JPH0688707A - 位置検出方法及びその装置 - Google Patents
位置検出方法及びその装置Info
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- JPH0688707A JPH0688707A JP3272743A JP27274391A JPH0688707A JP H0688707 A JPH0688707 A JP H0688707A JP 3272743 A JP3272743 A JP 3272743A JP 27274391 A JP27274391 A JP 27274391A JP H0688707 A JPH0688707 A JP H0688707A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 必要領域のみを走査し、誤検出のない安定し
た位置検出を行う。 【構成】 夫々一つずつの基準点を含んだ少なくとも2
つの特定部分の2次元パターンを標準パターンとして、
被検出位置とそれらの相互位置関係と共に予め記憶し、
位置検出対象物の2次元パターンの、映像信号から第1
部分パターンを逐次切り出し、一つ目の前記標準パター
ンに最も良く一致する第1部分パターンの位置及びその
中にある前記基準点の位置を求め、他の標準パターンに
対応する部分パターンが存在する標準パターン検索領域
を少なくとも一つ設定し、前記標準パターン検索領域か
ら第2部分パターンを逐次切り出し、これら第2部分パ
ターンから、前記他の標準パターンに最も良く一致する
第2部分パターンの位置及びその中にある前記基準点の
位置を求め、予め決まっている前記相互位置関係から、
被検出位置を求めることを特徴とする。
た位置検出を行う。 【構成】 夫々一つずつの基準点を含んだ少なくとも2
つの特定部分の2次元パターンを標準パターンとして、
被検出位置とそれらの相互位置関係と共に予め記憶し、
位置検出対象物の2次元パターンの、映像信号から第1
部分パターンを逐次切り出し、一つ目の前記標準パター
ンに最も良く一致する第1部分パターンの位置及びその
中にある前記基準点の位置を求め、他の標準パターンに
対応する部分パターンが存在する標準パターン検索領域
を少なくとも一つ設定し、前記標準パターン検索領域か
ら第2部分パターンを逐次切り出し、これら第2部分パ
ターンから、前記他の標準パターンに最も良く一致する
第2部分パターンの位置及びその中にある前記基準点の
位置を求め、予め決まっている前記相互位置関係から、
被検出位置を求めることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、NC制御装置におけ
る、位置検出対象物の位置検出方法とその装置に関し、
特に、位置検出対象物の2次元的なパターンの2次元平
面内で、被検出位置を、非接触で、自動的に検出する位
置検出方法及びその装置に関するものである。
る、位置検出対象物の位置検出方法とその装置に関し、
特に、位置検出対象物の2次元的なパターンの2次元平
面内で、被検出位置を、非接触で、自動的に検出する位
置検出方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の位置検出方法は、例えば、特公昭
60−17152号公報に記載のように、位置検出対象
物上における、被検出位置との相互位置関係が既知の、
複数の特定部分の2次元パターンを、夫々標準パターン
として予め記憶しておき、入力された位置検出対象物の
像を含む2次元パターンから、部分パターンを逐次切り
出し、この切り出された部分パターンと前記複数の標準
パターンとを比較して、少なくとも2つの前記標準パタ
ーンに対して夫々最もよく一致する部分パターンについ
て、前記の入力された位置検出対象物の像における夫々
の位置を求め、これらの位置の少なくとも2つと被検出
位置との前記既知の相互位置関係から、被検出位置を求
めている。
60−17152号公報に記載のように、位置検出対象
物上における、被検出位置との相互位置関係が既知の、
複数の特定部分の2次元パターンを、夫々標準パターン
として予め記憶しておき、入力された位置検出対象物の
像を含む2次元パターンから、部分パターンを逐次切り
出し、この切り出された部分パターンと前記複数の標準
パターンとを比較して、少なくとも2つの前記標準パタ
ーンに対して夫々最もよく一致する部分パターンについ
て、前記の入力された位置検出対象物の像における夫々
の位置を求め、これらの位置の少なくとも2つと被検出
位置との前記既知の相互位置関係から、被検出位置を求
めている。
【0003】次に、従来の位置検出装置を図6に基づい
て説明する。
て説明する。
【0004】図6において、撮像部1が撮像した位置検
出対象物の2次元パターンの映像信号4は、前処理回路
5を経由して、2次元パターン記憶回路6に入力され
る。この場合、撮像部1は、同期信号発生回路2からの
出力でラスタ走査されており、走査ビームの座標は座標
発生回路3からゲート回路13を介して座標記憶回路1
4に与えられる。
出対象物の2次元パターンの映像信号4は、前処理回路
5を経由して、2次元パターン記憶回路6に入力され
る。この場合、撮像部1は、同期信号発生回路2からの
出力でラスタ走査されており、走査ビームの座標は座標
発生回路3からゲート回路13を介して座標記憶回路1
4に与えられる。
【0005】2次元パターン切り出し回路7には、走査
進行と共に撮像部1の視野内での局部的な2次元パター
ンが入力され、この入力された2次元パターンは、入力
と同時に、標準パターン記憶回路8が記憶している一個
の標準パターンの内容と次々に比較され、両者の一致の
度合が一致度検出回路9によって検出される。この一致
度検出回路9の出力は、一致度記憶回路12の内容と比
較回路10で比較され、一致度検出回路9の出力の方が
一致度が高い場合は、ゲート11を開いてこの新しい一
致度を一致度記憶回路12に送って内容を更新すると共
に、ゲート13を開いて、その時の座標発生回路3の出
力を記憶回路14に送り記憶されていた座標値を更新す
る。
進行と共に撮像部1の視野内での局部的な2次元パター
ンが入力され、この入力された2次元パターンは、入力
と同時に、標準パターン記憶回路8が記憶している一個
の標準パターンの内容と次々に比較され、両者の一致の
度合が一致度検出回路9によって検出される。この一致
度検出回路9の出力は、一致度記憶回路12の内容と比
較回路10で比較され、一致度検出回路9の出力の方が
一致度が高い場合は、ゲート11を開いてこの新しい一
致度を一致度記憶回路12に送って内容を更新すると共
に、ゲート13を開いて、その時の座標発生回路3の出
力を記憶回路14に送り記憶されていた座標値を更新す
る。
【0006】このようにして、一個の標準パターンに対
して、1フレーム時間で、これに一致度合が最も高い部
分パターンの座標が決まる。従って、標準パターンを記
憶している標準パターン記憶回路26、27、28の内
容を、フレーム毎に、切り換え回路29を通して標準パ
ターン記憶回路8に送出すると共に、フレーム毎に、切
り換え回路15、16を経由して一致度記憶回路17、
18、19の何れか一つ、及び、記憶回路20、21、
22の何れか一つに一致度と座標を書き込むことによ
り、3回のフレームで、3つの標準パターンに対する最
も高い一致度とそれが検出された位置が求められる。一
致度情報は判定回路23によって比較され、その比較結
果に基づいて、2つの部分パターンに対して一致度が最
も高い座標位置が選択回路24を通じて演算回路25に
送られ、被検出位置の座標が算出される。
して、1フレーム時間で、これに一致度合が最も高い部
分パターンの座標が決まる。従って、標準パターンを記
憶している標準パターン記憶回路26、27、28の内
容を、フレーム毎に、切り換え回路29を通して標準パ
ターン記憶回路8に送出すると共に、フレーム毎に、切
り換え回路15、16を経由して一致度記憶回路17、
18、19の何れか一つ、及び、記憶回路20、21、
22の何れか一つに一致度と座標を書き込むことによ
り、3回のフレームで、3つの標準パターンに対する最
も高い一致度とそれが検出された位置が求められる。一
致度情報は判定回路23によって比較され、その比較結
果に基づいて、2つの部分パターンに対して一致度が最
も高い座標位置が選択回路24を通じて演算回路25に
送られ、被検出位置の座標が算出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の位置検
出方法及びその装置では、標準パターンに対応する部分
パターンの位置を検出するためには、各標準パターンに
対して、夫々、位置検出対象物の全体像を走査して、全
く不必要な領域も切り出して、これら切り出し領域の総
てについて一致度を比較するので、長時間かかるばかり
ではなく、正規の所望位置以外の類似している部分パタ
ーンの中から、一致度が最も高い部分パターンが検出さ
れてしまうことがあるという問題点を有していた。
出方法及びその装置では、標準パターンに対応する部分
パターンの位置を検出するためには、各標準パターンに
対して、夫々、位置検出対象物の全体像を走査して、全
く不必要な領域も切り出して、これら切り出し領域の総
てについて一致度を比較するので、長時間かかるばかり
ではなく、正規の所望位置以外の類似している部分パタ
ーンの中から、一致度が最も高い部分パターンが検出さ
れてしまうことがあるという問題点を有していた。
【0008】又、上記のように、全く不必要な領域も切
り出して、これら切り出し領域の総てについて、部分パ
ターンの比較を高速で行うためには、並列処理を行う複
数の位置検出回路を用いなければならず、大規模なハー
ドウエアが必要になるという問題点を有していた。
り出して、これら切り出し領域の総てについて、部分パ
ターンの比較を高速で行うためには、並列処理を行う複
数の位置検出回路を用いなければならず、大規模なハー
ドウエアが必要になるという問題点を有していた。
【0009】本発明は、上記の問題点を解決し、小規模
なハードウエア構成で、必要な領域のみを走査して、誤
検出のない、安定した位置検出を行う位置検出方法及び
その装置を提供することを課題としている。
なハードウエア構成で、必要な領域のみを走査して、誤
検出のない、安定した位置検出を行う位置検出方法及び
その装置を提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出方法
は、上記の課題を解決するために、標準パターン記憶工
程で、位置検出対象物の被検出位置とは別位置にあり、
且つ、夫々一つずつの基準点を含んだ少なくとも2つの
特定部分の2次元パターンを夫々標準パターンとして、
被検出位置とそれらの相互位置関係と共に予め記憶し、
2次元パターン入力工程で、位置検出対象物の2次元パ
ターンを映像信号として発信し、第1切り出し工程で、
前記映像信号から第1部分パターンを逐次切り出し、第
1比較工程で、これらの第1部分パターンから、一つ目
の前記標準パターンに最も良く一致する第1部分パター
ンの位置とその中にある前記基準点の位置とを求め、検
索領域設定工程で、複数の前記標準パターン間の相互位
置関係に基づいて、前記一つ目の標準パターンに最も良
く一致する第1部分パターンを検出した位置から、他の
標準パターンに対応する部分パターンが存在すると推定
できる標準パターン検索領域を少なくとも一つ設定し、
第2切り出し工程で、前記標準パターン検索領域から第
2部分パターンを逐次切り出し、第2比較工程で、これ
ら第2部分パターンから、前記他の標準パターンに最も
良く一致する第2部分パターンの位置とその中にある前
記基準点の位置とを求め、演算工程で、前記第1、第2
比較工程で求められた少なくとも2つの前記基準点の位
置と被検出位置間の予め決まっている前記相互位置関係
から、位置検出対象物の被検出位置を演算して求めるこ
とを特徴とする。
は、上記の課題を解決するために、標準パターン記憶工
程で、位置検出対象物の被検出位置とは別位置にあり、
且つ、夫々一つずつの基準点を含んだ少なくとも2つの
特定部分の2次元パターンを夫々標準パターンとして、
被検出位置とそれらの相互位置関係と共に予め記憶し、
2次元パターン入力工程で、位置検出対象物の2次元パ
ターンを映像信号として発信し、第1切り出し工程で、
前記映像信号から第1部分パターンを逐次切り出し、第
1比較工程で、これらの第1部分パターンから、一つ目
の前記標準パターンに最も良く一致する第1部分パター
ンの位置とその中にある前記基準点の位置とを求め、検
索領域設定工程で、複数の前記標準パターン間の相互位
置関係に基づいて、前記一つ目の標準パターンに最も良
く一致する第1部分パターンを検出した位置から、他の
標準パターンに対応する部分パターンが存在すると推定
できる標準パターン検索領域を少なくとも一つ設定し、
第2切り出し工程で、前記標準パターン検索領域から第
2部分パターンを逐次切り出し、第2比較工程で、これ
ら第2部分パターンから、前記他の標準パターンに最も
良く一致する第2部分パターンの位置とその中にある前
記基準点の位置とを求め、演算工程で、前記第1、第2
比較工程で求められた少なくとも2つの前記基準点の位
置と被検出位置間の予め決まっている前記相互位置関係
から、位置検出対象物の被検出位置を演算して求めるこ
とを特徴とする。
【0011】又、演算工程で、位置検出対象物の被検出
位置を演算すると共に、基準点間の線分の方向が、正規
方向に対して水平面内で回転している角度を、位置検出
対象物の水平面内の回転角度として演算することが好適
である。
位置を演算すると共に、基準点間の線分の方向が、正規
方向に対して水平面内で回転している角度を、位置検出
対象物の水平面内の回転角度として演算することが好適
である。
【0012】又、第2比較工程で、標準パターン検索領
域内の総ての第2部分パターンから、他の標準パターン
に最も良く一致する第2部分パターンを検索できない場
合には、位置検出対象物の被検出位置の検出不可能の信
号を発信することが好適である。
域内の総ての第2部分パターンから、他の標準パターン
に最も良く一致する第2部分パターンを検索できない場
合には、位置検出対象物の被検出位置の検出不可能の信
号を発信することが好適である。
【0013】本発明の位置検出装置は、上記の問題点を
解決するために、夫々一つずつの基準点を含んだ少なく
とも2つの標準パターンを、被検出位置とそれらの相互
位置関係と共に予め記憶する標準パターン記憶手段と、
位置検出対象物の2次元パターンを映像信号として発信
する2次元パターン入力手段と、前記映像信号から第1
部分パターンを逐次切り出す第1切り出し手段と、これ
らの第1部分パターンから、一つ目の前記標準パターン
に最も良く一致する第1部分パターンの位置とその中に
ある前記基準点の位置とを求める第1比較手段と、複数
の前記標準パターン間の相互位置関係に基づいて、前記
一つ目の標準パターンに最も良く一致する第1部分パタ
ーンを検出した位置から、他の標準パターンに対応する
部分パターンが存在すると推定できる標準パターン検索
領域を少なくとも一つ設定する検索領域設定手段と、前
記標準パターン検索領域から第2部分パターンを逐次切
り出す第2切り出し手段と、これら第2部分パターンか
ら、前記他の標準パターンに最も良く一致する第2部分
パターンの位置とその中にある前記基準点の位置とを求
める第2比較手段と、前記第1、第2比較手段で求めら
れた少なくとも2つの前記基準点の位置と被検出位置間
の予め決まっている前記相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置を演算して求める演算手段とを有する
ことを特徴とする。
解決するために、夫々一つずつの基準点を含んだ少なく
とも2つの標準パターンを、被検出位置とそれらの相互
位置関係と共に予め記憶する標準パターン記憶手段と、
位置検出対象物の2次元パターンを映像信号として発信
する2次元パターン入力手段と、前記映像信号から第1
部分パターンを逐次切り出す第1切り出し手段と、これ
らの第1部分パターンから、一つ目の前記標準パターン
に最も良く一致する第1部分パターンの位置とその中に
ある前記基準点の位置とを求める第1比較手段と、複数
の前記標準パターン間の相互位置関係に基づいて、前記
一つ目の標準パターンに最も良く一致する第1部分パタ
ーンを検出した位置から、他の標準パターンに対応する
部分パターンが存在すると推定できる標準パターン検索
領域を少なくとも一つ設定する検索領域設定手段と、前
記標準パターン検索領域から第2部分パターンを逐次切
り出す第2切り出し手段と、これら第2部分パターンか
ら、前記他の標準パターンに最も良く一致する第2部分
パターンの位置とその中にある前記基準点の位置とを求
める第2比較手段と、前記第1、第2比較手段で求めら
れた少なくとも2つの前記基準点の位置と被検出位置間
の予め決まっている前記相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置を演算して求める演算手段とを有する
ことを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明の位置検出方法は、上記の構成によっ
て、標準パターン記憶工程で、夫々一つずつの基準点を
含んだ少なくとも2つの標準パターンをそれらの相互位
置関係と共に予め記憶し、先ず、1つ目の標準パターン
に対応する部分パターンを検出するために、第1切り出
し工程で、位置検出対象物全体の映像信号から第1部分
パターンを逐次切り出し、第1比較工程で、これらの第
1部分パターンから、一つ目の前記標準パターンに最も
良く一致する第1部分パターンの位置とその中にある前
記基準点の位置とを求める。
て、標準パターン記憶工程で、夫々一つずつの基準点を
含んだ少なくとも2つの標準パターンをそれらの相互位
置関係と共に予め記憶し、先ず、1つ目の標準パターン
に対応する部分パターンを検出するために、第1切り出
し工程で、位置検出対象物全体の映像信号から第1部分
パターンを逐次切り出し、第1比較工程で、これらの第
1部分パターンから、一つ目の前記標準パターンに最も
良く一致する第1部分パターンの位置とその中にある前
記基準点の位置とを求める。
【0015】続いて、他の標準パターンに対応する部分
パターンを、検索領域を限定して検出効率を高め、且
つ、類似パターンを誤検出すること無く検出するため
に、検索領域設定工程で、前記の記憶された標準パター
ン間の相互位置関係に基づいて、前記一つ目の標準パタ
ーンに最も良く一致する第1部分パターンを検出した位
置から、他の標準パターンに対応する部分パターンが存
在すると推定できる標準パターン検索領域を少なくとも
一つ設定し、第2切り出し工程で、前記標準パターン検
索領域から第2部分パターンを逐次切り出し、第2比較
工程で、これらの第2部分パターンから、前記他の標準
パターンに最も良く一致する第2部分パターンの位置と
その中にある前記基準点の位置とを求める。
パターンを、検索領域を限定して検出効率を高め、且
つ、類似パターンを誤検出すること無く検出するため
に、検索領域設定工程で、前記の記憶された標準パター
ン間の相互位置関係に基づいて、前記一つ目の標準パタ
ーンに最も良く一致する第1部分パターンを検出した位
置から、他の標準パターンに対応する部分パターンが存
在すると推定できる標準パターン検索領域を少なくとも
一つ設定し、第2切り出し工程で、前記標準パターン検
索領域から第2部分パターンを逐次切り出し、第2比較
工程で、これらの第2部分パターンから、前記他の標準
パターンに最も良く一致する第2部分パターンの位置と
その中にある前記基準点の位置とを求める。
【0016】続いて、演算工程で、前記第1、第2比較
工程で求められた少なくとも2つの前記基準点の位置と
前記の予め決まっている相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置が演算によって求められる。
工程で求められた少なくとも2つの前記基準点の位置と
前記の予め決まっている相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置が演算によって求められる。
【0017】又、演算工程で、基準点間の線分の方向
が、正規方向に対して水平面内で回転している角度を演
算することによって、位置検出対象物の水平面内の回転
角度を求めることができる。
が、正規方向に対して水平面内で回転している角度を演
算することによって、位置検出対象物の水平面内の回転
角度を求めることができる。
【0018】又、第2比較工程で、標準パターン検索領
域内の総ての第2部分パターンから、他の標準パターン
に最も良く一致する第2部分パターンを検索できない場
合には、位置検出対象物の被検出位置の検出不可能と判
断することができる。
域内の総ての第2部分パターンから、他の標準パターン
に最も良く一致する第2部分パターンを検索できない場
合には、位置検出対象物の被検出位置の検出不可能と判
断することができる。
【0019】本発明の位置検出装置の作用は、前記本発
明の位置検出方法と同様なので、その説明を省略する。
明の位置検出方法と同様なので、その説明を省略する。
【0020】
【実施例】本発明の位置検出方法の一実施例をプリント
基板の装着位置検出に使用した場合を図1から図4に基
づいて説明する。
基板の装着位置検出に使用した場合を図1から図4に基
づいて説明する。
【0021】図2に示すプリント基板Kに対して電子部
品を正確に装着するためには、電子部品の装着位置P点
の座標と、図4に示す、プリント基板Kが水平面内で正
規の方向θ0 から回転している角度αを検出する必要が
ある。
品を正確に装着するためには、電子部品の装着位置P点
の座標と、図4に示す、プリント基板Kが水平面内で正
規の方向θ0 から回転している角度αを検出する必要が
ある。
【0022】図1は、本発明の一実施例方法のフローチ
ャートである。
ャートである。
【0023】ステップ#1の標準パターン記憶工程にお
いて、図2に示すように、プリント基板Kの被検出位置
Pとは別位置にあり、且つ、夫々一つずつの基準点A、
Bを含んだ少なくとも2つの特定部分の2次元パターン
を夫々標準パターンa、b(図2、図3に示す)とし
て、被検出位置Pとそれらの相互位置関係と共に予め記
憶し、ステップ#2に進む。
いて、図2に示すように、プリント基板Kの被検出位置
Pとは別位置にあり、且つ、夫々一つずつの基準点A、
Bを含んだ少なくとも2つの特定部分の2次元パターン
を夫々標準パターンa、b(図2、図3に示す)とし
て、被検出位置Pとそれらの相互位置関係と共に予め記
憶し、ステップ#2に進む。
【0024】ステップ#2の2次元パターン入力工程に
おいて、プリント基板の2次元パターンを映像信号とし
て発信し、ステップ#3に進む。
おいて、プリント基板の2次元パターンを映像信号とし
て発信し、ステップ#3に進む。
【0025】ステップ#3の第1切り出し工程におい
て、前記映像信号から第1部分パターンを逐次切り出
し、ステップ#4に進む。
て、前記映像信号から第1部分パターンを逐次切り出
し、ステップ#4に進む。
【0026】ステップ#4の第1比較工程において、こ
れらの第1部分パターンから、一つ目の前記標準パター
ンaに最も良く一致する第1部分パターンの位置とその
中にある前記基準点Aの位置とを求め、ステップ#5に
進む。
れらの第1部分パターンから、一つ目の前記標準パター
ンaに最も良く一致する第1部分パターンの位置とその
中にある前記基準点Aの位置とを求め、ステップ#5に
進む。
【0027】ステップ#5の検索領域設定工程におい
て、前記一つ目の標準パターンaに最も良く一致する第
1部分パターンを検出した位置から、前記標準パターン
a、b間の相互位置関係に基づいて、他の標準パターン
bに対応する部分パターンが存在すると推定できる標準
パターン検索領域を少なくとも一つ設定し、ステップ#
6に進む。
て、前記一つ目の標準パターンaに最も良く一致する第
1部分パターンを検出した位置から、前記標準パターン
a、b間の相互位置関係に基づいて、他の標準パターン
bに対応する部分パターンが存在すると推定できる標準
パターン検索領域を少なくとも一つ設定し、ステップ#
6に進む。
【0028】ステップ#6の第2切り出し工程におい
て、前記標準パターン検索領域から第2部分パターンを
逐次切り出し、ステップ#7に進む。
て、前記標準パターン検索領域から第2部分パターンを
逐次切り出し、ステップ#7に進む。
【0029】ステップ#7の第2比較工程において、こ
れら第2部分パターンから、前記他の標準パターンbに
最も良く一致する第2部分パターンの位置とその中にあ
る前記基準点Bの位置とを求める。若し、標準パターン
bに最も良く一致する第2部分パターンの位置が求まら
ない場合(総ての一致度がある値以下の場合)は、プリ
ント基板Kの不良もしくはプリント基板Kの供給状態の
不良と判断し、位置検出不可能の信号を出す。求まった
場合は、ステップ#8に進む。
れら第2部分パターンから、前記他の標準パターンbに
最も良く一致する第2部分パターンの位置とその中にあ
る前記基準点Bの位置とを求める。若し、標準パターン
bに最も良く一致する第2部分パターンの位置が求まら
ない場合(総ての一致度がある値以下の場合)は、プリ
ント基板Kの不良もしくはプリント基板Kの供給状態の
不良と判断し、位置検出不可能の信号を出す。求まった
場合は、ステップ#8に進む。
【0030】ステップ#8の演算工程において、前記第
1、第2比較工程で求められた少なくとも2つの前記基
準点A、Bの位置と被検出位置P間の予め決まっている
前記相互位置関係から、位置検出対象物の被検出位置及
びプリント基板Kの水平面内での回転ずれを演算して求
める。
1、第2比較工程で求められた少なくとも2つの前記基
準点A、Bの位置と被検出位置P間の予め決まっている
前記相互位置関係から、位置検出対象物の被検出位置及
びプリント基板Kの水平面内での回転ずれを演算して求
める。
【0031】次に、これを詳しく説明する。ステップ#
1の標準パターン記憶工程で、標準パターンa、bと、
基準点A、Bと、被検出位置Pとそれらの相互位置関係
とが記憶されているので、プリント基板K上の基準点
A、Bの位置が判れば、A、B、Pの位置関係は、図4
に示すようになり、基準点A、Bの座標をA(XA 、Y
A )、B(XB 、YB )とすると、その距離rと方向θ
は夫々式(1)と式(2)によって求められ、これらの
値から正確にP点の座標を演算できる。
1の標準パターン記憶工程で、標準パターンa、bと、
基準点A、Bと、被検出位置Pとそれらの相互位置関係
とが記憶されているので、プリント基板K上の基準点
A、Bの位置が判れば、A、B、Pの位置関係は、図4
に示すようになり、基準点A、Bの座標をA(XA 、Y
A )、B(XB 、YB )とすると、その距離rと方向θ
は夫々式(1)と式(2)によって求められ、これらの
値から正確にP点の座標を演算できる。
【0032】
【数1】
【0033】
【数2】
【0034】又、プリント基板Kの水平面内の方向が正
しい場合の、A点からB点への方向θ0 が予め記憶され
ているので、プリント基板Kの水平面内の方向がずれて
いる場合は、その回転ずれ角度αは、式(3)によって
求められ、実装する場合には、電子部品を水平面内で角
度αだけ回転させる必要がある。
しい場合の、A点からB点への方向θ0 が予め記憶され
ているので、プリント基板Kの水平面内の方向がずれて
いる場合は、その回転ずれ角度αは、式(3)によって
求められ、実装する場合には、電子部品を水平面内で角
度αだけ回転させる必要がある。
【0035】
【数3】
【0036】本発明の位置検出装置の一実施例をプリン
ト基板の位置検出に使用した場合を図5に基づいて説明
する。
ト基板の位置検出に使用した場合を図5に基づいて説明
する。
【0037】図5において、本実施例は、標準パターン
記憶回路8、26、27、28と切替え回路29を有す
る標準パターン記憶手段と、撮像部1と前処理回路5と
2次元パターン記憶回路6を有する2次元パターン入力
手段と、第1切り出し手段と第2切り出し手段とを兼ね
る2次元パターン切り出し回路7と、第1比較手段と第
2比較手段との一部と検索領域設定手段とを兼ねる検索
領域記憶回路30、32、33、34と座標発生回路3
1と切換え回路35と、第1比較手段と第2比較手段と
を兼ねる一致度検出回路9と比較回路10とゲート1
1、13と記憶回路12、14と切換え回路15、16
と記憶回路17から22と、演算手段25とを有する。
記憶回路8、26、27、28と切替え回路29を有す
る標準パターン記憶手段と、撮像部1と前処理回路5と
2次元パターン記憶回路6を有する2次元パターン入力
手段と、第1切り出し手段と第2切り出し手段とを兼ね
る2次元パターン切り出し回路7と、第1比較手段と第
2比較手段との一部と検索領域設定手段とを兼ねる検索
領域記憶回路30、32、33、34と座標発生回路3
1と切換え回路35と、第1比較手段と第2比較手段と
を兼ねる一致度検出回路9と比較回路10とゲート1
1、13と記憶回路12、14と切換え回路15、16
と記憶回路17から22と、演算手段25とを有する。
【0038】次に、本実施例の動作を説明する。撮像部
1からの映像信号4は、前処理回路5を経由して、2次
元パターン記憶回路6に記憶される。この2次元パター
ンに対して、検索領域記憶回路32に設定された標準パ
ターン検索領域のみを座標発生回路31により順次走査
し読出していく、走査の進行に伴って局部的な2次元パ
ターンが2次元パターン切り出し回路7により切り出さ
れ、その切り出された部分パターンと、標準パターン記
憶回路8に予め記憶しておいた標準パターンとの一致度
を、一致度検出回路9により求めていく。そして、この
一致度とこれまでの最大の一致度を記憶している記憶回
路12の内容(初期状態では0を設定しておく)とを比
較回路10により比較し、今回検出した一致度の方が大
きい場合にはゲート11、13を開いて、その時の座標
と一致度とを記憶回路12、14に記憶していく。これ
により、検索領域記憶回路32に設定された前記標準パ
ターン検索領域内において、標準パターンとの一致度が
最も高い部分パターンの位置とその一致度が、夫々記憶
回路14と12に記憶される。
1からの映像信号4は、前処理回路5を経由して、2次
元パターン記憶回路6に記憶される。この2次元パター
ンに対して、検索領域記憶回路32に設定された標準パ
ターン検索領域のみを座標発生回路31により順次走査
し読出していく、走査の進行に伴って局部的な2次元パ
ターンが2次元パターン切り出し回路7により切り出さ
れ、その切り出された部分パターンと、標準パターン記
憶回路8に予め記憶しておいた標準パターンとの一致度
を、一致度検出回路9により求めていく。そして、この
一致度とこれまでの最大の一致度を記憶している記憶回
路12の内容(初期状態では0を設定しておく)とを比
較回路10により比較し、今回検出した一致度の方が大
きい場合にはゲート11、13を開いて、その時の座標
と一致度とを記憶回路12、14に記憶していく。これ
により、検索領域記憶回路32に設定された前記標準パ
ターン検索領域内において、標準パターンとの一致度が
最も高い部分パターンの位置とその一致度が、夫々記憶
回路14と12に記憶される。
【0039】そして、標準パターン記憶回路8の内容
を、切り換え回路29によって、標準パターン記憶回路
26、27、28に予め記憶させた内容に切り換えると
同時に、一致度と座標を記憶させる先も夫々切り換え回
路15、16を経由して17、18、19と20、2
1、22に記憶させることにより、複数の標準パターン
に対応する部分パターンの位置と一致度を求めることが
できる。又この時、各標準パターンに対応する部分パタ
ーンの標準パターン検索領域についても、切り換え回路
35により検索領域記憶回路32、33、34に予め記
憶させた内容に切り換えることとする。但し、検索領域
記憶回路33、34には、第1の標準パターンの位置座
標に対する他の標準パターンの相対位置座標を記憶して
おき、第1の標準パターンに最も良く一致した部分パタ
ーンの位置座標(記憶回路20の内容)とたしあわせて
標準パターン検索領域を設定する。そして、第1の標準
パターンに最も良く一致した部分パターンの位置座標を
検索する際には、位置座標記憶回路20の内容を0に初
期化し、検索領域記憶回路32の内容がそのまま標準パ
ターン検索領域として指定されるようにしておく。ここ
で、検索領域記憶回路32の内容はプリント基板全体の
領域であり、検索領域記憶回路33、34の内容は、他
の標準パターンが存在すると推定される標準パターン検
索領域の位置座標を、第1の標準パターンの位置座標に
対する相対位置座標に置き換えたものである。そして、
各標準パターンの検索を行う前に、その前に検索した最
高の一致度を記憶する記憶回路12の内容を0に初期化
し、前の最高の一致度が残らないようにする。以上のよ
うにして、先ず、第1の標準パターンに最も良く一致す
る部分パターンの位置を求め、第1の標準パターンの位
置座標に対する他の標準パターンの位置座標の相対位置
関係から、他の標準パターンに最も良く一致する部分パ
ターンが存在すると推定される標準パターン検索領域を
設定して、その領域のみを効率良く検索して、他の標準
パターンに最も良く一致する部分パターンの位置座標を
求める。その結果を演算回路25に入力し、式(1)、
式(2)、式(3)に基づいた演算処理と、図2、図3
に示す基準点A、Bと被検出位置Pとの相対位置関係か
ら、被検出位置Pの位置座標と、プリント基板Kの水平
面内での方向ずれαとを演算できる。但し、一致度が所
定値以下の場合は、一致する部分パターンが存在しない
と判定する。
を、切り換え回路29によって、標準パターン記憶回路
26、27、28に予め記憶させた内容に切り換えると
同時に、一致度と座標を記憶させる先も夫々切り換え回
路15、16を経由して17、18、19と20、2
1、22に記憶させることにより、複数の標準パターン
に対応する部分パターンの位置と一致度を求めることが
できる。又この時、各標準パターンに対応する部分パタ
ーンの標準パターン検索領域についても、切り換え回路
35により検索領域記憶回路32、33、34に予め記
憶させた内容に切り換えることとする。但し、検索領域
記憶回路33、34には、第1の標準パターンの位置座
標に対する他の標準パターンの相対位置座標を記憶して
おき、第1の標準パターンに最も良く一致した部分パタ
ーンの位置座標(記憶回路20の内容)とたしあわせて
標準パターン検索領域を設定する。そして、第1の標準
パターンに最も良く一致した部分パターンの位置座標を
検索する際には、位置座標記憶回路20の内容を0に初
期化し、検索領域記憶回路32の内容がそのまま標準パ
ターン検索領域として指定されるようにしておく。ここ
で、検索領域記憶回路32の内容はプリント基板全体の
領域であり、検索領域記憶回路33、34の内容は、他
の標準パターンが存在すると推定される標準パターン検
索領域の位置座標を、第1の標準パターンの位置座標に
対する相対位置座標に置き換えたものである。そして、
各標準パターンの検索を行う前に、その前に検索した最
高の一致度を記憶する記憶回路12の内容を0に初期化
し、前の最高の一致度が残らないようにする。以上のよ
うにして、先ず、第1の標準パターンに最も良く一致す
る部分パターンの位置を求め、第1の標準パターンの位
置座標に対する他の標準パターンの位置座標の相対位置
関係から、他の標準パターンに最も良く一致する部分パ
ターンが存在すると推定される標準パターン検索領域を
設定して、その領域のみを効率良く検索して、他の標準
パターンに最も良く一致する部分パターンの位置座標を
求める。その結果を演算回路25に入力し、式(1)、
式(2)、式(3)に基づいた演算処理と、図2、図3
に示す基準点A、Bと被検出位置Pとの相対位置関係か
ら、被検出位置Pの位置座標と、プリント基板Kの水平
面内での方向ずれαとを演算できる。但し、一致度が所
定値以下の場合は、一致する部分パターンが存在しない
と判定する。
【0040】本発明の位置検出方法及びその装置は、上
記の実施例に限らず種々の態様が可能である、例えば、
検索領域記憶回路32の内容は、実施例ではプリント基
板全体の領域になっているが、第1の標準パターンに対
して領域が限定された標準パターン検索領域であっても
良い。
記の実施例に限らず種々の態様が可能である、例えば、
検索領域記憶回路32の内容は、実施例ではプリント基
板全体の領域になっているが、第1の標準パターンに対
して領域が限定された標準パターン検索領域であっても
良い。
【0041】
【発明の効果】本発明の位置検出方法及びその装置は、
第2以後の標準パターンに最も良く一致する部分パター
ンを検索する際に、この最も良く一致する部分パターン
が存在する標準パターン検索領域を設定し、検索する領
域を最小限に抑えることができるので、検索処理の高速
化のために、従来技術で行っている検索処理回路の並列
化が必要でなくなり、小規模な回路構成で高速処理かで
きるという効果を奏する。
第2以後の標準パターンに最も良く一致する部分パター
ンを検索する際に、この最も良く一致する部分パターン
が存在する標準パターン検索領域を設定し、検索する領
域を最小限に抑えることができるので、検索処理の高速
化のために、従来技術で行っている検索処理回路の並列
化が必要でなくなり、小規模な回路構成で高速処理かで
きるという効果を奏する。
【0042】又、標準パターンに最も良く一致する部分
パターンを検索する領域が最小範囲に限られるので、標
準パターンに類似のパターンを誤検出する可能性が無く
なり、誤検出のない、安定した位置検出を行うことがで
きるという効果を奏する。
パターンを検索する領域が最小範囲に限られるので、標
準パターンに類似のパターンを誤検出する可能性が無く
なり、誤検出のない、安定した位置検出を行うことがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位置検出方法の一実施例のフローチャ
ートである。
ートである。
【図2】図1の原理図である。
【図3】図1の原理図である。
【図4】図1の原理図である。
【図5】本発明の位置検出装置の一実施例の構成図であ
る。
る。
【図6】従来例の構成図である。
1 撮像部 5 前処理回路 6 2次元パターン記憶回路 7 2次元パターン切り出し回路 8、26、27、28 標準パターン記憶回路 9 一致度検出回路 10 比較回路 11、13 ゲート 12、14、17から22 記憶回路 15、16、29、35 切り換え回路 25 演算回路 30、32、33、34 検索領域記憶回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 彰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 標準パターン記憶工程で、位置検出対象
物の被検出位置とは別位置にあり、且つ、夫々一つずつ
の基準点を含んだ少なくとも2つの特定部分の2次元パ
ターンを夫々標準パターンとして、被検出位置とそれら
の相互位置関係と共に予め記憶し、2次元パターン入力
工程で、位置検出対象物の2次元パターンを映像信号と
して発信し、第1切り出し工程で、前記映像信号から第
1部分パターンを逐次切り出し、第1比較工程で、これ
らの第1部分パターンから、一つ目の前記標準パターン
に最も良く一致する第1部分パターンの位置とその中に
ある前記基準点の位置とを求め、検索領域設定工程で、
複数の前記標準パターン間の相互位置関係に基づいて、
前記一つ目の標準パターンに最も良く一致する第1部分
パターンを検出した位置から、他の標準パターンに対応
する部分パターンが存在すると推定できる標準パターン
検索領域を少なくとも一つ設定し、第2切り出し工程
で、前記標準パターン検索領域から第2部分パターンを
逐次切り出し、第2比較工程で、これら第2部分パター
ンから、前記他の標準パターンに最も良く一致する第2
部分パターンの位置とその中にある前記基準点の位置と
を求め、演算工程で、前記第1、第2比較工程で求めら
れた少なくとも2つの前記基準点の位置と被検出位置間
の予め決まっている前記相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置を演算して求めることを特徴とする位
置検出方法。 - 【請求項2】 演算工程で、位置検出対象物の被検出位
置を演算すると共に、基準点間の線分の方向が、正規方
向に対して水平面内で回転している角度を、位置検出対
象物の水平面内の回転角度として演算する請求項1に記
載の位置検出方法。 - 【請求項3】 第2比較工程で、標準パターン検索領域
内の総ての第2部分パターンから、他の標準パターンに
最も良く一致する第2部分パターンを検索できない場合
には、位置検出対象物の被検出位置の検出不可能の信号
を発信する請求項1又は2に記載の位置検出方法。 - 【請求項4】 夫々一つずつの基準点を含んだ少なくと
も2つの標準パターンを、被検出位置とそれらの相互位
置関係と共に予め記憶する標準パターン記憶手段と、位
置検出対象物の2次元パターンを映像信号として発信す
る2次元パターン入力手段と、前記映像信号から第1部
分パターンを逐次切り出す第1切り出し手段と、これら
の第1部分パターンから、一つ目の前記標準パターンに
最も良く一致する第1部分パターンの位置とその中にあ
る前記基準点の位置とを求める第1比較手段と、複数の
前記標準パターン間の相互位置関係に基づいて、前記一
つ目の標準パターンに最も良く一致する第1部分パター
ンを検出した位置から、他の標準パターンに対応する部
分パターンが存在すると推定できる標準パターン検索領
域を少なくとも一つ設定する検索領域設定手段と、前記
標準パターン検索領域から第2部分パターンを逐次切り
出す第2切り出し手段と、これら第2部分パターンか
ら、前記他の標準パターンに最も良く一致する第2部分
パターンの位置とその中にある前記基準点の位置とを求
める第2比較手段と、前記第1、第2比較手段で求めら
れた少なくとも2つの前記基準点の位置と被検出位置間
の予め決まっている前記相互位置関係から、位置検出対
象物の被検出位置を演算して求める演算手段とを有する
ことを特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272743A JPH0688707A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 位置検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3272743A JPH0688707A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 位置検出方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0688707A true JPH0688707A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17518152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3272743A Pending JPH0688707A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 位置検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0688707A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005166991A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Disco Abrasive Syst Ltd | アライメント装置及び加工装置 |
JP2006153536A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Hoya Corp | マーク検出方法及び装置 |
JP2010276581A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Honda Motor Co Ltd | センシング誤判定防止方法 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272743A patent/JPH0688707A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005166991A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Disco Abrasive Syst Ltd | アライメント装置及び加工装置 |
JP4697843B2 (ja) * | 2003-12-03 | 2011-06-08 | 株式会社ディスコ | アライメント装置及び加工装置 |
JP2006153536A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Hoya Corp | マーク検出方法及び装置 |
JP2010276581A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Honda Motor Co Ltd | センシング誤判定防止方法 |
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