(57)【要約】【課題】設備コストを抑えると共にサイズが異なる撮像対象を適切に撮像すること。【解決手段】単一の撮像装置（３２）から入力された撮像データに基づいて部品を画像認識する画像処理装置（３０）が、標準モード又は画質優先モードを選択するモード選択部（４１）と、通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成する画像生成部（４５）と、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換する画像変換部（４６）と、標準画像又は高画質画像から部品を画像認識する画像認識部（４７）とを備える構成にした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理装置であって、
標準モード又は画質優先モードを選択するモード選択部と、
通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成する画像生成部と、
画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換する画像変換部と、
標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識する画像認識部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記モード選択部が、撮像対象のサイズに応じて標準モード又は画質優先モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画像変換部は、超解像度処理によって画像変換することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
キャプチャボードを介して前記撮像装置から撮像データが入力され、
前記キャプチャボードに対して撮像データの転送条件を設定する転送条件設定部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記転送条件設定部は、転送条件として撮像対象の外形サイズに応じて切り出し転送の有無を設定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記撮像装置に対して撮像条件を設定する撮像条件設定部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記モード選択部は、標準モード、画質優先モード、速度優先モードのいずれかを選択し、
前記撮像条件設定部は、標準モード及び画質優先モードで通常の撮像条件を設定し、速度優先モードで通常の撮像条件よりも低画質の撮像条件を設定し、
前記画像生成部は、標準モード及び画質優先モードで通常の撮像データから標準画像を生成し、速度優先モードで低画質の撮像データから低画質画像を生成し、
前記画像変換部は、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換し、
前記画像認識部は、標準画像、高画質画像、低画質画像から撮像対象を画像認識することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記撮像条件設定部は、低画質の撮像条件として速度優先モードで前記撮像装置のビニング処理を設定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
標準モード、画質優先モード、速度優先モードの指定をユーザから受け付けるモード指定部を備え、
前記モード選択部で選択されたモードよりも前記モード指定部で指定されたモードを優先させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像認識部の画像認識及び前記画像変換部の画像変換がマルチプロセッサ又はマルチコアプロセッサによって並列に実行されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置に撮像画像として部品画像を入力する撮像装置とを備え、
前記画像処理装置で部品画像から部品を画像認識することを特徴とする実装装置。
【請求項１２】
単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理方法であって、
標準モード又は画質優先モードを選択するステップと、
通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成するステップと、
画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換するステップと、
標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理装置のプログラムであって、
標準モード又は画質優先モードを選択するステップと、
通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成するステップと、
画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換するステップと、
標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識するステップとを、前記画像処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像画像の画像認識に用いられる画像処理装置、実装装置、画像処理方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種製造装置に搭載された撮像システムとして、撮像対象の大きさに応じて撮像装置の撮像視野を使い分けるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の撮像システムでは、標準サイズの撮像対象については標準視野の撮像装置で撮像され、微小形状の撮像対象については高解像度視野の撮像装置で撮像される。各撮像装置で撮像された撮像画像は、それぞれキャプチャボードに送られて撮像画像がデジタル化された後に、プロセッサ等によって撮像画像に対して各種の画像処理が施されて撮像対象が画像認識される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０６４０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の記載の撮像システムでは、撮像視野の変更に複数の撮像系を用意しなければならず、撮像システムの設備コストが増加していた。１系統の撮像系で撮像対象を撮像することも考えられるが、標準視野の撮像装置だけでは、微小形状の撮像対象に対しては解像度不足で認識エラーや認識精度が悪化する。一方で、高解像度視野の撮像装置だけでは、撮像対象のサイズによっては分割認識しなければならず処理時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、設備コストを抑えると共にサイズが異なる撮像対象を適切に撮像することができる画像処理装置、実装装置、画像処理方法、プログラムを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の画像処理装置は、単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理装置であって、標準モード又は画質優先モードを選択するモード選択部と、通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成する画像生成部と、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換する画像変換部と、標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識する画像認識部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様の画像処理方法は、単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理方法であって、標準モード又は画質優先モードを選択するステップと、通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成するステップと、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換するステップと、標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識するステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、標準モードでは標準画像によって撮像対象が画像認識され、画質優先モードでは高画質画像によって撮像対象が画像認識される。よって、撮像対象のサイズに応じて標準モードと画質優先モードを使い分けることで撮像対象を適切に画像認識することができる。また、ソフトウェアモジュール側の処理によって標準画像から高画質画像が生成されるため、複数の撮像装置を用意する必要がなく、設備コストを低減することができる。
【０００９】
上記の画像処理装置において、前記モード選択部が、撮像対象のサイズに応じて標準モード又は画質優先モードを選択する。この構成によれば、撮像対象のサイズに適したモードが自動的に選択される。
【００１０】
上記の画像処理装置において、前記画像変換部は、超解像度処理によって画像変換する。この構成によれば、超解像度処理を用いることで、ソフトウェアモジュール側の処理であっても、十分に解像度を高めることができ、解像度不足による認識精度の低下を抑えることができる。
【００１１】
上記の画像処理装置において、キャプチャボードを介して前記撮像装置から撮像データが入力され、前記キャプチャボードに対して撮像データの転送条件を設定する転送条件設定部を備える。この構成によれば、画像処理装置側でキャプチャボードの転送条件を設定して、キャプチャボードから画像処理装置への撮像データの転送速度を高めることができる。撮像データの転送時間の短縮分を画像変換の処理時間に充てることで、タクトタイムの増加を抑えることができる。
【００１２】
上記の画像処理装置において、前記転送条件設定部は、転送条件として撮像対象の外形サイズに応じて切り出し転送の有無を設定する。この構成によれば、切り出し転送によって撮像データのデータサイズを小さくして転送速度を高めることができる。
【００１３】
上記の画像処理装置において、前記撮像装置に対して撮像条件を設定する撮像条件設定部を備える。この構成によれば、画像処理装置側で撮像装置の撮像条件を設定して、撮像装置から画像処理装置への撮像画像の転送速度を高めることができる。
【００１４】
上記の画像処理装置において、前記モード選択部は、標準モード、画質優先モード、速度優先モードのいずれかを選択し、前記撮像条件設定部は、標準モード及び画質優先モードで通常の撮像条件を設定し、速度優先モードで通常の撮像条件よりも低画質の撮像条件を設定し、前記画像生成部は、標準モード及び画質優先モードで通常の撮像データから標準画像を生成し、速度優先モードで低画質の撮像データから低画質画像を生成し、前記画像変換部は、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換し、前記画像認識部は、標準画像、高画質画像、低画質画像から撮像対象を画像認識する。この構成によれば、速度優先モードでは画質を落として撮像するため、撮像装置から画像処理装置への撮像画像の転送速度を高めることができる。
【００１５】
上記の画像処理装置において、前記撮像条件設定部は、低画質の撮像条件として速度優先モードで前記撮像装置のビニング処理を設定する。この構成によれば、撮像装置をビニング動作させることで、データサイズを減らしたビニング画像によって撮像装置から画像処理装置への撮像画像の転送速度を高めることができる。
【００１６】
上記の画像処理装置において、標準モード、画質優先モード、速度優先モードの指定をユーザから受け付けるモード指定部を備え、前記モード選択部で選択されたモードよりも前記モード指定部で指定されたモードを優先させる。この構成によれば、モード選択部で自動的に選択されたモードを、ユーザの判断によって変更することができる。
【００１７】
上記の画像処理装置において、前記画像認識部の画像認識及び前記画像変換部の画像変換がマルチプロセッサ又はマルチコアプロセッサによって並列に実行される。この構成によれば、画像認識及び画像変換にそれぞれコアが割り付けられ、画像認識と画像変換を並列に動かして処理速度を高めることができる。
【００１８】
本発明の一態様の実装装置は、上記に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置に撮像画像として部品画像を入力する撮像装置とを備え、前記画像処理装置で部品画像から部品を画像認識することを特徴とする。この構成によれば、部品サイズに応じて適切に部品を画像認識できるため、認識結果に応じて部品を適切に実装することができる。
【００１９】
本発明の一態様のプログラムは、単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理装置のプログラムであって、標準モード又は画質優先モードを選択するステップと、通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成するステップと、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換するステップと、標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識するステップとを、前記画像処理装置に実行させることを特徴とする。この構成によれば、画像処理装置にプログラムをインストールすることで、設備コストを抑えると共にサイズが異なる撮像対象を適切に撮像することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、標準モードと画質優先モードを使い分けることで、設備コストを抑えると共にサイズが異なる撮像対象を適切に撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。
【図２】本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。
【図３】本実施の形態の撮像装置及び画像処理装置のブロック図である。
【図４】本実施の形態のモード選択処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態の実装装置について説明する。図１は、本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。図２は、本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。なお、本実施の形態の実装装置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００２３】
図１に示すように、実装装置１は、フィーダ１３によって供給された部品Ｐ（図２参照）を、実装ヘッド１２によって基板Ｗの所定位置に実装するように構成されている。実装装置１の基台１０には、Ｘ軸方向に基板Ｗを搬送する基板搬送部１１が配設されている。基板搬送部１１は、Ｘ軸方向の一端側から部品実装前の基板Ｗを実装ヘッド１２の下方に搬入して位置決めし、部品実装後の基板ＷをＸ軸方向の他端側から装置外に搬出している。また、基板搬送部１１を挟んだ両側には、複数のフィーダ１３がＸ軸方向に横並びに配置されたフィーダバンク１４が分離可能に連結されている。
【００２４】
フィーダ１３にはテープリール１５が着脱自在に装着され、テープリール１５には多数の部品Ｐをパッケージングしたキャリアテープが巻回されている。フィーダ１３は、装置内のスプロケットホイールの回転によって、実装ヘッド１２にピックアップされる供給位置に向けて順番に部品Ｐを送り出している。実装ヘッド１２の供給位置では、キャリアテープから表面のカバーテープが剥離され、キャリアテープのポケット内の部品Ｐが外部に露出される。なお、本実施の形態では、フィーダ１３としてテープフィーダを例示したが、他のフィーダを備えていてもよい。
【００２５】
基台１０上には、一対の実装ヘッド１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に水平移動させる移動機構１６が設けられている。移動機構１６は、Ｙ軸方向に延びる一対のＹ軸駆動部１７と、Ｘ軸方向に延びるＸ軸駆動部１８とを有している。一対のＹ軸駆動部１７は基台１０の四隅に立設した支持部（不図示）に支持されており、Ｘ軸駆動部１８は一対のＹ軸駆動部１７にＹ軸方向に移動可能に設置されている。また、Ｘ軸駆動部１８上には実装ヘッド１２がＸ軸方向に移動可能に設置され、Ｘ軸駆動部１８とＹ軸駆動部１７とによって実装ヘッド１２が水平移動されてフィーダ１３からピックアップした部品Ｐが基板Ｗの所望の位置に実装される。
【００２６】
図２に示すように、実装ヘッド１２は、Ｘ軸駆動部１８（図１参照）に支持されたヘッド本体２１に複数の吸着ノズル２２（本実施の形態では１つのみ図示）を設けて構成されている。各吸着ノズル２２は、ノズル駆動部２３を介してヘッド本体２１に支持されており、ノズル駆動部２３によってＺ軸方向に上下動すると共にＺ軸回りに回転する。各吸着ノズル２２は吸引源（不図示）に接続されており、吸引源からの吸引力によって部品Ｐを保持する。吸着ノズル２２にはコイルバネが設けられており、コイルバネを収縮させながら吸着ノズル２２に吸着された部品Ｐを基板Ｗに搭載している。
【００２７】
ヘッド本体２１には、基板Ｗからの高さを検出する高さ測定センサ２４（図１参照）や、部品形状の画像認識や吸着ミスの検知を実施する部品検知部２５が設けられている。高さ測定センサ２４では、検査光の反射によって基板Ｗから吸着ノズル２２までの距離が検出され、検出結果に基づいて吸着ノズル２２の上下方向の移動量が制御される。部品検知部２５では、発光部２６と受光部２７とが水平方向で対向され、発光部２６からの光が部品Ｐで遮光された遮光状態から部品形状や吸着ミス等が検査される。なお、部品検知部２５は、発光部から受光部に向かってＬＥＤ光が発光されてもよいし、発光部から受光部に向かってレーザ光が発光されてもよい。
【００２８】
ヘッド本体２１には、基板Ｗ上のＢＯＣマークを真上から撮像する基板撮像部２８（図１参照）と、吸着ノズル２２による部品Ｐの搭載動作を斜め上方から撮像する部品撮像部２９とが設けられている。基板撮像部２８では、ＢＯＣマークの撮像画像に基づいて基板Ｗの位置、反り等が画像認識され、これらの認識結果に基づいて基板Ｗに対する部品Ｐの搭載位置が補正される。部品撮像部２９では、部品Ｐの撮像画像に応じて吸着ノズル２２による部品Ｐの吸着有無、基板Ｗにおける部品Ｐの搭載有無が検査される。部品撮像部２９等の撮像装置３２から画像処理装置３０（図３参照）に撮像データが入力され、画像処理装置３０で撮像データに基づいて部品Ｐが画像認識される。
【００２９】
ところで、一般的な実装装置では、基板に対して様々な部品が実装されるが、部品サイズによっては撮像装置の視野を変えて撮像しなければならない。このため、標準視野の撮像装置に加えて、高解像度視野に対応した撮像装置やレンズをオプションとして持つことで、部品サイズに応じて標準視野と高解像度視野を切り替えながら撮像している。しかしながら、高解像度視野の撮像装置やレンズを用意する必要があり、設備コストが増大するという不具合がある。一方で、高解像度視野の撮像装置だけでは、部品サイズによっては分割認識しなければならず、撮像処理を繰り返すことで処理時間が長くなる。
【００３０】
そこで、本実施の形態の画像処理装置では、超解像度視野の撮像装置をオプションとして持つ代わりに、標準視野の撮像装置から取得した標準画像に対してソフトウェアモジュールで超解像度変換等の画像変換を行って画質を高めている。ソフトウェアモジュールで超解像度視野に対応した高画質画像を作り出すことで、標準視野の撮像装置と高解像度視野の撮像装置を統合して設備コストを低減することが可能になっている。また、撮像データの転送速度を高めて、転送時間の短縮時間をソフトウェアモジュール側の画像変換の処理時間を充てることでタクトタイムの増加を抑えている。
【００３１】
以下、図３を参照して、撮像装置及び画像処理装置について説明する。図３は、本実施の形態の撮像装置及び画像処理装置のブロック図である。なお、図３のブロック図には、撮像装置及び画像処理装置が簡略化して記載されているが、撮像装置及び画像処理装置が通常備える構成については備えているものとする。また、図３の撮像画像及び画像処理装置の動作は一例を示すものであり、この構成に限定されない。
【００３２】
図３に示すように、画像処理装置３０にはキャプチャボード３１を介して撮像装置３２が接続されており、撮像装置３２で撮像された撮像データはキャプチャボード３１でデジタル化されて画像処理装置３０に入力されている。画像処理装置３０では、部品サイズに応じて撮像データに各種処理が施されることで、撮像画像から部品Ｐが画像認識されて、位置決め、検査、計測等が実施されている。この画像処理装置３０には、モード選択部４１、モード指定部４２、転送条件設定部４３、撮像条件設定部４４、画像生成部４５、画像変換部４６、画像認識部４７が設けられている。
【００３３】
モード選択部４１では、部品サイズに応じて標準モード又は画質優先モードが自動的に選択される。この場合、部品サイズとして部品の外形サイズ又は電極サイズが基準値と比較される。例えば、部品の短辺サイズが基準値以上であれば標準モードが選択され、部品の短辺サイズが基準値未満であれば画質優先モードが選択される。また、例えば、部品Ｐの電極長が基準長以上であれば標準モードが選択され、部品Ｐの電極長が基準長未満であれば画質優先モードが選択される。モード選択部４１では、部品サイズに応じてモード選択する構成に限定されず、部品名やその他の選択条件に応じてモード選択されてもよい。
【００３４】
また、モード選択部４１では、標準モード及び画質優先モードの他に、速度優先モードが選択されてもよい。標準モードは、通常の撮像条件で撮像した標準画像を使用するモードであり、主に中型部品から大型部品の撮像処理で使用される。画質優先モードは、標準画像よりも画質を高めた高画質画像を使用するモードであり、主に小型部品の撮像処理で使用される。速度優先モードは、標準画像よりも画質を下げた低画質画像を使用するモードであり、部品サイズに関わらず、部品の認識精度よりも処理速度を優先させたい場合に使用される。
【００３５】
モード指定部４２では、標準モード、画質優先モード、速度優先モードのモード指定をユーザから受け付けている。モード指定部４２でユーザからモードが指定されると、モード選択部４１で選択されたモードよりもモード指定部４２で指定されたモードが優先される。このため、部品サイズに応じてモード選択部４１に自動的に選択されたモードを、ユーザの判断によって変更することができる。例えば、誤差レベルの精度低下であれば速度優先モードを指定し、誤差レベルの速度低下であれば精度優先モードを使用することができ、ユーザの用途に応じてモードを柔軟に変更することができる。
【００３６】
転送条件設定部４３では、キャプチャボード３１に対する撮像データの転送条件が設定される。転送条件としては、標準モード及び画質優先モードで部品の外形サイズに応じて切り出し転送の有無が設定される。転送条件設定部４３からキャプチャボード３１に転送条件が入力されると、キャプチャボード３１に対して転送条件が反映される。切り出し転送が「無効」に設定されると、キャプチャボード３１から画像処理装置３０に撮像データ全体が転送され、切り出し転送が「有効」に設定されると、キャプチャボード３１から画像処理装置３０に撮像データの一部分が切り出されて転送される。
【００３７】
例えば、部品サイズが基準値以上であれば、切り出し転送が「無効」に設定されて、キャプチャボード３１で撮像データが切り出されることなく転送される。一方で、部品サイズが基準値未満であれば、切り出し転送が「有効」に設定されて、キャプチャボード３１で撮像データの中央領域が転送サイズに応じて切り出されて転送される。撮像装置３２は部品を中央に収めて撮像されるため、撮像データの中央領域を切り出すことで部品画像が欠けることがない。切り出し転送によって撮像データのデータサイズを小さくして転送速度を高めることができる。したがって、標準モードであっても、切り出し転送によって速度を優先させることが可能である。
【００３８】
撮像条件設定部４４では、撮像装置３２に対する撮像条件が設定される。撮像条件としては、標準モード及び画質優先モードで「通常」が設定され、速度優先モードで「通常」よりも画質を落とした「低画質」が設定される。撮像条件設定部４４からキャプチャボード３１を介して撮像装置３２に撮像条件が入力されると、撮像装置３２に対して撮像条件が反映される。撮像条件が「通常」の場合には撮像装置３２によって標準仕様で部品が撮像され、撮像条件が「低画質」の場合には撮像装置３２によって標準仕様よりも解像度や圧縮率を下げて部品が撮像される。
【００３９】
例えば、標準モード及び画質優先モードでは、標準仕様で部品が撮像されるため、データサイズを減らすことなく撮像される。一方で、速度優先モードでは、撮像時にビニング処理されるため、複数の画素を１画素として読み込むことでデータサイズを減らした状態で撮像される。速度優先モードでは撮像装置３２をビニング動作させることで、データサイズを減らしたビニング画像によって転送速度を高めることができる。なお、低画質の撮像条件としては、ビニング処理の他に、所定割合で画素を間引く間引き処理が設定されてもよい。
【００４０】
画像生成部４５では、標準モード及び画質優先モードで通常の撮像条件の撮像データから標準画像が生成され、速度優先モードで低画質の撮像条件の撮像データから低画質画像が生成される。また、画像変換部４６では、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換される。標準画像は標準サイズで標準ピクセルレートの画像であり、低解像度画像は縮小サイズで高ピクセルレートの画像であり、高解像度画像は拡大サイズで低ピクセルレートの画像である。このようにして、モード毎に標準画像、低解像度画像、高解像度画像が生成されている。
【００４１】
また、本実施の形態の画像変換部４６の画像変換には超解像度処理が用いられており、標準画像から正しい画素値を推定して画素数を増やすことで高解像度化が実現されている。超解像度処理を用いることで、ソフトウェアモジュール側の処理であっても、十分に解像度を高めることができ、解像度不足による認識精度の低下を抑えることができる。なお、画像変換は超解像度処理に限定されるものでなく、例えば、画像変換として注目画素の周囲４画素の輝度値の加重平均を用いて補間するバイリニア補間や、注目画素の周囲１６画素の輝度値を３次式で近似して補間するバイキュービック補間が用いられてもよい。
【００４２】
画像認識部４７では、標準モードでは標準画像から部品Ｐが画像認識され、画質優先モードでは高画質画像から部品Ｐが画像認識され、速度優先モードでは低画質画像から部品Ｐが画像認識される。部品サイズ等に応じてモードが選択されて、適切な画質で画像認識されるため、解像度不足による認識エラーや認識精度の悪化が抑えられている。例えば、小型部品については高画質モードで高画質画像が生成されて、高画質画像から高精度で小型部品が画像認識される。そして、画像認識部４７の認識結果に基づいて位置決め処理、検査処理、測定処理等の各種処理が実施される。
【００４３】
また、モード選択部４１、モード指定部４２、転送条件設定部４３、撮像条件設定部４４、画像生成部４５、画像変換部４６、画像認識部４７は各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。プロセッサとしては、複数のプロセッサコアを持ったマルチコアプロセッサ又はマルチプロセッサが設けられている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read  Only  Memory)、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成されている。メモリには、画像処理方法を画像処理装置３０に実行させるブログラムが記憶されている。
【００４４】
ここでは、一般的な画像処理装置で実施される画像認識等についてはプロセッサコア５１が割り付けられ、新たに追加された画像変換等についてはプロセッサコア５２が割り付けられている。画像認識と画像変換が並列で動かされることで処理速度が高められている。なお、プロセッサコア５２には、画像変換だけでなく、モード選択、モード指定、転送条件設定、撮像条件設定のいずれかの処理又は全ての処理が割り付けられてもよい。また、２つのプロセッサコア５１、５２に限定されず、３つ以上のプロセッサコアが設けられていてもよい。
【００４５】
続いて、画像処理装置３０の処理動作の流れについて説明する。先ずモード選択部４１で部品サイズに応じてモード選択される。上記したように、部品サイズとしての外形サイズや電極長が基準値と比較されることで、標準モード及び画質優先モードのいずれかが選択される。また、モード指定部４２でユーザによってモードが指定されると、モード選択部４１のモード選択が覆される。例えば、画質を落としても認識精度の低下が少ない場合に速度優先モードが手動で選択される。なお、モード選択部４１による部品サイズに応じたモード選択の詳細については後述する。
【００４６】
画像処理装置３０のモードが確定すると、転送条件設定部４３によってキャプチャボード３１に転送条件が設定されると共に、撮像条件設定部４４によって撮像装置３２に撮像条件が設定される。転送条件設定部４３では、外形サイズが基準値と比較されることで、切り出し転送が「無効」又は「有効」に設定される。撮像条件設定部４４では、標準モード及び画質優先モードで「通常」に設定され、速度優先モードで「低画質」に設定される。そして、撮像装置３２によって標準視野（例えば、５４ｍｍ視野）で部品が撮像されると、キャプチャボード３１を介して撮像装置３２から画像処理装置３０に撮像データが転送される。
【００４７】
標準モードの選択時には、撮像条件が「通常」に設定されているため、撮像装置３２からキャプチャボード３１に標準サイズ（例えば、１０２４×１０２４）の撮像データが転送される。キャプチャボード３１の切り出し転送が「無効」に設定されている場合には、キャプチャボード３１から画像処理装置３０に標準サイズの撮像データが転送される。一方でキャプチャボード３１の切り出し転送が「有効」に設定されている場合には、キャプチャボード３１から画像処理装置３０に撮像データから中央領域（例えば、５１２×５１２）だけ切り出した撮像データが転送される。
【００４８】
画質優先モードの選択時も標準モードの選択時と同様に、撮像装置３２からキャプチャボード３１に標準サイズ（例えば、１０２４×１０２４）の撮像データが転送される。また、キャプチャボード３１の切り出し転送の有無に応じて標準サイズの撮像データ又は撮像データから中央領域を切り出して転送される。速度優先モードの選択時には、撮像条件が「低画質」に設定されているため、撮像装置３２からキャプチャボード３１に縮小サイズ（例えば、５１２×５１２）の撮像データが転送される。さらに、キャプチャボード３１から画像処理装置３０に縮小サイズの撮像データが転送される。
【００４９】
画像処理装置３０に撮像データが入力されると、画像生成部４５によって撮像画像が生成される。標準モードでは、撮像データから標準サイズ（例えば、１０２４×１０２４）で標準ピクセルレート（例えば、５６μｍ）の標準画像が生成される。画質優先モードでは、画像変換部４６で標準画像が画像変換されて、拡大サイズ（例えば、２０４８×２０４８）で低ピクセルレート（例えば、２８μｍ）の高画質画像が生成される。速度優先モードでは、撮像データから縮小サイズ（例えば、５１２×５１２）で高ピクセルレート（例えば、１１２μｍ）の低画質画像が生成される。
【００５０】
そして、画像認識部４７に標準画像、高画質画像、低画質画像が入力されると、標準画像、高画質画像、低画質画像から部品が画像認識される。このように、画質優先モードでは、画像変換によって標準画像から高画質画像が生成されるため、高画質用の撮像装置をオプションとして用意する必要がない。また、転送条件として切り出し転送が「有効」に設定されると、切り出し転送によって撮像データのデータサイズが小さくなり、転送時間の短縮分を画像変換の処理時間に使用できる。よって、設備コスト及び全体の処理時間を増加させることなく、部品を適切に画像認識することが可能になっている。
【００５１】
次に、図４を参照して、モード選択処理について説明する。図４は、本実施の形態のモード選択処理のフローチャートである。なお、図４のフローチャートでは部品の外形サイズとして短辺サイズをモード選択に使用する構成にしたが、このフローチャートは一例を示すものであり、この構成に限定されない。また、図４では、図３の符号を適宜使用して説明する。
【００５２】
図４に示すように、モード選択部４１によってモード選択処理が開始されると、モード指定部４２でユーザからのモード指定の有無が判定される（ステップＳ０１）。「モード指定有り」と判定された場合には（ステップＳ０１でＹｅｓ）、ユーザによって指定されたモードが優先的に設定される（ステップＳ０２）。これにより、部品サイズに関わらずにモードを手動で設定することができる。「モード指定無し」と判定された場合には（ステップＳ０１でＮｏ）、モード選択部４１によって部品の寸法データが参照されて部品の電極の有無が判定される（ステップＳ０３）。
【００５３】
「部品の電極無し」と判定された場合には（ステップＳ０３でＮｏ）、部品の短辺サイズが基準値（例えば、０．５ｍｍ）以上か否かが判定される（ステップＳ０４）。部品の短辺サイズが基準値以上と判定された場合には（ステップＳ０４でＹｅｓ）、撮像条件が「通常」で転送条件の切り出し転送が「無効」に設定された標準モードが選択される（ステップＳ０５）。部品の短辺サイズが基準値未満と判定された場合には（ステップＳ０４でＮｏ）、撮像条件が「通常」で転送条件の切り出し転送が「有効」に設定された画質優先モードが選択される（ステップＳ０６）。
【００５４】
「部品の電極有り」と判定された場合には（ステップＳ０３でＹｅｓ）、部品の電極長が基準値（例えば、０．４ｍｍ）以上か否かが判定される（ステップＳ０７）。部品の電極長が基準値未満と判定された場合には（ステップＳ０７でＮｏ）、撮像条件が「通常」で転送条件の切り出し転送が「無効」に設定された画質優先モードが選択される（ステップＳ０８）。部品の電極長が基準値以上と判定された場合には（ステップＳ０７でＹｅｓ）、部品の短辺サイズが基準値（例えば、０．５ｍｍ）以上か否かが判定される（ステップＳ０９）。
【００５５】
部品の短辺サイズが基準値以上と判定された場合には（ステップＳ９でＹｅｓ）、撮像条件が「通常」で転送条件の切り出し転送が「無効」に設定された標準モードが選択される（ステップＳ１０）。部品の短辺サイズが基準値未満と判定された場合には（ステップＳ９でＮｏ）、撮像条件が「通常」で転送条件の切り出し転送が「有効」に設定された標準モードが選択される（ステップＳ１１）。なお、撮像条件が「低画質」の速度優先モードについては、部品の外形サイズや電極長に依らずに、ステップＳ０２においてモード指定部４２でユーザによって手動で指定される。
【００５６】
以上のように、本実施の形態の画像処理装置３０では、標準モードでは標準画像によって部品Ｐが画像認識され、画質優先モードでは高画質画像によって部品Ｐが画像認識される。よって、撮像対象のサイズに応じて標準モードと画質優先モードを使い分けることで部品Ｐを適切に画像認識することができる。また、ソフトウェアモジュール側の処理によって標準画像から高画質画像が生成されるため、複数の撮像装置を用意する必要がなく、設備コストを低減することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態において、部品撮像部の撮像装置によって撮像対象として部品を撮像する構成について説明したが、この構成に限定されない。例えば、基板撮像部の撮像装置で撮像対象として基板マークを撮像する構成でもよい。
【００５８】
また、本実施の形態において、高画質画像は、必ずしも解像度の大きさによって決定されるものではない。高画質画像は標準画像と同じ解像度でも見た目が良く見える画像を含んでいる。したがって、画像変換部は解像度が高くなるような画像変換に限定されない。
【００５９】
また、本実施の形態において、低画質画像は、必ずしも解像度の大きさによって決定されるものではない。低画質画像は標準画像と同じ解像度でも見た目が悪く見える画像を含んでいる。したがって、低画質の撮像条件は、解像度が低くなるような撮像条件に限定されない。
【００６０】
また、本実施の形態において、モード選択部でモードが部品の外形サイズや電極長等の部品サイズに基づいて選択される構成にしたが、この構成に限定されない。モード選択部は、選択条件に基づいてモード選択可能であればよく、例えば、部品名を選択条件にして部品の種類に応じても自動的にモードを選択してもよい。
【００６１】
また、本実施の形態において、画像処理装置に標準モード、画質優先モード、速度優先モードを設定可能な構成にしたが、この構成に限定されない。画像処理装置は、少なくとも標準モード、画質優先モードを設定可能であればよい。
【００６２】
また、本実施の形態において、モード選択部で標準モード、画質優先モードを選択する構成にしたが、この構成に限定されない。モード選択部は、標準モード、画質優先モードに加えて、速度優先モードを選択してもよい。
【００６３】
また、本実施の形態において、転送条件として切り出し転送の有無を設定する構成にしたが、この構成に限定されない。転送条件は撮像データの転送時の条件であればよく、例えば転送速度等が設定されてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態において、切り出し転送では、部品の外形サイズに応じて切り出し量を設定する構成にしたが、この構成に限定されない。切り出し転送では、撮像データから一定サイズで中央領域が切り出されてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態において、低画質の撮像条件としてビニング処理や間引き処理等の解像度によって画質を落とす条件を設定する構成にしたが、この構成に限定されない。低画質の撮像条件は、圧縮処理によって画質を落とす条件を設定してもよい。
【００６６】
また、本実施の形態において、モード選択部で選択されたモードよりもモード指定部で指定されたモードを優先させる構成にしたが、この構成に限定されない。画像処理装置にはモード指定部が設けられていなくてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態において、撮像対象として部品を例示して説明したが、この構成に限定されない。撮像対象は、撮像装置によって撮像されるものであれば、特に限定されない。
【００６８】
また、本実施の形態において、実装装置に画像処理装置を備える構成について説明したが、画像処理装置は撮像装置を備えた他の装置に適用可能である。例えば、画像処理装置は、基板にペースト状の半田を印刷する印刷装置、半田の印刷状態を検査する検査装置、半田を溶かして部品付けするリフロー装置等に適用可能である。
【００６９】
また、本実施の形態において、ノズルとして吸着ノズルを例示したが、この構成に限定されない。ノズルは部品を保持可能であればよく、例えば、グリッパーノズルであってもよい。
【００７０】
また、本実施の形態において、基板は各種部品を実装可能なものであればよく、プリント基板に限定されず、治具基板上に載せられたフレキシブル基板であってもよい。
【００７１】
また、本実施の形態のプログラムは記憶媒体に記憶されてもよい。記録媒体は、特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【００７２】
また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００７３】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、単一の撮像装置から入力された撮像データに基づいて撮像対象を画像認識する画像処理装置であって、標準モード又は画質優先モードを選択するモード選択部と、通常の撮像条件の撮像データから標準画像を生成する画像生成部と、画質優先モードで標準画像から高画質画像に画像変換する画像変換部と、標準画像又は高画質画像から撮像対象を画像認識する画像認識部とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、標準モードでは標準画像によって撮像対象が画像認識され、画質優先モードでは高画質画像によって撮像対象が画像認識される。よって、撮像対象のサイズに応じて標準モードと画質優先モードを使い分けることで撮像対象を適切に画像認識することができる。また、ソフトウェアモジュール側の処理によって標準画像から高画質画像が生成されるため、複数の撮像装置を用意する必要がなく、設備コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、本発明は、設備コストを抑えると共にサイズが異なる撮像対象を適切に撮像することができるという効果を有し、特に、実装装置の部品の画像認識に使用される画像処理装置、実装装置、画像処理方法、プログラムに有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１    ：実装装置
３０  ：画像処理装置
３１  ：キャプチャボード
３２  ：撮像装置
４１  ：モード選択部
４２  ：モード指定部
４３  ：転送条件設定部
４４  ：撮像条件設定部
４５  ：画像生成部
４６  ：画像変換部
４７  ：画像認識部
５１  ：プロセッサコア
５２  ：プロセッサコア
Ｐ    ：部品（撮像対象）
Ｗ    ：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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