illumination according to this embodiment is configured so that the light intensity can be changed in nine stages including the unlit state.

前記ハーフミラー２５は、同軸照明２３の光を実装用部品６に向けて反射させるとともに、実装用部品６からの反射光を下方へ（カメラ２１側へ）通過させるもので、４５°傾斜させた状態で撮像ユニット８のフレームに固定さている。   The half mirror 25 reflects the light of the coaxial illumination 23 toward the mounting component 6 and allows the reflected light from the mounting component 6 to pass downward (to the camera 21 side), and is inclined by 45 °. It is fixed to the frame of the imaging unit 8 in a state.

前記カメラ２１は、図示してはいないがＣＣＤエリアセンサおよび結像用のレンズを一体に備えており、撮像ユニット８のフレームに固定され、前記撮像位置にある実装用部品６を真下から撮像する。この実施の形態によるカメラ２１は、出力が入力光量に対してリニアに変化するものが用いられている。このカメラ２１の出力、すなわち撮像された画像のデータ（画像データ）は、図４に示す制御装置９の画像処理部３１に送られる。   Although not shown, the camera 21 is integrally provided with a CCD area sensor and an imaging lens, is fixed to the frame of the imaging unit 8, and images the mounting component 6 at the imaging position from directly below. . As the camera 21 according to this embodiment, a camera whose output changes linearly with respect to the input light amount is used. The output of the camera 21, that is, the data of the captured image (image data) is sent to the image processing unit 31 of the control device 9 shown in FIG.

制御装置９は、表面実装機１の動作を制御するためのもので、前記画像データが送られる前記画像処理部３１と、主演算部３２と、前記部品移載装置７やヘッドユニット１３の各駆動手段などの動作を制御する軸制御部３３と、Ｉ／Ｏ制御部３４と、記憶部３５と、、通信制御部３６などによって構成されている。前記画像処理部３１は、カメラ２１の出力をデジタル画像として取り込むキャプチャーボードなどからなる画像入力装置（図示せず）を備えている。この画像入力装置は、２５６階調のデジタル画像を取り込むことができるものが用いられている。   The control device 9 is for controlling the operation of the surface mounter 1, and each of the image processing unit 31, the main calculation unit 32, the component transfer device 7 and the head unit 13 to which the image data is sent. It comprises an axis control unit 33 that controls the operation of the driving means, an I / O control unit 34, a storage unit 35, a communication control unit 36, and the like. The image processing unit 31 includes an image input device (not shown) including a capture board that captures the output of the camera 21 as a digital image. As this image input apparatus, an apparatus capable of capturing a 256 gradation digital image is used.

また、画像処理部３１は、前記吸着ノズル２０に吸着された実装用部品６の有無および正誤、Ｘ・Ｙ方向の位置、Ｚ軸まわりの角度などを、前記カメラ２１が撮像した画像の画像データに基づき画像処理によって検出する構成が採られている。この画像処理用の画像をカメラ２１が撮像する際に、制御装置９は、前記三種類の照明２２〜２４の光度を実装用部品６毎に最適な照明条件となるように設定する。   In addition, the image processing unit 31 includes image data of an image captured by the camera 21 such as the presence / absence and correctness of the mounting component 6 sucked by the suction nozzle 20, the position in the X / Y directions, and the angle about the Z axis. Based on this, a configuration for detecting by image processing is adopted. When the camera 21 captures the image for image processing, the control device 9 sets the luminous intensity of the three kinds of illuminations 22 to 24 so as to be the optimum illumination condition for each mounting component 6.

これは、実装用部品６の下面（被撮像面）は、実装用部品６の種類毎に形状、大きさ、色などが異なり、さらに、リードや端子などの金属部分においてはその表面状態（光沢の有無）が異なるからである。このように照明条件を実装用部品６毎に特定するために、制御装置９には照明条件特定手段４１（図５参照）が設けられている。この照明条件特定手段４１と、前記カメラ２１と、前記三種類の照明２２〜２４などによって本発明に係る画像取得装置４２（図３参照）が構成されている。   This is because the lower surface (imaged surface) of the mounting component 6 differs in shape, size, color, etc. for each type of mounting component 6, and the surface state (glossy) of metal parts such as leads and terminals. This is because there is a difference between the two. In this way, in order to specify the illumination condition for each mounting component 6, the control device 9 is provided with illumination condition specifying means 41 (see FIG. 5). The illumination condition specifying means 41, the camera 21, the three types of illuminations 22 to 24, and the like constitute an image acquisition device 42 (see FIG. 3) according to the present invention.

前記照明条件特定手段４１は、後述する事前処理により実装用部品６毎に最適な照明条件（照明と光度との組み合わせ）を特定し、実装用部品６をその吸着位置や角度などの検出を行うために撮像するときに、前記照明条件を満たすように三種類の照明２２〜２４の各々について光度を設定する。
前記事前処理は、実装用部品６を前記照明２２〜２４で照らした状態でカメラ２１によって事前に撮像し、最も正しく撮像されるような照明条件をその実装用部品６毎の照明条件データとして記憶する処理である。 The illumination condition specifying means 41 specifies an optimal illumination condition (combination of illumination and luminous intensity) for each mounting component 6 through pre-processing described later, and detects the mounting position 6 of the mounting component 6 and its angle. Therefore, when taking an image, the light intensity is set for each of the three types of illuminations 22 to 24 so as to satisfy the illumination condition.
In the pre-processing, the mounting component 6 is preliminarily imaged by the camera 21 with the illuminations 22 to 24 illuminated, and the illumination condition that allows the most accurate imaging is used as the illumination condition data for each mounting component 6. It is a process to memorize.

照明条件特定手段４１は、図５に示すように、第１の画像生成手段４３と、第２の画像生成手段４４と、単位画像生成手段４５と、仮想画像生成手段４６と特定画像生成手段４７などによって構成されており、これらの各手段によって前記事前処理を行う。   As shown in FIG. 5, the illumination condition specifying unit 41 includes a first image generating unit 43, a second image generating unit 44, a unit image generating unit 45, a virtual image generating unit 46, and a specific image generating unit 47. The preliminary processing is performed by each of these means.

前記第１の画像生成手段４３は、前記三種類の照明２２〜２４を例えば消灯状態としてカメラ２１によって実装用部品６の第１の画像を撮像する構成が採られている。
前記第２の画像生成手段４４は、三種類の照明２２〜２４のうち一種類の照明の光度を第１段階だけ高くするとともに、他の照明を消灯状態としてカメラ２１によって実装用部品６の第２の画像を撮像するように構成されている。この第２の画像は、全ての照明２２〜２４について撮像する。すなわち、第２の画像生成手段４４は、第２の画像を合計３回撮像する。 The first image generation means 43 is configured to take a first image of the mounting component 6 by the camera 21 with the three types of illuminations 22 to 24 being turned off, for example.
The second image generating means 44 increases the luminous intensity of one of the three types of illuminations 22 to 24 by the first stage, and turns off the other illuminations to turn off the other parts of the mounting component 6 by the camera 21. Two images are captured. This second image is captured for all the illuminations 22-24. That is, the second image generation unit 44 captures the second image three times in total.

前記単位画像生成手段４５は、画像処理により前記第２の画像から第１の画像を差し引くことによって照明毎の単位光度増大分（変更可能な光度の１段階分）の画像データを生成する。この実施の形態では照明は３種類あるから、単位画像生成手段４５は合計三つの単位光度増大分の画像データを生成する。   The unit image generation means 45 generates image data of a unit luminous intensity increase for each illumination (one stage of changeable luminous intensity) by subtracting the first image from the second image by image processing. In this embodiment, since there are three types of illumination, the unit image generation means 45 generates image data for a total of three unit luminous intensity increases.

前記仮想画像生成手段４６は、画像処理により前記単位光度増大分の画像データにその複製データを重ね合わせる（加算する）ことによって、照明２２〜２４と光度の全ての組み合わせについて仮想画像データを生成する。例えば、照明の光度を２段階として撮像した実画像に相当する仮想画像データは、単位光度増大分の画像データを二つ重ね合わせることによって生成される。すなわち、仮想画像生成手段４６は、照明の光度を低光度から高光度まで各段階毎（単位量毎）に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成する。   The virtual image generating means 46 generates virtual image data for all combinations of the illuminations 22 to 24 and the luminous intensity by superimposing (adding) the duplicated data on the image data for the unit luminous intensity increase by image processing. . For example, virtual image data corresponding to a real image captured with two levels of illumination intensity is generated by superimposing two pieces of image data for increasing unit intensity. That is, the virtual image generation unit 46 generates a plurality of virtual image data corresponding to a plurality of real images picked up by changing the intensity of illumination from low light intensity to high light intensity for each stage (unit amount).

この実施の形態による仮想画像生成手段４６は、下記の式（１）に示す演算によって全ての組み合わせについて仮想画像データを生成する。式（１）において、Ｉ（ｍ，ｃ，ｓ）は、目的の照明と光度の組み合わせの画像データを示し、Ｂは照明を全て消灯した状態で撮像した画像データ（第１の画像）を示し、ｍはメイン照明２２の光度の段数（例えば１〜８）を示し、ΔＭはメイン照明２２の単位光度増大分の画像データを示す。ｃは同軸照明２３の光度の段数（例えば１〜８）を示し、ΔＣは同軸照明２３の単位光度増大分の画像データを示し、ｓはサイド照明２４の光度の段数（例えば１〜８）を示し、ΔＳはサイド照明２４の単位光度増大分の画像データを示す。   The virtual image generation means 46 according to this embodiment generates virtual image data for all combinations by the calculation shown in the following equation (1). In Expression (1), I (m, c, s) indicates image data of a combination of target illumination and light intensity, and B indicates image data (first image) captured in a state where all illumination is turned off. , M represents the number of luminous intensity levels of the main illumination 22 (for example, 1 to 8), and ΔM represents image data for the unit luminous intensity increase of the main illumination 22. c represents the number of steps of luminous intensity of the coaxial illumination 23 (for example, 1 to 8), ΔC represents image data for the unit luminous intensity increase of the coaxial illumination 23, and s represents the number of steps of luminous intensity of the side illumination 24 (for example, 1 to 8). ΔS indicates image data corresponding to the unit luminous intensity increase of the side illumination 24.

Ｉ（ｍ，ｃ，ｓ）＝｛Ｂ＋ｍ×ΔＭ＋ｃ×ΔＣ＋ｓ×ΔＳ｝…（１）
なお、上記式（１）の右辺が２５５以上となる場合は、右辺の値は２５５とする。 I (m, c, s) = {B + m × ΔM + c × ΔC + s × ΔS} (1)
When the right side of the above formula (1) is 255 or more, the value on the right side is 255.

前記特定画像生成手段４７は、前記仮想画像生成手段４６によって生成された照明と光度の全ての組み合わせの仮想画像データの中から表面実装用部品６を正しく表現できる最適な仮想画像データを特定する。この特定画像生成手段４７が仮想画像データを特定するに当たっては、例えば特許文献１に示されているような特定方法を採用することができる。   The specific image generation unit 47 specifies optimum virtual image data that can correctly represent the surface mounting component 6 from the virtual image data of all combinations of illumination and light intensity generated by the virtual image generation unit 46. When the specific image generating means 47 specifies virtual image data, for example, a specific method as shown in Patent Document 1 can be adopted.

次に前記照明条件特定手段４１の動作を図６および図７に示すフローチャートによって説明する。
照明条件特定手段４１は、先ず、図６に示すフローチャートのステップＳ１において、全ての照明２２〜２４の光度を０とし、ステップＳ２において、対象とする実装用部品６をヘッドユニット１３によりカメラ２１の上方に移動させ、このカメラ２１によって撮像する。この撮像により得られた第１の画像の画像データは、ステップＳ３において記憶部３５に保存される。 Next, the operation of the illumination condition specifying means 41 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
First, in step S1 of the flowchart shown in FIG. 6, the illumination condition specifying unit 41 sets the luminosities of all the illuminations 22 to 24 to 0, and in step S2, the target mounting component 6 is set by the head unit 13 of the camera 21. The image is taken by the camera 21 by moving it upward. The image data of the first image obtained by this imaging is stored in the storage unit 35 in step S3.

その後、照明条件特定手段４１は、ステップＳ４において、一つの照明をその光度を第１段階（照明レベル１）として点灯させ、ステップＳ５で前記実装用部品６をカメラ２１によって再び撮像し、この撮像によって得られた第２の画像の画像データをステップＳ６で前記記憶部３５に保存する。そして、ステップＳ７とステップＳ８に示すように、残りの二つの照明について前記第２の画像の撮像と保存とを繰り返す。   Thereafter, in step S4, the illumination condition specifying means 41 turns on one illumination with the luminous intensity as the first stage (illumination level 1), and in step S5, the mounting component 6 is imaged again by the camera 21, and this imaging is performed. The image data of the second image obtained by the above is stored in the storage unit 35 in step S6. Then, as shown in step S7 and step S8, the second image is repeatedly captured and stored for the remaining two illuminations.

三種類の照明２２〜２４の各々について第２の画像を撮像した後、ステップＳ９に示すように、照明条件特定手段４１は単位光度増大分の画像データ（ΔＭ，ΔＣ，ΔＳ）を生成する。その後、照明条件特定手段４１は、図７に示すフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ１２に示すように、メイン照明２２の光度（ｙ１）の段数（光度レベル）を０（消灯）とし、同軸照明２３の光度（ｙ２）の段数（光度レベル）を０とし、サイド照明２４の光度（ｙ３）の段数（光度レベル）を０とする。   After capturing the second image for each of the three types of illuminations 22 to 24, as shown in step S9, the illumination condition specifying means 41 generates image data (ΔM, ΔC, ΔS) for increasing the unit luminous intensity. Thereafter, as shown in steps S10 to S12 of the flowchart shown in FIG. 7, the illumination condition specifying unit 41 sets the number of steps (luminance level) of the intensity (y1) of the main illumination 22 to 0 (extinguishes), and the intensity of the coaxial illumination 23. The number of steps (luminous level) of (y2) is set to 0, and the number of steps (luminous level) of the luminous intensity (y3) of the side illumination 24 is set to 0.

次いで、照明条件特定手段４１は、ステップＳ１３において、上記（１）式の右辺に示されている演算を行う。すなわち、ステップＳ１３では、照明毎の単位光度増大分の画像データ（ΔＭ，ΔＣ，ΔＳ）に照明毎の光度の段数（ｙ１〜ｙ３）を乗算し、この照明毎の乗算値どうしを加算することによって、照明と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成する。   Next, the illumination condition specifying means 41 performs the calculation shown on the right side of the above equation (1) in step S13. That is, in step S13, the image data (ΔM, ΔC, ΔS) for the unit luminous intensity increase for each illumination is multiplied by the number of luminous intensity steps (y1 to y3) for each illumination, and the multiplication values for each illumination are added. Thus, virtual image data is generated for all combinations of illumination and luminous intensity.

ステップＳ１３においては、メイン照明２２を照明光源ｘ１で示し、同軸照明２３を照明光源ｘ２で示し、サイド照明２４を照明光源ｘ３で示す。
ステップＳ１２からステップＳ１３に移行した最初のルーチンでは、前記段数は全て０に設定されているために全ての照明を消灯させた状態に相当する仮想画像データが生成される。その後、ステップＳ１４およびステップＳ１５に示すように、照明条件特定手段４１は、メイン照明２２と同軸照明２３の両方を消灯した状態で、サイド照明２４（照明光源ｘ３）の光度を１段階ずつ増大させて各段階毎に仮想画像データを生成する。 In step S13, the main illumination 22 is indicated by an illumination light source x1, the coaxial illumination 23 is indicated by an illumination light source x2, and the side illumination 24 is indicated by an illumination light source x3.
In the first routine that has shifted from step S12 to step S13, since the number of stages is set to 0, virtual image data corresponding to a state in which all the lights are turned off is generated. Thereafter, as shown in step S14 and step S15, the illumination condition specifying means 41 increases the luminous intensity of the side illumination 24 (illumination light source x3) one step at a time with both the main illumination 22 and the coaxial illumination 23 turned off. Thus, virtual image data is generated for each stage.

このようにサイド照明２４のみの光度を変化させた場合の仮想画像データを生成した後、照明条件特定手段４１は、ステップＳ１６およびステップＳ１７に示すように、メイン照明２２を消灯した状態でサイド照明２４と同軸照明２３の両方の光度を変化させた場合の全ての組み合わせについて仮想画像データを生成する。その後、照明条件特定手段４１は、ステップＳ１８およびステップＳ１９に示すように、メイン照明２２の光度を１段階ずつ増大させ、この各段階において同軸照明２３とサイド照明２４の両方の光度を変化させた場合の全ての組合わせについて仮想画像データを生成する。   After generating the virtual image data when the luminous intensity of only the side illumination 24 is changed in this way, the illumination condition specifying unit 41 turns the side illumination with the main illumination 22 off as shown in step S16 and step S17. Virtual image data is generated for all combinations in the case where the luminous intensity of both 24 and the coaxial illumination 23 is changed. Thereafter, as shown in step S18 and step S19, the illumination condition specifying unit 41 increases the luminous intensity of the main illumination 22 by one stage, and changes the luminous intensity of both the coaxial illumination 23 and the side illumination 24 in each stage. Virtual image data is generated for all combinations of cases.

すなわち、ステップＳ１０〜ステップＳ１９によって、照明と光度の全ての組み合わせについて仮想画像データが生成されることになる。これらの仮想画像データは記憶部３５に保存される。   That is, virtual image data is generated for all combinations of illumination and luminous intensity through steps S10 to S19. These virtual image data are stored in the storage unit 35.

このように仮想画像データを生成した後、照明条件特定手段４１は、Ｓ２０において被撮像物を正しく表すことができるような最適な仮想画像データを特定し、この仮想画像データが得られる照明と光度の組み合わせを上述した実装用部品６毎の照明条件データとして記憶部３５に保存する。   After generating the virtual image data in this way, the illumination condition specifying means 41 specifies optimal virtual image data that can correctly represent the object to be imaged in S20, and the illumination and luminous intensity from which this virtual image data is obtained. Is stored in the storage unit 35 as illumination condition data for each mounting component 6 described above.

したがって、この実施の形態による画像取得方法および画像取得装置においては、第１の画像と第２の画像とから生成した単位光度増大分の画像データを利用することにより、照明と光度の全ての組み合わせについて実際に撮像した画像と同等の仮想画像データを生成するものであるから、照明条件を特定するために実際に行う撮像は、第１の画像と、照明毎の第２の画像とを撮像するための最低４回でよい。   Therefore, in the image acquisition method and the image acquisition device according to this embodiment, all combinations of illumination and luminous intensity are obtained by using the image data for the unit luminous intensity increase generated from the first image and the second image. Since the virtual image data equivalent to the actually captured image is generated, the actual imaging for specifying the illumination condition involves capturing the first image and the second image for each illumination. For the minimum of 4 times.

このため、この実施の形態による画像取得装置４２は、光度を８段階に変えることができる照明を３種類備えているにもかかわらず、照明条件を特定するために行う撮像は上述したように最低４回でよいから、照明と光度の全ての組合わせについてそれぞれ撮像を行う従来の画像取得装置に較べ撮像回数を著しく低減することができる。さらに、この実施の形態における画像取得装置４２は、第１の画像の画像データ、第２の画像の画像データ、あるいは実際に撮像した画像と同等の仮想画像データのうち、少なくとも一つの前記仮想画像データを含む一つあるいは複数の画像データから、光源の最適な光度を特定する照明条件特定手段４１を備えている。これにより、短時間で照明条件が特定でき、一旦照明条件が特定できた後は、対象とする実装用部品６を撮像する度に、特定できた照明条件で照明しつつ撮像することで、最適な画像を得ることができる。
この結果、この実施の形態による画像取得装置４２を装備した表面実装機１においては、最適な照明条件を短時間でかつ適切に特定することができる。 For this reason, the image acquisition device 42 according to this embodiment includes three types of illumination that can change the luminous intensity to eight levels, but the imaging performed for specifying the illumination condition is the lowest as described above. Since four times are sufficient, the number of times of imaging can be remarkably reduced as compared with a conventional image acquisition apparatus that performs imaging for all combinations of illumination and luminous intensity. Furthermore, the image acquisition device 42 in this embodiment includes at least one of the image data of the first image, the image data of the second image, or virtual image data equivalent to the actually captured image. Illumination condition specifying means 41 for specifying the optimum light intensity of the light source from one or a plurality of image data including data is provided. As a result, the illumination conditions can be specified in a short time, and once the illumination conditions have been specified, each time the target mounting component 6 is imaged, it is optimal to take an image while illuminating under the specified illumination conditions. Can be obtained.
As a result, in the surface mounter 1 equipped with the image acquisition device 42 according to this embodiment, the optimum illumination conditions can be appropriately specified in a short time.

(第２の実施の形態）
照明条件特定手段は図８ないし図１０に示すように構成することができる。
図８は照明条件特定手段の他の実施の形態を示すブロック図、図９は照明条件特定手段の動作を説明するためのフローチャート、図１０は光度の段数と画像データの階調の関係を示すグラフである。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。 (Second embodiment)
The illumination condition specifying means can be configured as shown in FIGS.
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the illumination condition specifying means, FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the illumination condition specifying means, and FIG. 10 shows the relationship between the number of luminous intensity steps and the gradation of the image data. It is a graph. In these drawings, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

この実施の形態による照明条件特定手段４１は、カメラ２１が撮像した画像が暗い画像（ダイナミックレンジの狭い画像）であっても高い精度で仮想画像データを生成できるように構成されている。   The illumination condition specifying means 41 according to this embodiment is configured to generate virtual image data with high accuracy even if the image captured by the camera 21 is a dark image (an image with a narrow dynamic range).

この照明条件特定手段４１は、図８に示すように、第１の形態で示したものに合成画像生成手段５１と、光度範囲変更手段５２と、第３の画像生成手段５３と、新単位画像生成手段５４とを設けたものである。
前記合成画像生成手段５１は、単位画像生成手段４５により生成された単位光度増大分の画像データに画像処理によってその複製データを複数重ね合わせ、合成画像データを生成する（図９におけるステップＳ１００）。この合成画像データは、各照明２２〜２４について、変更可能な光度の段数分だけ生成する。 As shown in FIG. 8, the illumination condition specifying unit 41 is the same as that shown in the first embodiment, but includes a composite image generating unit 51, a luminous intensity range changing unit 52, a third image generating unit 53, and a new unit image. The generation means 54 is provided.
The composite image generating means 51 generates composite image data by superimposing a plurality of duplicate data by image processing on the image data for the unit luminous intensity increase generated by the unit image generating means 45 (step S100 in FIG. 9). This combined image data is generated for each of the illuminations 22 to 24 by the number of light intensity levels that can be changed.

前記光度範囲変更手段５２は、前記各合成画像データと予め記憶されている飽和状態での画像データとを比較し、前記合成画像データが飽和状態とならない複製データの重ね合わせ数のうち最大の重ね合わせ数（最大の照明レベル）を求める（図９におけるステップＳ１０１）。
すなわち、光度範囲変更手段５２は、下記の式（２）〜（４）の条件を満たす照明毎の重ね合わせ数Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｓを求める。下記の式（２）〜（４）において、Ｂは照明を消灯させて撮像した画像データ（第１の画像）を示し、ΔＭはメイン照明２２の単位光度増大分の画像データを示し、ΔＣは同軸照明２３の単位光度増大分の画像データを示し、ΔＳはサイド照明２４の単位光度増大部の画像データを示す。
Ｂ＋Ｌｍ×ΔＭ＜２５５‥‥（２）：メイン照明２２について
Ｂ＋Ｌｃ×ΔＣ＜２５５‥‥（３）：同軸照明２３について
Ｂ＋Ｌｓ×ΔＳ＜２５５‥‥（４）：サイド照明２４について
ここで、前記重ね合わせ数について図１０によって説明する。カメラ２１によって撮像された画像が暗い画像である場合、光度を第１段階として撮像した画像データにノイズが多く含まれることがある。図１０において、理想的な画像データである場合をＡ点で示し、ノイズを多く含む画像データである場合をＢ点で示す。このノイズを多く含む画像データに基づいて単位光度増大分の画像データを生成し、これを複数重ね合わせると、同図中に二点鎖線で示すように、光度の段数が最大より少ない場合でも画像が飽和状態になる。この実施の形態による光度範囲変更手段５２は、図１０に示す場合には飽和状態になる限界の光度の段数５を最大の重ね合わせ数Ｌ（ｍ，ｃ，ｓ）（最大の照明レベル）として設定する。 The luminous intensity range changing means 52 compares the respective composite image data with image data in a saturated state stored in advance, and the largest overlap among the number of overlaps of duplicate data in which the composite image data is not saturated. The total number (maximum illumination level) is obtained (step S101 in FIG. 9).
That is, the luminous intensity range changing means 52 calculates the number of superimpositions Lm, Lc, and Ls for each illumination that satisfies the conditions of the following formulas (2) to (4). In the following formulas (2) to (4), B represents image data (first image) captured with the illumination turned off, ΔM represents image data corresponding to the unit luminous intensity increase of the main illumination 22, and ΔC represents The image data for the unit luminous intensity increase of the coaxial illumination 23 is shown, and ΔS represents the image data of the unit luminous intensity increasing portion of the side illumination 24.
B + Lm × ΔM <255 (2): Main illumination 22 B + Lc × ΔC <255 (3): Coaxial illumination 23 B + Ls × ΔS <255 (4): Side illumination 24 The total number will be described with reference to FIG. If the image captured by the camera 21 is a dark image, the image data captured using the light intensity as the first stage may contain a lot of noise. In FIG. 10, the case of ideal image data is indicated by point A, and the case of image data containing a lot of noise is indicated by point B. When image data for increasing unit luminous intensity is generated based on this image data containing a lot of noise and a plurality of these are overlaid, as shown by a two-dot chain line in FIG. Becomes saturated. In the case shown in FIG. 10, the light intensity range changing means 52 according to this embodiment uses the limit number of light intensity stages 5 that is saturated as the maximum number of overlaps L (m, c, s) (maximum illumination level). Set.

前記第３の画像生成手段５３は、各照明の光度を前記重ね合わせ数Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｓに相当する光度に設定し、一種類の照明のみを点灯させた状態でカメラ２１によって実装用部品６の第３の画像を撮像する（図９におけるステップＳ１０２）。
図１０に示す例の場合では、光度の段数を５として第３の画像が撮像される。この第３の画像の撮像は、照明の数、すなわち３回行われる。これらの第３の画像の画像データは記憶部３５に保存する。 The third image generating means 53 sets the luminous intensity of each illumination to the luminous intensity corresponding to the overlapping number Lm, Lc, Ls, and the mounting component 6 is mounted by the camera 21 in a state where only one kind of illumination is turned on. Is taken (step S102 in FIG. 9).
In the case of the example illustrated in FIG. 10, the third image is captured with the luminous intensity level set to five. The third image is picked up by the number of illuminations, that is, three times. The image data of these third images is stored in the storage unit 35.

前記新単位画像生成手段５４は、画像処理により前記第３の画像から第１の画像を差し引くことによって新たな画像データを生成する。そして、この新単位画像生成手段５４は、前記新たな画像データを上述した重ね合わせ数Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｓで除算し、新たな単位量による新たな単位光度増大分の画像データを生成する（図９におけるステップＳ１０３）。すなわち、新単位画像生成手段５４は、下記の式（５）〜（７）で示す演算を行い、照明毎に新たな単位光度増大分の画像データ（新ΔＭ，新ΔＣ，新ΔＳ）を求める。下記の式（５）〜（７）において、Ｍｍはメイン照明２２を使用して撮像した第３の画像の画像データを示し、Ｍｃは同軸照明２３を使用して撮像した第３の画像の画像データを示し、Ｍｓはサイド照明２４を使用して撮像した第３の画像の画像データを示す。
新ΔＭ＝（Ｍｍ−Ｂ）／Ｌｍ‥‥（５）メイン照明２２について
新ΔＣ＝（Ｍｃ−Ｂ）／Ｌｃ‥‥（６）同軸照明２３について
新ΔＳ＝（Ｍｓ−Ｂ）／Ｌｓ‥‥（７）サイド照明２４について The new unit image generation means 54 generates new image data by subtracting the first image from the third image by image processing. Then, the new unit image generation means 54 divides the new image data by the above-described overlay numbers Lm, Lc, Ls, and generates image data for a new unit luminous intensity increase by a new unit amount (FIG. 9 in step S103). In other words, the new unit image generation means 54 performs calculations shown in the following equations (5) to (7) to obtain new unit luminous intensity image data (new ΔM, new ΔC, new ΔS) for each illumination. . In the following formulas (5) to (7), Mm represents the image data of the third image captured using the main illumination 22, and Mc represents the image of the third image captured using the coaxial illumination 23. The data indicates data, and Ms indicates image data of the third image captured using the side illumination 24.
New ΔM = (Mm−B) / Lm (5) New ΔC = (Mc−B) / Lc for the main illumination 22 (6) New ΔS = (Ms−B) / Ls for the coaxial illumination 23 (7) About side lighting 24

この実施の形態による仮想画像生成手段４６は、前記新単位画像生成手段５４によって生成された新たな単位光度増大分の画像データを用いて第１の実施の形態の場合と同様に照明と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成する。   The virtual image generation means 46 according to this embodiment uses the new unit light intensity increase image data generated by the new unit image generation means 54, as in the case of the first embodiment. Virtual image data is generated for all combinations.

この第２の実施の形態によれば、カメラ２１によって撮像された画像が暗い画像となる場合のように、第１の画像と第２の画像とによって生成した単位光度増大分の画像データにノイズが相対的に多く含まれる場合であっても、飽和することがない仮想画像データを得ることができる。
したがって、この実施の形態による画像取得装置４２においては、より一層精度が高い仮想画像データを得ることができる。 According to the second embodiment, as in the case where the image captured by the camera 21 is a dark image, noise is added to the image data for the unit luminous intensity increase generated by the first image and the second image. Even when a relatively large amount is included, virtual image data that does not saturate can be obtained.
Therefore, the image acquisition device 42 according to this embodiment can obtain virtual image data with higher accuracy.

また、この実施の形態による画像取得装置４２においては、複数の照明２２〜２４の照明条件を特定するに当たって行う撮像は、全ての照明２２〜２４の光度を第１段階として行う１度の第１の画像の撮像と、照明の数だけ行う第２、第３の画像の撮像のみでよい。したがって、この実施の形態による画像取得装置４２は、少なくとも照明の種類の数の２倍に１を加えた回数だけ撮像を行えばよいから、従来の画像取得装置に較べて著しく撮像回数を低減することができる。   Further, in the image acquisition device 42 according to this embodiment, the imaging performed when specifying the illumination conditions of the plurality of illuminations 22 to 24 is performed at the first stage with the luminous intensity of all the illuminations 22 to 24 as the first stage. It is only necessary to capture the second image and the third image that are taken by the number of illuminations. Therefore, the image acquisition device 42 according to this embodiment only needs to perform imaging at least twice as many times as the number of types of illumination, so that the number of imaging is significantly reduced as compared with the conventional image acquisition device. be able to.

上述した各実施の形態においては、第１の画像を撮像するときの光度（第１の光度）を０としているから、計算速度の向上と記憶容量の低減を図ることができる。これは、照明を消灯させた状態で撮像した第１の画像はカメラ２１の暗出力と略同一と見なすことができ、画像データとして記憶するのではなく定数として記憶することができるからである。すなわち、このように第１の画像データを定数とすることにより、画像データに対して演算を行う場合に較べて計算速度を向上させることができるとともに、データを記憶する際の記憶容量を低減することができる。   In each of the above-described embodiments, the light intensity (first light intensity) when capturing the first image is set to 0, so that the calculation speed can be improved and the storage capacity can be reduced. This is because the first image captured with the illumination turned off can be regarded as substantially the same as the dark output of the camera 21 and can be stored as a constant rather than stored as image data. That is, by setting the first image data as a constant in this way, the calculation speed can be improved as compared with the case where the calculation is performed on the image data, and the storage capacity when storing the data is reduced. be able to.

上述した各実施の形態においては、第１の画像をその都度撮像する例を示したが、第１の画像を撮像するときの光度を０とする場合は、第１の画像として工場出荷時に予め撮像した画像の画像データを使用することができる。この場合、第１の画像の画像データは記憶部３５に保存しておき、必要に応じて記憶部３５から読み出して用いる。この構成を採ることにより、照明条件を特定する際に第１の画像を撮像する必要がなくなるから、撮像回数をより一層低減することができる。   In each of the above-described embodiments, an example in which the first image is captured each time has been shown. However, when the luminous intensity when capturing the first image is 0, the first image is preliminarily set at the time of factory shipment. Image data of the captured image can be used. In this case, the image data of the first image is stored in the storage unit 35 and is read from the storage unit 35 and used as necessary. By adopting this configuration, it is not necessary to capture the first image when specifying the illumination condition, so that the number of imaging can be further reduced.

上述した各実施の形態においては、照明の光度は０から最大光度までの間を複数に等分した段階をもって変更し、第２の画像を撮像するときの第２の光度を前記段階的に変化する光度の１段階分だけ第１の光度より高く設定している。
このような構成を採ることにより、段階的に変化する光度に対応するように仮想画像データが生成されるから、より一層精度が高い仮想画像データを得ることができる。なお、照明の光度を変える段数は、この実施の形態で示した８段階に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 In each of the above-described embodiments, the luminous intensity of the illumination is changed at a stage where the range from 0 to the maximum luminous intensity is equally divided into a plurality of parts, and the second luminous intensity when the second image is captured is changed stepwise. The light intensity is set higher than the first light intensity by one step.
By adopting such a configuration, virtual image data is generated so as to correspond to the light intensity that changes stepwise, so that virtual image data with higher accuracy can be obtained. The number of steps for changing the intensity of illumination is not limited to the eight steps shown in this embodiment, and can be changed as appropriate.

また、カメラ２１の出力が入力光量に対してリニアに変化しないような場合には、予め入出力特性を測定し変換テーブルを準備しておき、前記式（１）の右辺を入力値として変換する。さらに、このような場合の別の解決方法として、数式として表現可能な場合にはその数式に則って変換を行う。これと同様に、照明光量が設定した照明レベルに対してリニアに変化しないような場合には、変換テーブルまたは数式により前記式（１）の右辺、Ｂ以外の各項に対して変換を行う。例えば、各照明が指定照明レベルに対して指数変化する場合などで、カメラ２１の出力特性を変換テーブルにより補正する場合には、下記の式（８）のようになる。   When the output of the camera 21 does not change linearly with respect to the input light amount, input / output characteristics are measured in advance to prepare a conversion table, and the right side of the equation (1) is converted as an input value. . Further, as another solution in such a case, if it can be expressed as a mathematical expression, conversion is performed according to the mathematical expression. Similarly, when the illumination light quantity does not change linearly with respect to the set illumination level, conversion is performed for each term other than the right side and B in the equation (1) using a conversion table or a mathematical expression. For example, when the output characteristics of the camera 21 are corrected by the conversion table when each illumination changes exponentially with respect to the designated illumination level, the following equation (8) is obtained.

Ｉ（ｍ，ｃ，ｓ）＝Ｔａｂｌｅ［Ｂ＋２m ×ΔＭ＋２c ×ΔＣ＋２s ×ΔＳ］‥‥（８）
なお、この式（８）を含め上述した各式（１）〜（７）において、画像データＩ，Ｂ，Ｍ，Ｃ，Ｓは行列であり、上記各式は、行列の各要素について示す。 I (m, c, s) = Table [B + 2 m × ΔM + 2 c × ΔC + 2 s × ΔS] (8)
In addition, in each of the above formulas (1) to (7) including this formula (8), the image data I, B, M, C, and S are matrices, and the above formulas show each element of the matrix.

上述した各実施の形態では、部品移載装置７に吸着された実装用部品６を被撮像物とする表面実装機１に本発明に係る画像取得装置４２を適用しているから、実装用部品６の最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができる表面実装機を得ることができる。本発明に係る画像取得装置４２は、この例に限定されることはなく、他の装置にも用いることができる。   In each of the above-described embodiments, the image acquisition device 42 according to the present invention is applied to the surface mounter 1 that uses the mounting component 6 sucked by the component transfer device 7 as an object to be imaged. It is possible to obtain a surface mounter capable of appropriately specifying the optimal illumination conditions of 6 in a short time. The image acquisition device 42 according to the present invention is not limited to this example, and can be used for other devices.

本発明に係る画像取得装置４２を適用する他の装置としては、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物とする表面実装機を挙げることができる。この表面実装機に本発明に係る画像取得装置を装備することにより、プリント配線板３に設けられた位置決め用マークの最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができる。   As another apparatus to which the image acquisition apparatus 42 according to the present invention is applied, a surface mounter that uses a positioning mark provided on a printed wiring board as an object to be imaged can be cited. By equipping this surface mounter with the image acquisition device according to the present invention, the optimum illumination conditions for the positioning marks provided on the printed wiring board 3 can be appropriately specified in a short time.

本発明に係る画像取得装置を適用する他の装置としては、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物とするプリント配線板用はんだ印刷機を挙げることができる。このプリント配線板用はんだ印刷機に本発明に係る画像取得装置を装備することにより、プリント配線板に設けられた位置決め用マークの最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができるプリント配線板用はんだ印刷機を得ることができる。   As another apparatus to which the image acquisition apparatus according to the present invention is applied, a printed wiring board solder printer using a positioning mark provided on the printed wiring board as an object to be imaged can be cited. By installing the image acquisition device according to the present invention on this printed wiring board solder printing machine, it is possible to specify the optimum illumination conditions for the positioning marks provided on the printed wiring board in a short time and appropriately. A solder printer for a wiring board can be obtained.

本発明に係る画像取得装置を適用する他の装置としては、ウエハチップ移載装置に吸着されたウエハチップを被撮像物とするウエハチップ供給装置を挙げることができる。このウエハチップ供給装置に本発明に係る画像取得装置を装備することにより、ウエハチップの最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができるウエハチップ供給装置を得ることができる。   As another apparatus to which the image acquisition apparatus according to the present invention is applied, a wafer chip supply apparatus using a wafer chip adsorbed by the wafer chip transfer apparatus as an object to be imaged can be cited. By equipping this wafer chip supply apparatus with the image acquisition apparatus according to the present invention, it is possible to obtain a wafer chip supply apparatus capable of appropriately specifying the optimum illumination conditions for the wafer chip in a short time.

本発明に係る画像取得装置を適用する他の装置としては、電子部品移載ヘッドに吸着された電子部品を被撮像物とした電子部品移載装置を挙げることができる。この電子部品移載装置に本発明に係る画像取得装置を装備することにより、電子部品移載ヘッドに吸着された電子部品の最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができる電子部品移載装置を得ることができる。   As another apparatus to which the image acquisition apparatus according to the present invention is applied, an electronic component transfer apparatus using an electronic component sucked by an electronic component transfer head as an object to be imaged can be cited. By installing the image acquisition device according to the present invention in the electronic component transfer device, an electronic component that can appropriately specify the optimum illumination condition of the electronic component attracted by the electronic component transfer head in a short time A transfer device can be obtained.

本発明に係る画像取得装置を適用する他の装置としては、電子部品移載ヘッドに保持された被検査用電子部品を被撮像物とする電子部品用外観検査装置を挙げることができる。この電子部品用外観検査装置に本発明に係る画像取得装置を装備することにより、電子部品移載ヘッドに保持された被検査用電子部品の最適な照明条件を短時間でしかも適切に特定することができる電子部品用外観検査装置を得ることができる。   As another apparatus to which the image acquisition apparatus according to the present invention is applied, an electronic component appearance inspection apparatus that uses an electronic component to be inspected held by an electronic component transfer head as an object to be imaged can be cited. By equipping this electronic component visual inspection apparatus with the image acquisition device according to the present invention, the optimal illumination conditions for the electronic component to be inspected held by the electronic component transfer head can be specified in a short time and appropriately. It is possible to obtain an external appearance inspection apparatus for electronic parts.

なお、上述した実施の形態では３種類の照明２２〜２４を装備する例を示しているが、本発明は、照明を１種類だけ有する画像取得装置に適用することもできるし、光源として波長の異なるもの（例えばＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）を使用する画像取得装置において波長の異なる光を合成する場合にも適用することができる。   In addition, although the example which equips three types of illuminations 22-24 in the embodiment mentioned above is shown, this invention can also be applied to the image acquisition apparatus which has only one type of illumination, and a wavelength is used as a light source. The present invention can also be applied to the case where light having different wavelengths is synthesized in an image acquisition device that uses different ones (for example, Red, Green, Blue).

本発明に係る画像取得方法を実施する画像取得装置を備えた表面実装機の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the surface mounting machine provided with the image acquisition apparatus which enforces the image acquisition method which concerns on this invention. 部品移載装置の側面図である。It is a side view of a component transfer apparatus. 画像取得装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of an image acquisition apparatus. 表面実装機の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of a surface mounter. 照明条件特定手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an illumination condition specific | specification means. 画像取得装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of an image acquisition apparatus. 画像取得装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of an image acquisition apparatus. 照明条件特定手段の他の実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows other embodiment of an illumination condition specific | specification means. 照明条件特定手段の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of an illumination condition specific | specification means. 光度の段数と画像データの階調の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the step number of light intensity, and the gradation of image data.

符号の説明Explanation of symbols

１…表面実装機、６…実装用部品、９…制御装置、２０…吸着ノズル、２１…カメラ、２２…メイン照明、２３…同軸照明、２４…サイド照明、４１…照明条件特定手段、４２…画像取得装置、４３…第１の画像生成手段、４４…第２の画像生成手段、４５…単位画像生成手段、４６…仮想画像生成手段、４７…特定画像生成手段、５１…合成画像生成手段、５２…光度範囲変更手段、５３…第３の画像生成手段、５４…新単位画像生成手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface mounter, 6 ... Mounting component, 9 ... Control apparatus, 20 ... Adsorption nozzle, 21 ... Camera, 22 ... Main illumination, 23 ... Coaxial illumination, 24 ... Side illumination, 41 ... Illumination condition specifying means, 42 ... Image acquisition device, 43 ... first image generation means, 44 ... second image generation means, 45 ... unit image generation means, 46 ... virtual image generation means, 47 ... specific image generation means, 51 ... composite image generation means, 52 ... Luminance range changing means, 53 ... Third image generating means, 54 ... New unit image generating means.

Claims (13)

光度が変更可能な光源によって照明された被撮像物を撮像手段により撮像し、最適な光度を特定するための画像データを取得する画像取得方法において、前記光源の光度を変えて被撮像物を複数撮像し、これらの画像の画像データの差に基づいて、光度を単位量だけ変化させることにより変化する画像データを生成し、この画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成することを特徴とする画像取得方法。   In an image acquisition method for capturing an image of an object illuminated by a light source capable of changing luminous intensity by an imaging unit and acquiring image data for specifying an optimum luminous intensity, a plurality of imaging objects are obtained by changing the luminous intensity of the light source. Based on the difference between the image data of these images, image data that changes by changing the luminous intensity by a unit amount is generated, and by superimposing the duplicate data on this image data, the luminous intensity of the light source is changed. An image acquisition method, comprising: generating a plurality of virtual image data corresponding to a plurality of real images picked up by changing the unit amount from low light intensity to high light intensity. 光度を変更可能に構成され被撮像物に光を照射する光源と、前記被撮像物を撮像する撮像手段とを備えた画像取得装置において、
光源の光度を予め定めた第１の光度として前記撮像手段で被撮像物の第１の画像を撮像する第１の画像生成手段と、
光源の光度を前記第１の光度より予め定めた単位量だけ変化させた第２の光度として前記撮像手段で被撮像物を撮像し第２の画像を生成する第２の画像生成手段と、
画像処理により前記第１の画像と第２の画像のうち光源の光度が高い方の画像から他方の画像を差し引くことによって前記光源の単位光度増大分の画像データを生成する単位画像生成手段と、
画像処理により前記単位光度増大分の画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成する仮想画像生成手段とを備えていることを特徴とする画像取得装置。 In an image acquisition apparatus including a light source configured to change a light intensity and irradiating light on an object to be imaged, and an imaging unit configured to image the object to be imaged,
First image generating means for capturing a first image of the object to be imaged by the imaging means as a first light intensity determined in advance;
A second image generation unit configured to capture an image of an object by the imaging unit and generate a second image as a second luminous intensity obtained by changing a luminous intensity of a light source by a predetermined unit amount from the first luminous intensity;
Unit image generating means for generating image data corresponding to the unit light intensity increase of the light source by subtracting the other image from the image having the higher light intensity of the light source of the first image and the second image by image processing;
By superimposing the duplicate data on the image data for the unit luminous intensity increase by image processing, the light intensity of the light source is changed from low light intensity to high light intensity for each unit amount, and a plurality of real images captured. An image acquisition apparatus comprising virtual image generation means for generating virtual image data. 請求項２に記載した画像取得装置において、
光源を複数備え、
第１の画像生成手段は全ての光源を第１の光度として第１の画像を撮像し、
第２の画像生成手段は全ての光源について第２の画像を撮像し、
単位画像生成手段は全ての光源について単位光度増大分の画像データを生成し、
仮想画像生成手段は光源と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成することを特徴とする画像取得装置。 The image acquisition device according to claim 2,
With multiple light sources,
The first image generation means captures the first image with all light sources as the first luminous intensity,
The second image generation means captures the second image for all light sources,
The unit image generating means generates image data for unit light intensity increase for all light sources,
An image acquisition apparatus, wherein the virtual image generation means generates virtual image data for all combinations of a light source and a luminous intensity. 光度を変更可能に構成され被撮像物に光を照射する光源と、前記被撮像物を撮像する撮像手段とを備えた画像取得装置において、
光源の光度を予め定めた第１の光度として前記撮像手段で被撮像物の第１の画像を撮像する第１の画像生成手段と、
光源の光度を前記第１の光度より予め定めた単位量だけ変化させた第２の光度として前記撮像手段で被撮像物を撮像し第２の画像を生成する第２の画像生成手段と、
画像処理により前記第１の画像と第２の画像のうち光源の光度が高い方の画像から他方の画像を差し引くことによって前記光源の単位光度増大分の画像データを生成する単位画像生成手段と、
画像処理により前記単位光度増大分の画像データにその複製データを複数重ね合わせてなる合成画像データを生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像データと飽和状態での画像データとを比較することにより、前記合成画像データが飽和状態とならない複製データの重ね合わせ数のうち最大の重ね合わせ数を求める光度範囲変更手段と、
光源の光度を前記単位量に前記重ね合わせ数を乗じた光度とし、前記撮像手段により被撮像物の第３の画像を撮像する第３の画像生成手段と、
画像処理により前記第３の画像から前記第１の画像を差し引いてなる画像データを前記重ね合わせ数で除算することにより新たな単位量による単位光度増大分の画像データを生成する新単位画像生成手段と、
画像処理により前記新単位光度増大分の画像データにその複製データを重ね合わせることによって、前記光源の光度を低光度から高光度まで前記新単位量毎に変えて撮像した複数の実画像に相当する複数の仮想画像データを生成する仮想画像生成手段とを備えていることを特徴とする画像取得装置。 In an image acquisition apparatus including a light source configured to change a light intensity and irradiating light on an object to be imaged, and an imaging unit configured to image the object to be imaged,
First image generating means for capturing a first image of the object to be imaged by the imaging means as a first light intensity determined in advance;
A second image generation unit configured to capture an image of an object by the imaging unit and generate a second image as a second luminous intensity obtained by changing a luminous intensity of a light source by a predetermined unit amount from the first luminous intensity;
Unit image generating means for generating image data corresponding to the unit light intensity increase of the light source by subtracting the other image from the image having the higher light intensity of the light source of the first image and the second image by image processing;
A composite image generating means for generating composite image data obtained by superimposing a plurality of duplicate data on the image data for the unit luminous intensity increase by image processing;
Luminous intensity range changing means for determining the maximum number of overlaps among the number of overlaps of duplicate data in which the composite image data is not saturated by comparing the composite image data and image data in a saturated state;
A third image generation means for taking a third image of the object to be imaged by the imaging means, with the luminous intensity of the light source being the luminous intensity obtained by multiplying the unit quantity by the number of superpositions;
New unit image generation means for generating image data corresponding to an increase in unit luminous intensity by a new unit amount by dividing image data obtained by subtracting the first image from the third image by the number of overlaps by image processing When,
By superimposing the duplicated data on the image data for the new unit luminous intensity increase by image processing, it corresponds to a plurality of real images picked up by changing the luminous intensity of the light source from low luminous intensity to high luminous intensity for each new unit amount. An image acquisition apparatus comprising: virtual image generation means for generating a plurality of virtual image data. 請求項４に記載した画像取得装置において、
光源を複数備え、
第１の画像生成手段は全ての光源を第１の光度として第１の画像を撮像し、
第２の画像生成手段は全ての光源について第２の画像を撮像し、
単位画像生成手段は全ての光源について単位光度増大分の画像データを生成し、
仮想画像生成手段は全ての光源について複数の仮想画像データを生成し、
画像データ合成手段は全ての光源について合成画像データを生成し、
光度範囲変更手段は全ての光源について複製データの重ね合わせ数を求め、
第３の画像生成手段は全ての光源について第３の画像を生成し、
新単位画像生成手段は全ての光源について新たな単位光度増大分の画像データを生成し、
仮想画像生成手段は全ての光源と光度との全ての組み合わせについて仮想画像データを生成することを特徴とする画像取得装置。 The image acquisition device according to claim 4,
With multiple light sources,
The first image generation means captures the first image with all light sources as the first luminous intensity,
The second image generation means captures the second image for all light sources,
The unit image generating means generates image data for unit light intensity increase for all light sources,
The virtual image generation means generates a plurality of virtual image data for all light sources,
The image data synthesis means generates synthesized image data for all light sources,
The luminous intensity range changing means calculates the number of overlapping duplicate data for all light sources,
The third image generating means generates a third image for all light sources,
The new unit image generation means generates image data for a new unit luminous intensity increase for all light sources,
An image acquisition apparatus characterized in that the virtual image generation means generates virtual image data for all combinations of all light sources and luminosities. 請求項２ないし請求項５のうちいずれか一つに記載した画像取得装置において、光源の光度は、０から最大光度までの間を複数に等分した段階をもって変更され、第２の光度は、前記段階的に変化する光度の１段階分だけ第１の光度より高く設定されていることを特徴とする画像取得装置。   In the image acquisition device according to any one of claims 2 to 5, the light intensity of the light source is changed at a stage where the light intensity from 0 to the maximum light intensity is divided into a plurality of equal parts, and the second light intensity is The image acquisition apparatus, wherein the intensity is set to be higher than the first intensity by one level of the intensity that changes stepwise. 請求項２ないし請求項６のうちいずれか一つに記載した画像取得装置において、第１の画像の画像データ、第２の画像の画像データ、あるいは前記仮想画像データのうち、少なくとも一つの前記仮想画像データを含む一つあるいは複数の画像データから、光源の最適な光度を特定する照明条件特定手段を備えていることを特徴とする画像取得装置。   7. The image acquisition device according to claim 2, wherein at least one of the image data of the first image, the image data of the second image, or the virtual image data. An image acquisition apparatus comprising illumination condition specifying means for specifying an optimum light intensity of a light source from one or a plurality of image data including image data. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた表面実装機であって、部品移載装置に吸着された実装用部品を被撮像物とすることを特徴とする表面実装機。   A surface mounting machine comprising the image acquisition device according to any one of claims 2 to 7, wherein a mounting component adsorbed by a component transfer device is an object to be imaged. Surface mount machine. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた表面実装機であって、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物とする表面実装機。   A surface mounting machine comprising the image acquisition device according to claim 2, wherein a positioning mark provided on a printed wiring board is an object to be imaged. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えたプリント配線板用はんだ印刷機であって、プリント配線板に設けられた位置決め用マークを被撮像物としたことを特徴とするプリント配線板用はんだ印刷機。   A printed wiring board solder printer provided with the image acquisition device according to any one of claims 2 to 7, wherein a positioning mark provided on the printed wiring board is an object to be imaged. Solder printer for printed wiring boards. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えたウエハチップ供給装置であって、ウエハチップ移載装置に吸着されたウエハチップを被撮像物としたことを特徴とするウエハチップ移載装置。   A wafer chip supply device comprising the image acquisition device according to claim 2, wherein the wafer chip adsorbed by the wafer chip transfer device is used as an object to be imaged. Wafer chip transfer device. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた電子部品移載装置であって、電子部品移載ヘッドに吸着された電子部品を被撮像物としたことを特徴とする電子部品移載装置。   It is an electronic component transfer apparatus provided with the image acquisition device as described in any one of Claims 2 thru | or 7, Comprising: The electronic component adsorbed by the electronic component transfer head was used as the to-be-photographed object. An electronic component transfer device as a feature. 請求項２ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した画像取得装置を備えた電子部品用外観検査装置であって、電子部品移載ヘッドに保持された被検査用電子部品を被撮像物としたことを特徴とする電子部品用外観検査装置。
An electronic component appearance inspection apparatus comprising the image acquisition device according to claim 2, wherein an electronic component to be inspected held by an electronic component transfer head is captured An appearance inspection apparatus for electronic parts, characterized in that
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