(57)【要約】【課題】検査対象物に付与された判定マークが位置精度の悪い場合でも検出可能な判定マーク検出方法及びその装置を提供する。【解決手段】検査対象物である回路基板２を認識カメラ１で撮像し、判定部３は回路基板２に付与された判定マーク５の位置精度や形状に応じて撮像画像上に設定する判定エリアの大きさを変化させ、判定エリア内の輝度変化から判定マークを検出する。手書きなど位置精度の悪い判定マークに対しては判定エリアを最大で認識カメラ１の視野範囲まで広げて輝度変化を検出するので、位置精度にかかわらず判定マークの有無を検出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の所定範囲を認識カメラにより撮影し、撮影画像から検査対象物に付与された判定マークの有無を検出することにより、検査対象物の良否を判定する判定マーク検出方法において、
検査対象物に付与された判定マークの位置精度及び判定マークの形状に応じて撮像画像上に設定する判定エリアの範囲を拡縮し、判定エリア内の輝度変化幅が一定条件を満たした場合に判定マーク有りと判定することを特徴とする判定マーク検出方法。
【請求項２】
判定マークの付与位置の位置精度及び判定マークの形状が所定範囲内に確保されている条件下においては撮像画像上に設定する判定エリアの面積を縮小し、判定マークの付与位置の位置精度及び判定マークの形状が一定範囲内にない条件下においては認識カメラの視野全体を最大として判定エリアを拡大する請求項１に記載の判定マーク検出方法。
【請求項３】
検査対象物の所定範囲を撮影した撮影画像から検査対象物に付与された判定マークの有無を検出することにより、検査対象物の良否を判定する判定マーク検出装置において、
前記検査対象物の所定範囲を撮像する認識カメラと、認識カメラによって撮像された撮像画像を表示する表示手段と、撮像画像上に設定する判定エリアの範囲を変化させる判定エリア調整手段と、この判定エリア調整手段により設定された判定エリア内の輝度変化を検出する輝度変化検出手段と、この輝度変化検出手段による検出結果に基づいて判定マークの有無を判定する判定マーク検出手段と、を備えてなることを特徴とする判定マーク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板などの検査対象物を撮像し、撮像画像から所定位置に付与された良否検査結果などを示す判定マークを検出する判定マーク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】
回路基板の製造工程においては、回路基板を所定の部品実装位置に位置決めしたり、実装状態の外観検査を行うために、回路基板に基準マークが設けられ、この基準マークを認識カメラによって撮像した画像から検出することにより位置設定の基準としている。また、製造された回路基板の部品実装状態や回路形成状態などの検査が実施され、良品と判定された回路基板に付与された判定マークを検出し、回路基板の良否を選別する工程に用いられている。回路基板に付与されたマークを検出する基板マーク検出方法として、特許文献１に示すものが知られている。
【０００３】
上記のようなマークの検出は、図４に示すように、回路基板の所定位置を撮像した画像８の中に判定エリア９を設定し、判定エリア９内の輝度変化を検出し、判定エリア９内の輝度変化面積が大きくなる場合には、判定マーク５が付与されていると判定し、判定エリア９中に判定マーク５が存在しない場合は判定マーク無しと判定する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８４８８７号公報（第２〜４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、判定エリア９は大きくすると、判定エリア９の中に判定マーク５が占める割合が小さくなるので、ノイズのような成分が存在した場合に、判定マーク５との差がはっきりしなくなり、判定マーク５が存在していないにもかかわらず判定マーク有りと判断されてしまう恐れがある。従って、判定エリア９の面積は小さく設定した方が、その中に占める判定マーク５の割合が大きくなって検出精度を向上させることができる。しかし、判定エリア９の面積を小さくすると、判定マーク５の位置精度がよくない対象物であるとき、判定エリア９から判定マーク５が外れる場合が多くなって判定マーク５が存在しているにもかかわらず判定マーク無しと間違った判定がなされることになる。
【０００６】
判定マーク５の位置精度がよくない端的な例として、判定マーク５をマーキングするための設備がない場合に、人手によりマーカなどの印字手段を用いて判定マーク５が手書きによりマーキングされることがある。このような手書きの判定マーク５は位置精度は勿論のこと、判定マーク５としての形状も一定の状態にならない。従って、手書きの判定マーク５に対しては従来の検出方法では正確な判定を行うことはできない。
【０００７】
本発明が目的とするところは、手書きの判定マークのような位置精度やマーク形状が一定でない判定マークに対しても検出を可能にする判定マーク検出方法及びその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願第１発明は、検査対象物の所定範囲を認識カメラにより撮影し、撮影画像から検査対象物に付与された判定マークの有無を検出することにより、検査対象物の良否を判定する判定マーク検出方法において、検査対象物に付与された判定マークの位置精度及び判定マークの形状に応じて撮像画像上に設定する判定エリアの範囲を拡縮し、判定エリア内の輝度変化幅が一定条件を満たした場合に判定マーク有りと判定することを特徴とする。
【０００９】
上記判定マーク検出方法によれば、検査対象物に対する判定マークの位置精度や判定マークの形状に応じて撮像画像上に設定する判定エリアの範囲を変化させるので、判定マークの位置精度がよく形状が一定になされている場合には、判定エリアを小さく設定して検出精度や検出速度を向上させ、判定マークの付与が手書きでなされているような場合で判定マークの位置精度や形状は一定にならない条件下では判定エリアを拡大すると判定マークの検出が可能となる。従って、精度のよい判定マークから精度の悪い判定マークまで幅広く対応する判定マークを検出することができる。
【００１０】
判定エリアの拡縮は、判定マークの形状やその付与位置の位置精度が所定範囲内に確保されている条件下においては撮像画像上に設定する判定エリアの面積を縮小し、判定マークの付与位置の位置精度及び判定マークの形状が一定範囲内にない条件下においては認識カメラの視野全体を最大として判定エリアを拡大することにより、精度のよい判定マークから精度の悪い判定マークまで幅広く対応する判定マークを検出することができる。
【００１１】
また、本願第２発明は、検査対象物の所定範囲を撮影した撮影画像から検査対象物に付与された判定マークの有無を検出することにより、検査対象物の良否を判定する判定マーク検出装置において、前記検査対象物の所定範囲を撮像する認識カメラと、認識カメラによって撮像された撮像画像を表示する表示手段と、撮像画像上に設定する判定エリアの範囲を変化させる判定エリア調整手段と、この判定エリア調整手段により設定された判定エリア内の輝度変化を検出する輝度変化検出手段と、この輝度変化検出手段による検出結果に基づいて判定マークの有無を判定する判定マーク検出手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
上記判定マーク検出装置によれば、判定マークの形状やその付与位置の位置精度が所定範囲内に確保されていることが予めわかっている場合や表示手段により判断できた場合には、判定エリア調整手段により撮像画像上に設定する判定エリアの面積を縮小する。一方、判定マークの付与位置の位置精度及び判定マークの形状が一定範囲内にない条件下においては、判定エリア調整手段により認識カメラの視野全体を最大として判定エリアを拡大する。この判定エリアの変化により、精度のよい判定マークから精度の悪い判定マークまで幅広く対応する判定マークを検出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る判定マーク検出装置の構成を示すもので、検査対象物である回路基板２に付与された判定マーク５が検出できるように構成されている。回路基板２に付与される判定マーク５は、部品を実装した回路基板２の部品実装状態あるいは電気的接続状態等を検査して良品と判定された回路基板２について、所定位置にマーキング装置もしくは手書きによって付与されるので、判定マークの検出位置において判定マーク検出装置により判定マーク５の有無を検出して回路基板２の良否を判定し、良品と不良品とに選別する用に供される。
【００１５】
上記判定マーク検出装置は、回路基板２が搬入される検出位置の上方に配設された光源４及び認識カメラ１と、認識カメラ１によって撮像された撮像画像を表示するモニタ６と、撮像画像を画像処理して判定マーク５を検出する判定部３とを備えて構成されている。前記認識カメラ１は光源４によって照射された回路基板２の判定マーク５の付与位置を含む所定範囲を撮像する。撮像画像はモニタ６に表示されると同時に判定部３に入力される。判定部３は、入力された撮像画像上に設定される判定エリアの範囲を変化させる判定エリア調整手段と、設定された判定エリア内の輝度変化を検出する輝度変化検出手段と、この輝度変化検出手段による検出結果に基づいて判定マークの有無を判定する判定マーク検出手段とを備えている。
【００１６】
判定マーク検出装置は、回路基板２に付与される判定マーク５が、位置精度の高いマーキング装置によってなされる場合と、手書きによって判定マーク５が付与された場合とに対応して検出方法を切り替えることが可能である。マーキング装置によって位置精度が確保され、一定の形状に付与された判定マーク５の検出は、従来技術に示したように容易に実施することができる。しかし、判定マーク５がマーカ等の印字手段を用いた手書きでなされている場合には、判定マーク５の形状は一定でなく、位置精度も得られないので、従来方法では正確な判定はできない。以下、上記判定マーク検出装置を用いた判定マーク検出方法について説明する。
【００１７】
図１に示すように、検出位置に搬入された回路基板２は光源４により照射され、照射された回路基板２からの反射光は認識カメラ１によって撮像される。認識カメラ１の撮像範囲は、カメラレンズにより決定される視野角度であり、認識カメラ１は判定マーク５が付与される所定位置を中心とする視野角度で撮像する。ここでは、判定マーク５は反射率の低い黒色で付与されているものとし、撮像画像には判定マーク５は図２、図３に示すように暗部として撮像される。
【００１８】
検査対象とする回路基板２が、図２に示すように、マーキング装置によって一定の形状で位置精度よく判定マーク５ａが付与されたものであることが予めわかっているか、モニタ６に表示された画像からわかる場合には、判定部３に所定の設定値を入力すると、図２（ａ）に示すように、撮像画像８に判定エリア９が設定される。判定部３は図２（ｂ）に示すように、判定エリア９内の走査線方向に輝度変化を検出し、ノイズＮの影響を排除するため、所定の閾値１１で判定エリア９内の輝度変化を抽出する。判定エリア９内に判定マーク５ａが存在する場合には、判定エリア９内の輝度は低い状態になり、この回路基板２は良品と判定する。
【００１９】
一方、図３（ａ）に示すように、手書きの判定マーク５ｂが付与されている回路基板２である場合、位置精度が低く、マーク形状も一定の状態にはならないので、判定エリア９をマーキング装置による判定マーク５ａの場合と同一の状態に設定すると、判定マーク５ｂが判定エリア９から大きく位置ずれし、判定エリア９内に占める判定マーク５ｂの面積は小さく、ノイズとの識別が不可能になる場合もあり、検出ができないことになる。
【００２０】
このように大きく位置ずれが生じたり、形状が一定でない判定マーク５ｂの場合、即ち、判定マーク５が手書きによってなされていることが予めわかっている場合やモニタ６に表示された画像からわかる場合は、判定部３に判定エリア９を拡大する設定値を入力する。判定エリア９の拡大は認識カメラ１の視野範囲を最大として設定することができる。判定部３は拡大した判定エリア９、ここでは視野範囲の撮像画像８の走査線方向に輝度変化を検出する。図３（ｂ）に示すように、検出された輝度変化グラフ１０にはノイズＮによる輝度変化があっても、ノイズＮによる輝度変化はパルス状であり、判定マーク５ｂによる輝度変化は大きな幅で検出され、更に所定の閾値１１で輝度変化を抽出すると、ノイズＮ成分の多くは排除されるので、判定マーク５ｂによる輝度変化が明確に検出される。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、検査対象物に付与された判定マークが位置精度が悪く形状が一定でない手書きのものであっても検出が可能となる。また、判定エリアの変化により位置精度のよい判定マークから位置精度の悪い判定マークまで幅広く対応できる判定マーク検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る判定マーク検出装置の構成を示す模式図。
【図２】マーキング装置によって付与された判定マークの（ａ）は撮像画像を示す画像図、（ｂ）は画像の輝度変化を示すグラフ。
【図３】手書きによって付与された判定マークの（ａ）は撮像画像を示す画像図、（ｂ）は画像の輝度変化を示すグラフ。
【図４】従来技術による判定マークの検出方法を説明する撮像画像図。
【符号の説明】
１  認識カメラ
２  回路基板（検査対象物）
３  判定部
４  光源
５、５ａ、５ｂ  判定マーク
６  モニタ（表示手段）
８  撮像画像
９  判定エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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