JP2009206354A - 電子部品実装機の画像認識装置及び画像認識方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】小形部品を高精度で撮像する場合は、被写界深度の範囲内で撮像距離を短くしてカメラの分解能を高める高分解能撮像モードで撮像し、大型部品を視野サイズ内に収めて撮像する場合は、被写界深度の範囲内で撮像距離を長くしてカメラの視野サイズを拡大する視野拡大撮像モードで撮像する。このようにすれば、要求分解能と要求視野サイズに応じて高分解能撮像モードと視野拡大撮像モードとを切り替えることができるため、ズーム機構を使用せずに、高い分解能の撮像と広い視野サイズの撮像のいずれにも対応することができ、低コスト化と耐久性向上の要求を満たしながら、広い視野サイズと高い分解能とを両立させることができる。
【選択図】図2
Description
まず、図1に基づいて電子部品実装機全体の概略構成を説明する。
X軸スライド11は、X軸ボールねじ12によってX軸方向(図1の左右方向)にスライド移動可能に設けられ、このX軸スライド11に対して、Y軸スライド13がY軸ボールねじ14によってY軸方向(図1の紙面垂直方向)にスライド移動可能に設けられている。
図2に示すように、カメラ22のピントが正確に合うピント位置から撮像対象物の位置が多少ずれても、カメラ22のピントずれ(ピンぼけ)を許容できる範囲内であれば、要求される画像認識精度(要求分解能)を確保することができる。一般に、カメラ22のピンぼけを許容できる撮像対象物の位置の範囲は、被写界深度と呼ばれ、一方、ピンぼけを許容できる画素面の位置の範囲(ピンぼけが許容錯乱円よりも小さくなる範囲)は、焦点深度と呼ばれている。本実施例1において、「カメラ22のピントずれを許容できる範囲」は、被写界深度に設定しても良いし、被写界深度よりも少し長い距離に設定しても良く、要は、要求される分解能(画像認識精度)を確保できるように「カメラ22のピントずれを許容できる範囲」を設定すれば良い。
例えば、視野1/2インチサイズのCCDカメラで撮像する場合、通常の視野サイズは54.4×40.8mmであるのに対して、被写界深度の範囲内で最長の撮像距離で撮像すれば、視野サイズを60.69×45.52mmまで拡大できる。これは、被写界深度の範囲内であれば、通常よりも横6.29mm、縦4.72mmまで大きいサイズの撮像対象物を撮像できることを意味する。従って、小形部品を高精度で撮像する場合は、被写界深度の範囲内で撮像距離を短くしてカメラ22の分解能を高める高分解能撮像モードで撮像し、大型部品を視野サイズ内に収めて撮像する場合は、被写界深度の範囲内で撮像距離を長くしてカメラ22の視野サイズを拡大する視野拡大撮像モードで撮像すれば良い。本実施例では、高分解能撮像モードでは、例えば、被写界深度の最短の撮像距離(図2のC位置)で撮像し、視野拡大撮像モードでは、例えば、被写界深度の最長の撮像距離(図2のA位置)で撮像する。
Px =Pc +(X−C)×(Pa −Pc )/(A−C)
このようにすれば、被写界深度の範囲内であれば、どのような撮像距離であっても、撮像対象物の寸法を精度良く画像認識することができる。
Claims (5)
- 電子部品等の撮像対象物を撮像するカメラの画像信号を画像処理して前記撮像対象物を認識する電子部品実装機の画像認識装置において、
前記カメラ側又は前記撮像対象物側を移動させて前記カメラの視野内に前記撮像対象物を収める移動手段と、
前記移動手段により前記カメラと前記撮像対象物との間の距離を前記カメラのピントずれを許容できる範囲内で短くして前記カメラの分解能を高める高分解能撮像モードと、前記移動手段により前記カメラと前記撮像対象物との間の距離を前記カメラのピントずれを許容できる範囲内で長くして前記カメラの視野サイズを拡大する視野拡大撮像モードとを切り替える撮像モード切替手段と
を備えていることを特徴とする電子部品実装機の画像認識装置。 - 前記撮像モード切替手段は、前記撮像対象物のサイズに応じて前記高分解能撮像モードと前記視野拡大撮像モードとを切り替えることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装機の画像認識装置。
- 前記撮像モード切替手段は、通常は前記高分解能撮像モードで前記カメラの視野内に前記撮像対象物を収めて撮像し、当該高分解能撮像モードでは前記撮像対象物が前記カメラの視野内に収まりきれないときに前記視野拡大撮像モードに切り替えて前記カメラの視野内に前記撮像対象物を収めて撮像することを特徴とする請求項2に記載の電子部品実装機の画像認識装置。
- 電子部品実装機の動作を管理するジョブデータに、撮像対象物毎に前記高分解能撮像モードと前記視野拡大撮像モードのいずれか一方の撮像モードが指定され、
前記撮像モード切替手段は、前記ジョブデータで指定された撮像モードで前記撮像対象物を撮像することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品実装機の画像認識装置。 - カメラ又は撮像対象物を移動させて前記カメラの視野内に前記撮像対象物を収めて撮像し、そのカメラの画像信号を画像処理して前記撮像対象物を認識する画像認識方法において、
前記カメラと前記撮像対象物との間の距離を前記カメラのピントずれを許容できる範囲内で短くして前記カメラの分解能を高める高分解能撮像モードと、前記カメラと前記撮像対象物との間の距離を前記カメラのピントずれを許容できる範囲内で長くして前記カメラの視野サイズを拡大する視野拡大撮像モードとを前記撮像対象物のサイズに応じて切り替えることを特徴とする画像認識方法。
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