JP3930687B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント基板加工機や電子部品実装機などで用い、位置検出の高精度化を行う位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板穴加工機や電子部品実装機などでは、位置検出装置を用いてプリント基板や電子部品の位置検出が行われている。例えばプリント基板穴加工機では、予めプリント基板に位置決めマークを付加し、位置制御装置で位置決めマークが位置検出装置の検出範囲に入るようにプリント基板を位置決めし、位置検出装置で位置決めマークの位置検出を行い、位置決めマークの検出位置からプリント基板位置を算出し、プリント基板の穴加工位置を補正し、穴加工を行っている。
【０００３】
近年、電子機器の小型化が進む中で、電子部品の小型化に伴い、プリント基板の加工穴の小径化や高密度化が求められている。加工穴の小径化や高密度化を行うには、加工穴位置の高精度化を実現する必要があり、そのためプリント基板の位置を算出するための位置決めマークの位置検出を高精度化する必要がある。
【０００４】
図１４に従来のプリント基板穴加工機用の位置検出装置の構成を示す。穴加工するプリント基板２、プリント基板２を搭載するテーブル１、プリント基板２上に付けられた位置決めマーク３、位置決めマーク３を撮像するカメラ４、カメラ４の視野範囲を照らすカメラ照明５、カメラ４の撮像画像を取込む画像取込み部６、撮像した画像から重心検出を行う重心検出部７、撮像した画像からパターンマッチング検出を行うパターンマッチング検出部８、位置検出装置全体を制御する主制御部９から構成される。予めプリント基板２をテーブル１上に配置し、カメラ４の視野範囲内に位置決めマーク３が入るように、テーブル１を移動させる。主制御部９が画像取込み部６に画像取込み指令を出力すると、画像取込み部６はカメラ４からの画像信号を取込み、画像データを作成する。作成した画像データは重心検出部７またはパターンマッチング検出部８へ出力する。各検出部は、画像から検出位置を算出し、主制御部９に出力する。
【０００５】
以上のようにして、プリント基板２の位置決めマーク３を画像処理により位置検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した方法によりプリント基板の位置決めマークの位置検出を行うことができるが、重心検出及びパターンマッチング検出はそれぞれ特徴が異なるため、検出対象物に適した検出方法を予め選択し、使用する必要がある。重心検出は、撮像した画像を２値化処理した後、その２値化画像のかたまりの重心位置を算出するものであり、検出対象物の角度変化や寸法変化にかかわらず、重心位置を求めることができる。しかし検出対象物に欠けや汚れなどの形状不良がある場合、不良形状に対して重心位置を求めるため、本来検出したい重心位置が算出できない。パターンマッチング検出は予め登録しておいた登録画像に一致する画像を探すものであり、検出対象物に欠けや汚れなどの形状不良がある場合でも、正常な形状部分の情報をもとに、位置検出を行うことができる。しかし検出対象物が登録画像と比較して角度変化や寸法変化があると、正しく位置検出が行えない。パターンマッチング検出で寸法変化や回転角度に対応するには、専用のハードウエアが必要になったり、処理時間が大幅に長くなったりするため、採用できない場合がある。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、上記の課題を解決し、高精度の位置検出を行うことができる位置検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の請求項１記載の位置検出装置は、被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、前記画像撮像部が撮像した画像を二値化した二値化画像のかたまりの重心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、前記画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果のいずれかを選択する検出結果判定部とを備え、前記重心検出部では、重心位置を算出する画像のかたまりに対して、面積上限しきい値及び面積下限しきい値を設け、前記かたまりの面積が面積下限しきい値以上かつ面積上限しきい値以下の場合、かたまりが正しい検出対象物と判断して検出ステータスを成功とし、前記かたまりの面積が面積下限しきい値未満または面積上限しきい値より大きい場合、かたまりは不正な検出対象物と判断して検出ステータスを失敗とし、前記パターンマッチング検出部では、登録画像に対して前記画像撮像部からの画像との一致性を表す一致度というものを算出し、一致度が一致度しきい値以上の場合、探索した画像は正しい検出対象物と判断して検出ステータスを成功とし、一致度が一致度しきい値未満の場合、探索した画像は不正な検出対象物と判断して検出ステータスを失敗とし、前記検出結果判定部は、
ａ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、前記重心検出部の検出結果を選択、
ｂ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判定値以下のとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、
ｃ）パターンマッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、
ｄ）重心検出部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、前記重心検出部の検出結果を選択、するものである。
【０００９】
上記のように構成した位置検出装置は、被測定物を撮像し、撮像した画像から重心検出方法およびパターンマッチング検出方法で位置検出を行い、重心検出方法とパターンマッチング検出方法の検出結果を判定し、最適な検出結果を選択するという作用を有する。これにより、高精度な位置検出が可能となる。特に被測定物に角度変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追加することなく正確な位置検出を行うことができ、被測定物に欠けや汚れなどの形状不良がある場合でも、正常な形状部分の情報をもとに、位置検出を行うことができる。また、登録画像が対称図形または非対称形状であっても、同じように高精度な検出位置が可能となる。
【００１１】
また、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に数度程度のわずかな傾きがあるときの処理である。この場合、被測定物のわずかな傾きにより、パターンマッチング検出部の検出結果に誤差が発生するため、重心検出部の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が得られる。
【００１３】
また、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判定値以下のとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物にわずかに形状欠けがあるときの処理である。この場合、形状欠けに重心位置が影響され、重心検出部の検出結果に誤差が発生するため、パターンマッチング検出部の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が得られる。
【００１７】
また、検出結果判定部は、パターンマッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に大きな形状欠けがあるときの処理である。この場合、重心検出では面積が面積下限しきい値未満となるため検出は失敗となり、パターンマッチング検出の検出結果を使用すればよい。
【００１９】
また、検出結果判定部は、重心検出部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば、被測定物に大きな傾きがあるときの処理である。この場合、パターンマッチング検出では傾きが大きく一致度が一致度しきい値未満となり検出が失敗となり、重心検出の検出結果を使用すればよい。
請求項２記載の位置検出装置は、請求項１において、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラームを発生する。
このように、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラームを発生するので、例えば被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、異なる物体を検出しているため、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００２０】
請求項３記載の位置検出装置は、請求項１において、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
【００２１】
このように、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラームを発生することで、検出対象物がないことを知らせる。
【００２２】
請求項４記載の位置検出装置は、請求項１において、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なう。
【００２３】
このように、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一して位置検出を行なうので、非対称図形の場合でも対称図形と同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【００２４】
請求項５記載の位置検出装置は、請求項１において、検出結果判定部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で判定を行う。
【００２５】
このように、検出結果判定部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で判定を行うので、非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【００２６】
請求項６記載の位置検出装置は、請求項１において、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結果絞込み部と、前記検出結果絞込み部が絞込んだ検出結果を判定し、前記検出結果を選択する検出結果判定部とを備え、前記検出結果絞込み部は、
ａ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功したとき、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が最短である検出結果を選択、
ｂ）重心検出部の検出が成功した検出結果が１個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択、
ｃ）パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が１個で、重心検出部の検出が失敗したとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、するものである。
【００２７】
上記のように構成した位置検出装置は、被測定物を撮像し、撮像した画像から重心検出方法及びパターンマッチング検出方法で位置検出を行い、重心検出方法とパターンマッチング検出方法の検出結果を判定して最適な検出結果を絞込み、絞込んだ検出結果から最適な検出結果を選択するという作用を有する。これにより、請求項１の作用効果に加えて、画像に被測定物以外のものやノイズがあっても、被測定物を検出するので、高精度な位置検出が可能となる。
【００２９】
また、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が最短である検出結果を選択するので、検出したい被測定物の検出結果を採用することができる。これは複数の検出位置の中に本来検出したい被測定物の検出位置がある場合、その被測定物に該当するパターンマッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は近傍にあると考えられることによる。
【００３１】
また、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が１個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば正しい範囲を撮像しているが被測定物が傾いていたりしているだけの可能性が高いときの処理である。この場合、重心検出部の検出結果を採用すればよい。
【００３５】
また、検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が１個で、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば、正しい範囲を撮像しているが被測定物が欠けているだけの可能性が高いときの処理である。この場合、パターンマッチング検出部の検出結果を採用すればよい。
請求項７記載の位置検出装置は、請求項６において、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が２個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
このように、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が２個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００３６】
請求項８記載の位置検出装置は、請求項６において、検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が２個以上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
【００３７】
このように、検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が２個以上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００３８】
請求項９記載の位置検出装置は、請求項６において、検出結果絞込み部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する。
【００３９】
このように、検出結果絞込み部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラームを発生することで、検出対象物がないことを知らせる。
【００４０】
請求項１０記載の位置検出装置は、請求項６において、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なう。
【００４１】
このように、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なうので、対称図形と同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。
【００４２】
請求項１１記載の位置検出装置は、請求項６において、検出結果絞込み部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行う。
【００４３】
このように、検出結果絞込み部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行うので、非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態の位置検出装置の構成図である。
【００４５】
図１４の従来の位置検出装置と同様に、被測定物（位置決めマーク３）の画像を撮像する画像撮影部（カメラ４）と、撮像画像を取込む画像取込み部６と、画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部７と、画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部８とを備えた構成に、重心検出部７とパターンマッチング検出部８の検出結果を判定し、被測定物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する検出結果判定部１０を追加したものである。
【００４６】
画像取込み部６は、主制御部９から画像取込み指令が入力されると、カメラ４から画像信号を取り込み、画像データを作成、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８に出力する。
【００４７】
重心検出部７は主制御部９から二値化しきい値や面積しきい値などのパラメータが入力される。画像取込み部６から画像データを入力されると、二値化パラメータなどから画像データを二値化処理し、二値化画像から重心位置などを求め、検出結果を検出結果判定部１０に出力する。検出結果は、重心検出処理が成功または失敗を示す検出ステータスと、検出位置などがある。重心検出では、重心位置を算出する画像のかたまりに対して、面積上限しきい値及び面積下限しきい値を設ける。重心位置を算出したかたまりの面積が面積下限しきい値以上かつ面積上限しきい値以下の場合、かたまりが正しい検出対象物と判断し、検出ステータスを成功とする。重心位置を算出したかたまりの面積が面積下限しきい値未満または面積上限しきい値より大きい場合、かたまりは不正な検出対象物と判断し、検出ステータスを失敗とする。面積しきい値は、検出対象物の設計値に対して、多少の寸法変化などがあっても検出できることを考慮して設定する。
【００４８】
パターンマッチング検出部８は、主制御部９から登録画像データや一致度しきいなどのパラメータが入力される。画像取込み部６から画像データを入力されると、登録画像データと入力した画像データを比較し、一致性の高い画像を探索し、検出結果を検出結果判定部１０に出力する。検出結果は、パターンマッチング検出処理が成功または失敗を示す検出ステータスと、検出位置などがある。パターンマッチング検出では登録画像に対して探索した画像の一致性を表す一致度というものを算出する。そこで一致度しきい値を設ける。探索した画像の一致度が一致度しきい値以上の場合、探索した画像は正しい検出対象物と判断し、検出ステータスを成功とする。探索した画像の一致度が一致度しきい値未満の場合、探索した画像は不正な検出対象物と判断し、検出ステータスを失敗とする。一致度しきい値は、登録画像に対して、検索画像に多少の形状欠けなどがあっても検出できることを考慮して設定する。またパターンマッチング検出方法は、正規化相関などの一般的な方法とし、寸法変化や角度変化などに対応する機能はない。
【００４９】
検出結果判定部１０には、主制御部９から検出結果の判定で使用するパラメータが入力される。重心検出部７及びパターンマッチング検出部８から検出結果が入力されると、検出結果を判定し、判定結果を主制御部９に出力する。主制御部９に出力する判定結果としては、検出位置などがある。
【００５０】
次に検出結果判定部１０の判定方法について説明する。図２に検出する位置決めマークを示す。上下左右方向に対称で、傾きのない十字マークＭ０である。この位置決めマークは、マーク中心位置ＰＭ０を位置検出で求める検出位置とする。予めパターンマッチング検出では図２を登録画像として登録しておく。登録画像の検出位置は、ＰＭ０とする。この位置決めマークは上下左右方向に対称なため、マーク中心位置と重心位置が一致する。
【００５１】
図３に形状欠けはないが、数度程度のわずかな傾きがある位置決めマークのカメラ画像を示す。重心検出では、位置決めマークＭ１に傾きがあっても、位置決めマークＭ１の重心位置とマーク中心位置が一致するため、マーク中心位置を正確に検出することができる。検出位置はＧＭ１となる。パターンマッチング検出では、位置決めマークの傾きが数度程度ならば一致度があまり低下しないため、一致度は一致度しきい値以上となり、検出は成功する。検出位置はＰＭ１となる。ただし位置決めマークＭ１のわずかな傾きにより、検出位置ＰＭ１はマーク中心位置に対してわずかに誤差が発生する。このため、重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較すると検出位置は異なるが、検出位置ＧＭ１と検出位置ＰＭ１の間の距離は小さい。このような場合、重心検出の検出結果を使用すれば、より高精度な検出位置が得られる。
【００５２】
次に、図４に傾きはないが、わずかに形状欠けがある位置決めマークのカメラ画像を示す。パターンマッチング検出では、位置決めマークＭ２の形状欠けがわずかならば一致度があまり低下しないため、一致度は一致度しきい値以上となり、検出は成功する。検出位置はＰＭ２となる。重心検出では、形状欠けが小さいと、位置決めマークＭ２の面積が面積下限しきい値以上かつ面積上限しきい値以下となるので、検出は成功する。検出位置はＧＭ２となる。しかしその形状欠けに重心位置が影響されるため、検出位置ＧＭ２はマーク中心位置に対してわずかに誤差が発生する。このため、重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較すると、検出位置ＧＭ２と検出位置ＰＭ２の間の距離が図３の場合より大きくなる。このような場合、パターンマッチング検出の検出結果を使用すれば、より高精度な検出位置が得られる。
【００５３】
次に、図５に登録した位置決めマークの類似形状と位置決めマークと同じ面積の円形状がある場合のカメラ画像を示す。類似形状Ａ１は登録画像の位置決めマークに形状欠けがある場合と同じであるので、パターンマッチング検出では一致度は低くなるものの、検出は成功する。検出位置はＰＡ１となる。重心検出では類似形状Ａ１の面積が面積下限しきい値未満となり、検出は失敗となる。しかし円形状Ｃ１の面積が面積下限しきい値以上かつ面積上限しきい値以下となるため、円形状Ｃ１の重心位置の検出は成功する。検出位置はＧＣ１となる。このため、重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較すると、ともに検出は成功しているが、検出位置ＧＣ１と検出位置ＰＡ１と間の距離が大きくなる。図５はプリント基板２の位置が不正で検出すべき位置決めマーク３がない場所をカメラ４が撮像していたり、位置決めマーク３の周辺のプリント基板２に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高い。このような場合、画像不良アラームを発生する。アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００５４】
次に、図６に傾きはないが、大きな形状欠けがある位置決めマークのカメラ画像を示す。パターンマッチング検出では、位置決めマークＭ３のような形状欠けがあっても、一致度は低くなるものの、検出は成功する。検出位置はＰＭ３となる。重心検出では、面積が面積下限しきい値未満となるため、検出は失敗となる。このような場合、パターンマッチング検出の検出結果を使用すれば良い。
【００５５】
次に、図７に形状欠けはないが、大きな傾きがある場合のカメラ画像を示す。位置決めマークＭ４は、傾きはあっても欠けがないため、重心位置とマーク中心が同一になる。そこで、重心検出の検出位置ＧＭ４はマーク中心となる。パターンマッチング検出では、傾きが大きい場合は、一致度が一致度しきい値未満となり、検出が失敗する。このような場合、重心検出の検出結果を使用すれば良い。
【００５６】
重心検出及びパターンマッチング検出がともに失敗する場合がある。これは、カメラ４の取り付け状態やカメラ照明５の光量などの調整不良などが考えられる。そこでこのような場合、検出対象物なしアラームを発生する。
【００５７】
このように検出する位置決めマークの状態によって、重心検出とパターンマッチングではその検出方法の特性から、検出結果が異なる。重心検出がパターンマッチング検出より正確に検出できる場合や、パターンマッチング検出が重心検出より正確に検出できる場合が発生する。各検出結果を比較すれば、より正確な検出結果を得ることができる。
【００５８】
図８に検出結果判定部１０の判定アルゴリズムのフローチャートを示す。重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較し、より正確な検出結果を採用できるように判定する。図３、図４、図５のように、パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに成功の場合、パターンマッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置の間の距離によって、処理が変わる。そこで検出位置間の距離を判定する第一判定値、第二判定値を設定する。距離が第一判定値以下の場合、重心検出の検出結果を採用する。距離が第一判定値より大きく、第二判定値以下の場合、パターンマッチング検出の検出結果を採用する。距離が第二判定値より大きい場合、画像不良アラームを発生する。第一判定値、第二判定値の設定値は、位置決めマークの形状、位置決めマークを撮像したときの画像状態、プリント基板穴加工機として位置検出装置に要求する位置検出精度などから決定する。
【００５９】
ステップ１では、パターンマッチング検出の実行ステータスを判定する。ステップ２では、重心検出の実行ステータスを判定する。ステップ３では、パターンマッチング検出及び重心検出の実行ステータスがともに成功である場合、重心検出の検出位置とパターンマッチング検出の検出位置の間の距離を判定する。距離を第一判定値、第二判定値と比較して判定する。ステップ４では、判定結果毎の処理を実行する。
【００６０】
重心検出の検出位置とパターンマッチング検出の検出位置の間の距離をＬ，第一判定値をＬ１、第二判定値をＬ２とする。パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに成功で（式１）を満たす場合、重心検出の検出結果を採用する。
【００６１】
Ｌ ≦ Ｌ１ ……………（式１）
パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに成功で（式２）を満たす場合、パターンマッチング検出の検出結果を採用する。
【００６２】
Ｌ１ ＜ Ｌ ≦ Ｌ２ ………（式２）
パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに成功で検出位置間の距離が（式３）を満たす場合、画像不良アラームを発生する。
【００６３】
Ｌ２ ＜ Ｌ ……………（式３）
パターンマッチング検出の検出ステータスが成功で重心検出の検出ステータスが失敗の場合、パターンマッチング検出の検出結果を採用する。パターンマッチング検出の検出ステータスが失敗で重心検出の検出ステータスが成功の場合、重心検出の検出結果を採用する。パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに失敗の場合、検出対象物なしアラームを発生する。
【００６４】
図１の位置検出装置の動作について説明する。予め重心検出部７とパターンマッチング検出部８には、主制御部９から検出に必要なパラメータを入力しておく。検出結果判定部１０には、第一判定値、第二判定値を入力しておく。またテーブル１にプリント基板２を搭載し、位置決めマーク３がカメラ４の視野内に入るようにテーブル１の位置制御を行っておく。またカメラ照明５は検出に最適な光量を設定しておく。主制御部９は画像処理部に画像取込み指令を出力する。画像取込み部６は、画像取込み指令が入力されると、カメラ４からの画像信号を取込み、画像データを作成し、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８に画像データを出力する。重心検出部７では画像データが入力されると、重心検出処理を行い、検出結果を検出結果判定部１０に出力する。パターンマッチング検出部８では画像データが入力されると、パターンマッチング検出処理を行い、検出結果を検出結果判定部１０に出力する。検出結果判定部１０では、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８から入力された検出結果を、図８の判定アルゴリズムに従い判定し、判定結果を主制御部９に出力する。
【００６５】
パターンマッチング検出の登録画像の検出位置は、通常位置決めマークの幾何学的な中心にするため、対称図形の場合には重心位置と一致する。非対称図形の場合でも、登録画像の検出位置を重心位置と同一にすれば、対称図形と同じ判定アルゴリズムを使用することができる。また非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で判定を行えば、同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【００６６】
このように、重心検出とパターンマッチング検出の検出特性の違いからそれぞれの検出結果を比較して判定し、より正確な検出結果を選択するため、高精度な検出位置が可能となる。特に位置決めマークに角度変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追加することなく正確な位置検出を行うことができる。また登録画像が対称図形または非対称形状であっても、同じように高精度な検出位置が可能となる。
【００６７】
この発明の第２の実施の形態を図９〜図１３に基づいて説明する。図９はこの発明の第２の実施の形態の位置検出装置の構成図である。
【００６８】
図１のこの発明の第１の実施の形態の位置検出装置と同様に、画像撮像部と、重心検出部７と、パターンマッチング検出部８と、検出結果判定部１０とを備えた構成に、重心検出部７とパターンマッチング検出部８の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結果絞込み部１１を追加したものである。
【００６９】
検出結果絞込み部１１には、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８から検出結果が入力されると、最適な検出結果の絞込みを行い、絞込み結果を検出結果判定部１０に出力する。検出結果判定部１０に出力する絞込み結果としては、絞り込んだ検出結果の検出ステータスと検出位置などがある。
【００７０】
次に検出結果絞込み部１１の絞込み方法について説明する。検出する位置決めマークは図２と同様の十字マークとする。予めパターンマッチング検出では図２を登録画像として登録しておく。登録画像の検出位置は、マーク中心位置とする。
【００７１】
図１０にカメラ４の視野内に検出したい位置決めマークを含む複数の検出対象がある場合の画像を示す。図１０のような画像の場合、パターンマッチング検出では、検出マークＭ５と類似形状Ａ２の検出が可能である。重心検出では検出マークＭ５と位置決めマークと同じ面積の円形状Ｃ２の検出が可能である。パターンマッチング検出の検出位置はＰＭ５，ＰＡ２となる。重心検出の検出位置はＧＭ５，ＧＣ２となる。これらの検出位置の中に本来検出したい位置決めマークの検出位置がある場合、その位置決めマークに該当するパターンマッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は、近傍にあると考えられる。そこでパターンマッチング検出の検出位置ＰＭ５，ＰＡ２と重心検出の検出位置ＧＭ５，ＧＣ２の間の距離をすべての組合せで算出する。すべての組合せの中で、最短距離となるものが検出したい位置決めマークに該当する検出結果である。よって最短距離の組合せの検出結果を採用する。図１０では、パターンマッチング検出の検出位置ＰＭ５と重心検出の検出位置ＧＭ５の組合せが最短距離となるため、この２点ＰＭ５，ＧＭ５の検出結果を検出結果判定部１０に出力する。
【００７２】
図１１にパターンマッチング検出でのみ検出が成功となる対象物が複数個存在する場合の画像を示す。図１１のような画像の場合、パターンマッチング検出では、類似形状Ａ３と類似形状Ａ４の検出が可能である。パターンマッチング検出の検出位置は、ＰＡ３，ＰＡ４となる。重心検出では、類似形状Ａ３及びＡ４の面積は、面積下限しきい値未満となり、検出は失敗となる。パターンマッチング検出の検出位置ＰＡ３，ＰＡ４は、どちらが本来検出する位置決めマークであるか、判断できない。図１１は、プリント基板２の位置が不正で検出すべき位置決めマーク３がない場所をカメラ４が撮像していたり、位置決めマーク３の周辺のプリント基板２に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高い。このような場合画像不良アラームを発生する。画像不良アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。なお、パターンマッチング検出でのみ１個の検出結果が得られた場合は、正しい範囲をカメラは撮像しているが、図６のように位置決めマークが欠けているだけの可能性が高いので、その検出結果を採用する。
【００７３】
図１２に重心検出でのみ検出ステータスが成功となる対象物が複数個存在する場合の画像を示す。図１２のような画像の場合、重心検出では、円形状Ｃ３と円形状Ｃ４の検出が可能である。重心検出の検出位置は、ＧＣ３，ＧＣ４となる。パターンマッチング検出では、登録画像と形状が著しく異なるため検出は失敗となる。重心検出の検出位置ＧＣ３，ＧＣ４は、どちらが本来検出するマークであるか、判断できない。図１２は、プリント基板２の位置が不正で検出すべき位置決めマーク３がない場所をカメラ４が撮像していたり、位置決めマーク３の周辺のプリント基板２に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高い。このような場合画像不良アラームを発生する。画像不良アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。なお、重心検出でのみ１個の検出結果が得られた場合は、正しい範囲をカメラは撮像しているが、図７のように位置決めマークが傾いていたりしているだけの可能性が高いので、その検出結果を採用する。
【００７４】
重心検出及びパターンマッチング検出がともに失敗する場合がある。これは、カメラ４の取り付け状態やカメラ照明５の光量などの調整不良などが考えられる。そこでこのような場合、検出対象物なしアラームを発生する。
【００７５】
図１３に検出結果絞込み部１１の判定アルゴリズムのフローチャートを示す。重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を比較し、検出結果を絞り込む。ステップ１では、パターンマッチング検出の実行ステータスを判定する。ステップ２では、重心検出の実行ステータスを判定する。ステップ３では、パターンマッチング検出または重心検出のどちらかの検出ステータスが成功の場合、成功した検出方法の検出結果の個数を判定する。ステップ４では、判定結果毎の処理を実行する。パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに成功の場合、重心検出の検出位置とパターンマッチング検出の検出位置の組合せの中で、最短距離の組合せを検出結果として採用する。パターンマッチング検出の検出ステータスが成功で重心検出の検出ステータスが失敗の場合、パターンマッチング検出の検出個数を判定し、検出個数が１個の時、その検出結果を採用する。検出個数が２個以上の時、画像不良アラームを発生する。パターンマッチング検出の検出ステータスが失敗で重心検出の検出ステータスが成功の場合、重心検出の検出個数を判定し、検出個数が１個の時、その検出結果を採用する。検出個数が２個以上の時、画像不良アラームを発生する。パターンマッチング検出及び重心検出の検出ステータスがともに失敗の場合、検出対象物なしアラームを発生する。
【００７６】
図９の位置検出装置の動作について説明する。予め重心検出部７とパターンマッチング検出部８には、主制御部９から検出に必要なパラメータを入力しておく。検出結果判定部１０には、判定用のパラメータを入力しておく。またテーブル１にプリント基板２を搭載し、検出マーク３がカメラ４の視野内に入るようにテーブル１の位置制御を行っておく。またカメラ照明５は検出に最適な光量を設定しておく。主制御部９は画像処理部に画像取込み指令を出力する。画像取込み部６は、画像取込み指令が入力されると、カメラ４からの画像信号を取込み、画像データを作成し、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８に画像データを出力する。重心検出部７では画像データが入力されると、重心検出処理を行い、検出結果を検出結果絞込み部１１に出力する。パターンマッチング検出部８では画像データが入力されると、パターンマッチング検出処理を行い、検出結果を検出結果絞込み部１１に出力する。検出結果絞込み部１１では、重心検出部７及びパターンマッチング検出部８から入力された検出結果を図１３のアルゴリズムに従って検出結果を絞込む。絞込んだ検出結果を検出結果判定部１０に出力する。検出結果判定部１０では、検出結果絞込み部１１から入力された検出結果を、図８の判定アルゴリズムから判定する。判定結果を主制御部９に出力する。
【００７７】
パターンマッチング検出の登録画像の検出位置は、通常検出マークの幾何学的な中心にするため、対称図形の場合には重心位置と一致する。非対称図形の場合でも、登録画像の検出位置を重心位置と同一にすれば、対称図形と同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。また非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行えば、同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。
【００７８】
このように複数個の検出結果が得られた場合、重心検出とパターンマッチング検出の検出特性の違いからそれぞれの検出結果を比較して、本来検出したい位置決めマークの検出結果を推定して絞込んだ後、絞込んだ重心検出とパターンマッチング検出の検出結果を判定し、より正確な検出結果を選択するので高精度な位置検出が可能となる。特にカメラ視野内に検出したいもの以外のものが存在しても、検出したいものを絞込むため、安定した高精度な位置検出が可能となる。また登録画像が対称図形または非対称形状であっても、同じように高精度な位置検出が可能となる。
【００７９】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の位置検出装置によれば、被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、重心検出部とパターンマッチング検出部の検出結果を判定し、被測定物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する検出結果判定部とを備えているので、高精度な位置検出が可能となる。特に被測定物に角度変化や寸法変化が発生しても、特殊な処理を追加することなく正確な位置検出を行うことができ、被測定物に欠けや汚れなどの形状不良がある場合でも、正常な形状部分の情報をもとに、位置検出を行うことができる。また、登録画像が対称図形または非対称形状であっても、同じように高精度な検出位置が可能となる。
【００８０】
また、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に数度程度のわずかな傾きがあるときの処理である。この場合、被測定物のわずかな傾きにより、パターンマッチング検出部の検出結果に誤差が発生するため、重心検出部の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が得られる。
【００８１】
また、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判定値以下のとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物にわずかに形状欠けがあるときの処理である。この場合、形状欠けに重心位置が影響され、重心検出部の検出結果に誤差が発生するため、パターンマッチング検出部の検出結果を使用することで、より高精度な検出位置が得られる。
【００８３】
また、検出結果判定部は、パターンマッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば被測定物に大きな形状欠けがあるときの処理である。この場合、重心検出では面積が面積下限しきい値未満となるため検出は失敗となり、パターンマッチング検出の検出結果を使用すればよい。
【００８４】
また、検出結果判定部は、重心検出部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば、被測定物に大きな傾きがあるときの処理である。この場合、パターンマッチング検出では傾きが大きく一致度が一致度しきい値未満となり検出が失敗となり、重心検出の検出結果を使用すればよい。
請求項２では、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラームを発生するので、例えば被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、異なる物体を検出しているため、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００８５】
請求項３では、検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラームを発生することで、検出対象物がないことを知らせる。
【００８６】
請求項４では、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一して位置検出を行なうので、非対称図形の場合でも対称図形と同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【００８７】
請求項５では、検出結果判定部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で判定を行うので、非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、同じ判定アルゴリズムを使用することができる。
【００８８】
この発明の請求項６記載の位置検出装置によれば、被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、画像撮像部が撮像した画像の面積に基づいて重心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、重心検出部とパターンマッチング検出部の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結果絞込み部と、検出結果絞込み部が絞込んだ検出結果を判定し、検出したい被測定物の状態に応じてより正確な検出結果を選択する検出結果判定部とを備えているので、請求項１の作用効果に加えて、画像に被測定物以外のものやノイズがあっても、被測定物を検出するので、高精度な位置検出が可能となる。
【００８９】
また、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が最短である検出結果を選択するので、検出したい被測定物の検出結果を採用することができる。これは複数の検出位置の中に本来検出したい被測定物の検出位置がある場合、その被測定物に該当するパターンマッチング検出の検出位置と重心検出の検出位置は近傍にあると考えられることによる。
【００９０】
また、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が１個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択するので、例えば正しい範囲を撮像しているが被測定物が傾いていたりしているだけの可能性が高いときの処理である。この場合、重心検出部の検出結果を採用すればよい。
【００９２】
また、検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が１個で、重心検出部の検出が失敗したとき、パターンマッチング検出部の検出結果を選択するので、例えば、正しい範囲を撮像しているが被測定物が欠けているだけの可能性が高いときの処理である。この場合、パターンマッチング検出部の検出結果を採用すればよい。
請求項７では、検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が２個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００９３】
請求項８では、検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が２個以上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、検出すべき被測定物がない場所を撮像していたり、被測定物の周辺に汚れがあるなど、画像不良の可能性が高いときの処理である。この場合、アラーム発生によって検出結果を使用しないようにする。
【００９４】
請求項９では、検出結果絞込み部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生するので、例えば、撮像状態や照明などの調整不良のときの処理である。この場合、アラームを発生することで、検出対象物がないことを知らせる。
【００９５】
請求項１０では、パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なうので、対称図形と同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。
【００９６】
請求項１１では、検出結果絞込み部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行うので、非対称な図形の場合などで登録画像の検出位置と重心位置が異なる場合、同じ絞込みアルゴリズムを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の位置検出装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態においてパターンマッチング検出の登録画像図である。
【図３】第１の実施の形態においてわずかに傾きがある場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図４】第１の実施の形態においてわずかに形状欠けがある場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図５】第１の実施の形態において登録した位置決めマークの類似形状と円形状がある場合のカメラ画像図である。
【図６】第１の実施の形態において大きな形状欠けがある場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図７】第１の実施の形態において大きな傾きがある場合の位置決めマークのカメラ画像図である。
【図８】第１の実施の形態において検出結果判定部の判定アルゴリズムのフローチャートである。
【図９】この発明の第２の実施の形態の位置検出装置の構成図である。
【図１０】第２の実施の形態においてカメラ視野内に位置決めマークを含む複数の検出対象がある場合のカメラ画像図である。
【図１１】第２の実施の形態においてパターンマッチング検出でのみ検出が成功となる対象物が複数個存在する場合のカメラ画像図である。
【図１２】第２の実施の形態において重心検出でのみ検出が成功となる対象物が複数個存在する場合のカメラ画像図である。
【図１３】第２の実施の形態において検出結果絞込み部の絞込みアルゴリズムのフローチャートである。
【図１４】従来の位置検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１ テーブル
２ プリント基板
３ 位置決めマーク
４ カメラ
５ カメラ照明
６ 画像取込み部
７ 重心検出部
８ パターンマッチング検出部
９ 主制御部
１０ 検出結果判定部
１１ 検出結果絞込み部

Claims (11)

1. 被測定物の画像を撮像する画像撮影部と、前記画像撮像部が撮像した画像を二値化した二値化画像のかたまりの重心位置を算出する重心検出方法で被測定物の位置検出を行なう重心検出部と、前記画像撮像部が撮像した画像と登録画像の一致度を算出するパターンマッチング検出方法で被測定物の位置検出を行なうパターンマッチング検出部と、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果のいずれかを選択する検出結果判定部とを備え、前記重心検出部では、重心位置を算出する画像のかたまりに対して、面積上限しきい値及び面積下限しきい値を設け、前記かたまりの面積が面積下限しきい値以上かつ面積上限しきい値以下の場合、かたまりが正しい検出対象物と判断して検出ステータスを成功とし、前記かたまりの面積が面積下限しきい値未満または面積上限しきい値より大きい場合、かたまりは不正な検出対象物と判断して検出ステータスを失敗とし、前記パターンマッチング検出部では、登録画像に対して前記画像撮像部からの画像との一致性を表す一致度というものを算出し、一致度が一致度しきい値以上の場合、探索した画像は正しい検出対象物と判断して検出ステータスを成功とし、一致度が一致度しきい値未満の場合、探索した画像は不正な検出対象物と判断して検出ステータスを失敗とし、前記検出結果判定部は、
   ａ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値以下のとき、前記重心検出部の検出結果を選択、
   ｂ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第一判定値より大きくかつ第二判定値以下のとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、
   ｃ）パターンマッチング検出部の検出が成功し、重心検出部の検出が失敗したとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、
   ｄ）重心検出部の検出が成功し、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、前記重心検出部の検出結果を選択、
   する位置検出装置。
2. 検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功し、前記重心検出部の検出位置と前記パターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が第二判定値より大きいとき、アラームを発生する請求項１記載の位置検出装置。
3. 検出結果判定部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請求項１記載の位置検出装置。
4. パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なう請求項１記載の位置検出装置。
5. 検出結果判定部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で判定を行う請求項１記載の位置検出装置。
6. 前記重心検出部と前記パターンマッチング検出部の検出結果を判定し、検出したい被測定物の検出結果を推定して絞込む検出結果絞込み部と、前記検出結果絞込み部が絞込んだ検出結果を判定し、前記検出結果を選択する検出結果判定部とを備え、前記検出結果絞込み部は、
   ａ）重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出がともに成功したとき、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離が最短である検出結果を選択、
   ｂ）重心検出部の検出が成功した検出結果が１個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、重心検出部の検出結果を選択、
   ｃ）パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が１個で、重心検出部の検出 が失敗したとき、前記パターンマッチング検出部の検出結果を選択、
   する請求項１記載の位置検出装置。
7. 検出結果絞込み部は、重心検出部の検出が成功した検出結果が２個で、パターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請求項６記載の位置検出装置。
8. 検出結果絞込み部は、パターンマッチング検出部の検出が成功した検出結果が２個以上で、重心検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請求項６記載の位置検出装置。
9. 検出結果絞込み部は、重心検出部およびパターンマッチング検出部の検出が失敗したとき、アラームを発生する請求項６記載の位置検出装置。
10. パターンマッチング検出部は、登録画像の検出位置を登録画像の重心位置と同一として位置検出を行なう請求項６記載の位置検出装置。
11. 検出結果絞込み部は、登録画像の検出位置が登録画像の重心位置と異なるとき、登録画像の検出位置と登録画像の重心位置の間の距離だけ、重心検出部の検出位置とパターンマッチング検出部の検出位置の間の距離から減算した値で絞込みを行う請求項６記載の位置検出装置。

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