(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子を所定方向に平行に配列したカメラの前記受光素子の配列方向に対して、方形部品の外形の１辺を５度乃至８５度の範囲で傾斜させた状態で当該方形部品を前記カメラで撮像し、前記外形の回転角度を画像認識した後、その回転角度を零に戻して、前記方形部品の欠け又は付着物検出を行うことを特徴とする方形部品の画像処理方法。
【請求項２】
前記方形部品の外形の１辺を多数個の点で近似し、所定ばらつき範囲外の点は除外して外形検出を行うことで、前記方形部品の欠け又は付着物の影響を排除する請求項１記載の方形部品の画像処理方法。
【請求項３】
前記方形部品の外形の１辺を多数個の点で近似し、所定ばらつき範囲内の点の個数が一定個数よりも少ないときに前記方形部品の欠け又は付着物が過大で不良とする請求項１記載の方形部品の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ等の記憶装置として用いられるＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）の磁気ヘッドのコアをジンバルの所定位置に装着する際等に用いる方形部品の画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人提案の特願平９−５４０７８号「ＨＤＤヘッド用コア装着方法及び装置」はリードフレームに形成したジンバルに対して、ＨＤＤヘッド用コアを画像認識により高精度で装着することを提案している。
【０００３】
一般に、ＨＤＤヘッド用コア等の方形部品を吸着ノズルを持つ装着ヘッドで装着する場合、カメラで方形部品の外形を撮像し、その回転方向のずれ、Ｘ軸，Ｙ軸方向のずれを検出し、検出結果に基づき装着ヘッドで方形部品の回転方向及びＸ軸，Ｙ軸方向の位置補正を行った後、相手方部材であるジンバル、基板等に装着している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、受光素子がＸ軸，Ｙ軸方向に規則正しく配列されているＣＣＤカメラ等の場合、直線的な外形を持つ方形部品を撮像して画像認識するときに受光素子がＸ軸，Ｙ軸方向に規則正しく配列されていることに起因して、回転角度の分解能が零度近辺で低下することを本発明者は見いだした。
【０００５】
図６はＣＣＤカメラのＹ軸に対して方形部品の外形の回転角度が殆ど零度の場合の角度検出の例であり、直線▲１▼はカメラのＹ軸と方形部品１０の１辺Ｌとが完全に平行な場合、直線▲２▼は方形部品の外形がわずかに回転方向にずれていてＹ軸と１辺Ｌとが微小角度をなしている場合である。これらの場合、直線▲１▼から直線▲２▼の範囲で方形部品が回転しても辺Ｌつまり直線▲１▼▲２▼が通過している受光素子３に位置変化はなく、カメラ側で方形部品が回転方向のずれを起こしていることを検出することが難しい。
【０００６】
図７は方形部品を回転させるモータの回転角と上記ＣＣＤカメラで方形部品を撮像した画像信号を画像処理して得た検出角度との関係を示ものであり、方形部品をモータで正確に所定角度毎に回転させた角度値（横軸）に対するＣＣＤカメラによる画像認識での検出角度を縦軸に示している。この図７のように、方形部品の実際の回転角が零度近傍では、カメラによる検出角度がステップ状に変化し、分解能が悪い結果となっている。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、方形部品をカメラの受光素子の配列方向に対して傾斜させ、カメラの角度検出の分解能の高い角度範囲を利用して方形部品の回転角度検出を行うことで、高精度の角度検出が可能な方形部品の画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の方形部品の画像処理方法は、受光素子を所定方向に平行に配列したカメラの前記受光素子の配列方向に対して、方形部品の外形の１辺を５度乃至８５度の範囲で傾斜させた状態で当該方形部品を前記カメラで撮像し、前記外形の回転角度を画像認識した後、その回転角度を零に戻して、前記方形部品の欠け又は付着物検出を行うことを特徴とすることを特徴としている。
【００１２】
さらに、前記方形部品の外形の１辺を多数個の点で近似し、所定ばらつき範囲外の点は除外して外形検出を行うことで、前記方形部品の欠け又は付着物の影響を排除するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記方形部品の外形の１辺を多数個の点で近似し、所定ばらつき範囲内の点の個数が一定個数よりも少ないときに前記方形部品の欠け又は付着物が過大で不良と判別するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る方形部品の画像処理方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１は、吸着ノズル付きの装着ヘッドで吸着保持したＨＤＤヘッド用コア等の方形部品１０に対して、装着ヘッド側で機構的に正確な回転量とされた４５度だけ回転を加えてカメラで撮像した状態であり、図２及び図３は吸着ノズル付きの装着ヘッドで吸着保持された方形部品１０をカメラで撮像する構成を示す。
【００１６】
まず、図２及び図３の画像処理のための構成について説明する。これらの図において、１は装着ヘッド下端の吸着ノズルであり、該吸着ノズル１で方形部品１０を吸着保持している。この吸着ノズル付きの装着ヘッドはパルスモータ等の回転駆動手段により吸着ノズル１を高精度（例えば、０．１度以下の微小角度毎に回転可能）で回転駆動できるものである。カメラ２は吸着ノズル１の下端面に対向配置されており、例えばＣＣＤカメラであり、図１のように、方形画素に対応する受光素子３がＸ、Ｙ軸方向に整列配置されている。つまり、受光素子の配列方向はＸ軸方向に平行かつＹ軸方向に平行である。なお、カメラ２の画像信号は図示しない画像処理装置に送られ、ここで方形部品１０の外形の輪郭が画像認識されるようになっている。
【００１７】
上記画像処理のための構成において、直線▲３▼のようにカメラ２のＹ軸と方形部品１０の１辺Ｌとが平行に近い状態では直接方形部品１０の外形の回転角度の検出は行わず、装着ヘッドの回転駆動手段により吸着ノズル１を正確に４５度だけ回転させて直線▲４▼のようにカメラ２のＹ軸と方形部品１０の１辺Ｌとが４５度近辺の角度をなすように設定する（図示の例では右回りに回転を加えている）。そして、この直線▲４▼の如き状態でカメラ２で方形部品１０を撮像し、画像認識することで、方形部品１０の外形の角度検出を実行する。例えば、方形部品１０の当初の角度のずれがθ度（通常１度以下の微小角度）であれば、４５度だけ回転量を加えたので（θ＋４５）度として検出される。その後、角度検出結果に基づき、方形部品の回転角をちょうど４５度に修正して（−θ度だけ微小回転する）、さらに、４５度元に戻せば（−４５度だけ定量回転）、方形部品の姿勢は１辺ＬがＹ軸に完全に平行な零度に修正されることになる。
【００１８】
図１の直線▲４▼のようにＹ軸に対して辺Ｌが４５度近辺にまで傾斜した状態では、方形部品１０の角度変化が部品外形線の通過する受光素子３の位置変化として表れ、カメラ２の角度検出の分解能は良好であり、高精度の角度検出及び方形部品の回転角度の修正ができる。つまり、図７に示したカメラによる回転角度検出の分解能の悪い零度付近を用いないことで、高精度の角度検出を実現している。
【００１９】
方形部品１０の回転方向のずれを補正後、方形部品１０の回転角度が零の状態で方形部品１０をカメラ２で撮像し画像処理することで方形部品１０の外形を画像認識し、Ｘ軸，Ｙ軸方向のずれを検出してそれらの位置補正を行うが、方形部品１０の外形に図４のように欠け１１があると、外形検出が正確に行えなくおそれがある。このために、方形部品の１辺を多点（通常数１０個）で近似し、図４の点線枠Ｐ内の許容ばらつき範囲内の点ｄのみを選択して外形検出を実行して、欠けによる外形検出不良を防止する。図４においてＸ軸方向のずれ検出は、例えば許容ばらつき範囲内の点のＸ軸方向の位置の平均等を求めることで得られる。但し、欠けが過大である場合は、方形部品そのものが不良となるから、所定ばらつき範囲内の点ｄの個数が一定個数よりも少ないときは欠けが過大で不良と判断する。なお、Ｙ軸方向のずれ検出も方形部品１０の直交する辺に対して同様の処理を行うことで実行可能である。
【００２０】
また、図５のように方形部品１０にゴミ等の付着物１２が付着している場合にも、外形検出が正確に行えなくため、方形部品の１辺を多点（通常数１０個）で近似し、図５の点線Ｑよりも外側の点ｅを除外して外形検出を実行して、付着物による外形検出不良を防止する。但し、付着物の付着が過大である場合は、方形部品そのものが不良となるから、所定ばらつき範囲内の点ｄの個数が一定個数よりも少ないときは付着物の付着が過大で不良と判断する。外形検出後のＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ検出は図４の場合と同様である。
【００２１】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２２】
(1)  カメラ２の回転角度検出の分解能の高い傾斜４５度近辺の角度範囲でＨＤＤヘッド用コア等の方形部品１０の回転角度検出を実行でき、画像処理による方形部品の回転方向のずれ補正を高精度で実行できる。
【００２３】
(2)  方形部品１０に欠けやゴミ等の付着があっても正確な外形検出が可能で、Ｘ軸、Ｙ軸方向のずれ補正を正確に行うことができる。
【００２４】
(3)  従って、方形部品１０を相手方部材（ジンバル、基板等）に正確に取り付け可能となる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、カメラの受光素子配列方向に対して方形部品の外形の１辺を４５度程度傾斜させた状態で当該方形部品を前記カメラで撮像して、回転角度検出を実行したが、傾斜角度は４５度近辺に限らず、前記カメラの受光素子配列方向に対して方形部品の外形の１辺を５度乃至８５度の範囲で傾斜させるようにしてもよい。つまり、前記カメラの回転角度の分解能の低い受光素子配列方向に平行に近い角度範囲を除外した５度乃至８５度の範囲内の傾斜角度に設定すれば、分解能の向上効果が得られる。
【００２６】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る方形部品の画像処理方法によれば、カメラの受光素子配列方向に対して方形部品の外形の１辺を傾斜させた状態で当該方形部品を前記カメラで撮像して前記外形の回転角度を画像認識しているため、カメラの回転角度検出の分解能の高い領域で画像処理可能である。このため、方形部品を相手方部材（ジンバル、基板等）に装着する場合等の装着精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方形部品の画像処理方法の実施の形態において、カメラの受光素子配列方向に対して方形部品の外形の１辺を４５度程度傾斜させた状態で角度検出を行う場合の説明図である。
【図２】実施の形態における画像処理のための構成を示す正面図である。
【図３】同平面図である。
【図４】方形部品に欠けがある場合の処理を示す説明図である。
【図５】方形部品にゴミ等が付着しているときの処理を示す説明図である。
【図６】カメラの受光素子配列方向に対して方形部品の外形の１辺を平行状態で角度検出を行う従来例を示す説明図である。
【図７】モータ回転角と画像処理による検出角度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１  吸着ノズル
２  カメラ
３  受光素子
１０  方形部品
【図１】
0003668826.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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