(57)【要約】【課題】低コストで画像認識効率を向上させることができる画像認識機能付装置およびこの画像認識機能付装置における画像認識方法を提供すること。【解決手段】カメラ５で取り込んだ画像データを格納する２つの画像記憶部を備え、一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を処理部１３によって実行中にカメラ５からの画像データを他方の画像記憶部に格納させる構成において、処理部１３が画像処理を実行中に設備制御部１０からの指令信号またはタイマ１６からの割り込み信号を受けたならば、実行中の画像処理を中断して、他方の画像記憶部に画像データを格納するために必要な優先処理として予め特定された処理を実行し、優先処理が完了したならば画像処理を再開する。これにより、単一の演算装置を備えた低コストの画像認識機能によって複数処理の並列処理を擬似的に可能とし、画像認識処理の効率を向上させることができる。【選択図】図３
2005301404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備え、いずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納させる画像認識機能付装置であって、
前記処理部は、前記設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力するとともに、前記光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる画像取込指令処理と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動機構駆動許可処理と、前記一方の画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置認識のため画像処理とを実行し、
前記画像処理を実行中に前記設備制御部からの画像取込指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理を実行し、画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開することを特徴とする画像認識機能付装置。
【請求項２】
前記設備制御部は、前記処理部より前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を受けたならば、当該相対移動機構を駆動させて前記カメラの撮像視野に次の対象物を位置させることを特徴とする請求項１記載の画像認識機能付装置。
【請求項３】
光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記対象物に照明光を照射する照明手段と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御、前記照明手段の制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備え、いずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納させる画像認識機能付装置であって、
前記処理部は、前記設備制御部からの照明点灯指令を受けて前記照明手段に対して照明点灯信号を出力するとともに、前記照明手段の明るさが安定するまでの照明安定時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる照明点灯処理と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理と、設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力する画像取込指令処理と、前記画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置認識のため画像処理とを実行し、
前記画像処理を実行中に前記設備制御部からの照明点灯指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して照明点灯処理もしくは画像取込許可処理を実行し、照明点灯処理もしくは画像取込許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開することを特徴とする画像認識機能付装置。
【請求項４】
光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つ画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備えた画像認識機能付装置によって、前記処理部でいずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納する画像認識方法であって、
前記処理部によって、前記設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力するとともに、前記光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる画像取込指令処理工程と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動駆動許可処理工程と、前記一方の画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置を認識する画像処理工程とを実行し、
前記画像処理工程を実行中に前記設備制御部からの画像取込指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程を実行し、画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程が完了したならば当該画像処理工程を再開することを特徴とする画像認識方法。
【請求項５】
前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を受けたならば、前記設備制御部は当該相対移動機構を駆動させて前記カメラの撮像視野に次の対象物を位置させる視野移動工程を実行することを特徴とする請求項４記載の画像認識方法。
【請求項６】
光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記対象物に照明光を照射する照明手段と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、前記カメラの撮像タイミング制御、前記照明手段の制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備えた画像認識機能付装置によって、前記処理部でいずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納する画像認識方法であって、
前記処理部によって、前記設備制御部からの照明点灯指令を受けて前記カメラに対して照明点灯信号を出力するとともに、前記照明手段の明るさが安定する署名安定時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる照明点灯指令処理工程と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理工程と、設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力する画像取込指令処理工程と、前記画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置を認識する画像処理工程とを実行し、
前記画像処理工程を実行中に前記設備制御部からの照明点灯指令または画像取込指令もしくは前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理工程を中断して照明点灯処理工程または画像取込許可処理工程を実行し、照明点灯処理工程もしくは画像取込許可処理工程が完了したならば、当該画像処理工程を再開することを特徴とする画像認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品搭載装置などカメラによって対象物の画像を取り込んで認識する機能を備えた画像認識機能付装置およびこの画像認識機能付装置における画像認識方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置においては、電子部品を基板に高精度で確実に搭載するため、基板や電子部品をカメラで撮像して認識する画像認識機能を備えている（例えば特許文献１参照）。この画像認識においては、基板や電子部品などの認識の対象物を撮像して取り込んだ画像データを画像処理することにより、対象物の位置認識や状態の検査が行われる。
【０００３】
この画像認識処理において、同一種類の複数の電子部品が搭載される基板を対象とするに場合には、カメラによって基板の搭載位置の画像を取り込む画像取込と、取り込まれた画像データを認識処理して位置認識や検査を行う画像処理が反復して実行される。このように同一内容の認識処理を反復する画像認識処理を高速で効率よく実行する方法として、２つの画像メモリを備えた構成の画像認識装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
この構成を採用することにより、カメラによって対象物を撮像し取り込まれた画像データを一方の画像メモリに書き込んでいる間に、他方の画像メモリから既に書き込まれた画像データを読み取って画像処理を実行する並列処理が可能となり、画像認識処理を効率よく実行できるという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−８２９４号公報
【特許文献２】特開平１０−７８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の画像認識装置において上述の並列処理を行おうとすれば、画像認識装置に並列処理を可能とするための専用機能を必要としていた。すなわちＣＰＵをマルチタスクで動作させる機能を有するＯＳをシステムに載せて、ＣＰＵにカメラによる撮像動作の制御処理と取り込まれた画像データの画像処理とを同時並列処理させるか、またはこれらの処理を個別に実行するために複数のＣＰＵを備える必要があった。そしてこれらの方式のいずれを選択する場合にも構成が複雑化し、画像認識装置のコストアップを招く結果となっていた。このため、従来装置においては、低コストで画像認識効率を向上させることが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、低コストで画像認識効率を向上させることができる画像認識機能付装置およびこの画像認識機能付装置における画像認識方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像認識機能付装置は、光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過し
たタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備え、いずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納させる画像認識機能付装置であって、前記処理部は、前記設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力するとともに、前記光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる画像取込指令処理と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動機構駆動許可処理と、前記一方の画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置認識のため画像処理とを実行し、前記画像処理を実行中に前記設備制御部からの画像取込指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理を実行し、画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開する。
【０００８】
また本発明の画像認識機能付装置は、光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記対象物に照明光を照射する照明手段と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御、前記照明手段の制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備え、いずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納させる画像認識機能付装置であって、前記処理部は、前記設備制御部からの照明点灯指令を受けて前記照明手段に対して照明点灯信号を出力するとともに、前記照明手段の明るさが安定するまでの照明安定時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる照明点灯処理と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理と、設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力する画像取込指令処理と、前記画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置認識のため画像処理とを実行し、前記画像処理を実行中に前記設備制御部からの照明点灯指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して照明点灯処理もしくは画像取込許可処理を実行し、照明点灯処理もしくは画像取込許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開する。
【０００９】
本発明の画像認識方法は、光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つ画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像制御および前記画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備えた画像認識機能付装置によって、前記処理部でいずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納する画像認識方法であって、前記処理部によって、前記設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力するとともに、前記光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる画像取込指令処理工程と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して前記相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動駆動許可処理工程
と、前記一方の画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置を認識する画像処理工程とを実行し、前記画像処理工程を実行中に前記設備制御部からの画像取込指令または前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程を実行し、画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程が完了したならば当該画像処理工程を再開する。
【００１０】
また本発明の画像認識方法は、光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力するカメラと、前記カメラを対象物に対して相対的に移動させることにより当該カメラの撮像視野内に対象物を位置させる相対移動機構と、前記対象物に照明光を照射する照明手段と、前記カメラから出力された画像データを格納する少なくとも２つの画像記憶部と、少なくとも前記カメラの撮像タイミング制御、前記照明手段の制御および前記画像データの画像データの画像処理を含む処理を実行する処理部と、前記相対移動機構を制御するとともに前記処理部との間で制御信号を授受する設備制御部と、設定時間が経過したタイミングにて前記処理部へ割り込み信号を出力するタイマ手段とを備えた画像認識機能付装置によって、前記処理部でいずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを対象にした画像処理を実行中に前記カメラから出力された画像データを他方の画像記憶部に格納する画像認識方法であって、前記処理部によって、前記設備制御部からの照明点灯指令を受けて前記カメラに対して照明点灯信号を出力するとともに、前記照明手段の明るさが安定する署名安定時間に相当する時間を前記設定時間として設定して前記タイマ手段を起動させる照明点灯指令処理工程と、前記タイマ手段からの割り込み信号を受けて前記設備制御部に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理工程と、設備制御部からの画像取込指令を受けて前記カメラに対して画像取込信号を出力する画像取込指令処理工程と、前記画像記憶部に格納された画像データを処理することにより対象物の検査もしくは対象物の位置を認識する画像処理工程とを実行し、前記画像処理工程を実行中に前記設備制御部からの照明点灯指令または画像取込指令もしくは前記タイマ手段からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理工程を中断して照明点灯処理工程または画像取込許可処理工程を実行し、照明点灯処理工程もしくは画像取込許可処理工程が完了したならば、当該画像処理工程を再開する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像処理を実行中に設備制御部からの指令信号またはタイマ手段からの割り込み信号を受けたならば実行中の画像処理を中断して画像取込指令処理、相対移動機構駆動許可指令、照明点灯処理など予め優先処理として特定された処理を実行し、これらの優先処理が完了したならば画像処理を再開することにより、単一の演算装置によって全ての処理を実行する構成の画像認識装置において、低コストで複数処理の並列処理を擬似的に可能とすることができ、画像認識処理の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の搭載対象となる基板の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図、図４，図５は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における画像認識方法のフロー図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における画像認識方法のタイムチャートである。
【００１３】
まず図１を参照して電子部品搭載装置の構成を説明する。電子部品搭載装置は後述するように基板を画像認識して電子部品搭載のための位置認識や状態検査を行う機能を有しており、画像認識機能付装置となっている。図１において基板保持部１の上面には電子部品搭載対象の基板２が保持されている。基板２には前工程において部品搭載位置に接着剤が
塗布されており、電子部品は接着剤を介して以下に説明する部品搭載機構によって搭載される。
【００１４】
基板保持部１の上方にはヘッド移動機構４が配設されており、ヘッド移動機構４の下面には結合プレート４ａを介して複数のノズル３ａを備えた搭載ヘッド３が装着されている。搭載ヘッド３、ヘッド移動機構４の動作は設備制御部１０により制御され、これにより搭載ヘッド３はノズル３ａによって部品供給部（図示省略）から電子部品を取り出して、基板保持部１に保持された基板２に移送搭載する。
【００１５】
ヘッド移動機構４と並列して、基板保持部１の上方にはカメラ移動機構７が配設されており、カメラ移動機構７の下面には結合プレート７ａを介してカメラ５が装着されている。カメラ移動機構７の動作は設備制御部１０により制御される。カメラ５はＣＣＤなどの光電変換素子を格子状に配列したエリアセンサを備えており、光電変換素子で蓄積した電荷を画像データとして出力する機能を有している。
【００１６】
カメラ５の撮像動作は、画像認識部１１に内蔵された処理部（図３参照）の撮像制御機能によって制御され、カメラ５から出力される画像データは上述の処理部によって画像処理される。カメラ５は照明装置６を備えており、カメラ５による撮像時には照明制御部１２によって照明装置６を制御することにより、撮像の対象物には照明光が照射される。したがって、照明装置６は対象物に照明光を照射する照明手段となっている。
【００１７】
次に画像認識の対象物について、図２を参照して説明する。図２に示すように、基板２の上面には複数の部品搭載位置２ａが等配列で設定されており、それぞれの部品搭載位置２ａの対角位置には、部品搭載位置２ａの位置認識用の特徴点である認識マーク２ｂが設けられている。そして部品搭載位置２ａ内には、予め電子部品接着用の接着剤８が塗布されている。電子部品搭載装置による基板２への電子部品搭載に際しては、部品搭載位置２ａおよび認識マーク２ｂを含む撮像視野９をカメラ５によって撮像た画像を画像認識することにより、部品搭載位置２ａ内における接着剤塗布状態および認識マーク２ｂの位置認識が行われる。
【００１８】
カメラ５による基板２の撮像においては、設備制御部１０によってカメラ移動機構７を制御して、カメラ５を基板２に対して相対移動することにより、撮像視野９を基板２上で順次移動させ、各部品搭載位置２ａについて撮像を行う。したがって、カメラ移動機構７は、カメラ５を対象物に対して相対的に移動させることにより、当該カメラ５の撮像視野内に画像認識の対象物である部品搭載位置２ａ内の接着剤８や認識マーク２ｂを位置させる相対移動機構となっている。
【００１９】
次に図３を参照して画像認識機能の制御系の構成を説明する。図３において、設備制御部１０は電子部品搭載装置本体を制御する制御装置であり、前述のようにヘッド移動機構４，カメラ移動機構７を制御するとともに、画像認識部１１に内蔵された処理部１３との間で制御信号を授受することにより、画像認識機能を構成する各部の動作タイミングを処理部１３を介して制御する。
【００２０】
画像認識部１１は、処理部１３、第１の画像記憶部１４、第２の画像記憶部１５およびタイマ１６を備えている。処理部１３は、少なくともカメラ５の撮像タイミング制御、照明装置６の制御およびカメラ５によって取得された画像データの画像処理を含む処理を実行するものであり、後述する詳細機能を有している。処理部１３によってカメラ５に対して画像取込信号が出力されると、カメラ５はエリアセンサの各光電変換素子で電荷を蓄積する。
【００２１】
所定の露光時間が経過して電荷の蓄積が完了すると、カメラ５は各光電変換素子から電荷を画像データとして順次出力し、第１の画像記憶部１４、第２の画像記憶部１５のいずれか一方に画像データを格納する。そして一方の画像記憶部へ画像データを格納中に、他方の画像記憶部に格納された画像データを処理部１３によって参照し、所定の画像処理が行われる。これにより、接着剤塗布状態検査および特徴部位置認識が実行される。このように、少なくとも２つの画像記憶部を備えることにより、画像データの格納と参照とを同時並行的に行えるようになっている。
【００２２】
タイマ１６は、処理部１３によって起動されることにより、すなわち所定の設定時間がセットされることにより計時を開始し、設定時間が経過するタイミングにて、処理部１３にタイムアップ信号を出力する。照明制御部１２は、処理部１３からの指令により、照明装置６を構成する２種類の撮像用照明（接着剤塗布状態検査用照明６ａ、特徴部認識用照明６ｂ）の点灯を制御する。
【００２３】
すなわち上述の画像認識機能は、カメラ５から出力された画像データを格納する少なくとも二つの画像記憶部を備え、処理部１３でいずれか一方の画像記憶部に記憶された画像データを処理中に、カメラ５から出力された画像データを他方の画像記憶部に格納する機能を有している。そしてタイマ１６は処理部１３に対する割り込み信号、すなわちその時点で実行中の処理を中断して優先度の高い処理を割り込み実行させるための信号を出力する機能を有しており、タイマ１６は設定時間が経過したタイミングにて処理部１３へ割り込み信号を出力するタイマ手段となっている。
【００２４】
次に処理部１３の処理機能について説明する。まず処理部１３は、カメラ５の画像取込に際して撮像対象を適正な条件で照明するための照明点灯処理を行う。すなわち設備制御部１０からの照明点灯指令を受けて、照明装置６に対して照明点灯信号を出力する処理を行い、照明装置６を構成する接着剤塗布状態検査用照明６ａ、特徴部認識用照明６ｂのいずれかが点灯してから、明るさが安定するまでの照明安定時間に相当する時間を、タイマ１６の設定時間として設定してタイマ１６を起動させる。カメラ５による画像取込は、この設定時間が経過して照明状態が安定した後に行われる。
【００２５】
そして設定時間がタイムアップした時点でタイマ１６から処理部１３に対して出力される割り込み信号、すなわちその時点で実行中の画像処理を中断して画像取込を可能とするための処理を優先的に実行させる信号を受けて、設備制御部１０に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理を行う。そして画像取込許可信号を受けた設備制御部１０は、処理部１３に対して画像取込指令を出力する。
【００２６】
そしてこの後処理部１３は、カメラ５への画像取込指令処理を行う。すなわち設備制御部１０からの画像取込指令を受けて、カメラ５に対して画像取込信号を出力することによって、カメラ５による基板２の画像取込を行わせる。これとともに、カメラ５の光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間を、設定時間として設定してタイマ１６を起動させる。
【００２７】
そして設定時間がタイムアップし露光時間に相当する時間が経過した時点で、設備制御部１０に対してカメラ移動機構７の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動機構駆動許可処理を行う。この処理は、タイマ１６から処理部１３に対して出力される割り込み信号、すなわちその時点で実行中の画像処理を中断してカメラ５の撮像視野を移動させる処理を優先的に実行させる信号を受けて行われる。この処理においては、設備制御部１０は、処理部１３よりカメラ移動機構７の駆動を許可する旨の信号を受けたならば、カメラ移動機構７を駆動させて、カメラ５の撮像視野９に次の対象物である部品搭載位置２ａおよび認識マーク２ｂを位置させる。
【００２８】
露光時間が経過することにより蓄積された電荷はカメラ５から出力され、第１の画像記憶部１４，第２の画像記憶部１５のいずれかの画像記憶部に格納される。そして処理部１３は、一方の画像記憶部に格納された画像データを処理することにより、対象物である接着剤塗布場内検査もしくは対象物である認識マーク２ｂの位置認識のため画像処理とを実行する。  
【００２９】
さらに処理部１３は、上述の各部の動作制御を行う過程において、複数の動作処理を同時並行的に実行する必要がある場合には、予め定められた優先度に従って処理の割り込みおよび原処理への復帰を行わせる。すなわち画像処理を実行中に、設備制御部１０からの画像取込指令またはタイマ１６からの前述の割り込み信号を受けたならば、実行中の画像処理を中断して優先処理である画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理を実行して、画像取込動作や視野移動動作を優先して実行させるようにし、画像取込指令処理もしくは相対移動機構駆動許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開することにより原処理に復帰する。
【００３０】
同様に、画像処理を実行中に設備制御部１０からの照明点灯指令またはタイマ１６からの前述の割り込み信号を受けたならば、実行中の画像処理を中断して優先処理である照明点灯処理もしくは画像取込許可処理を実行して、照明点灯動作や画像取込許可動作を優先して実行させるようにし、照明点灯処理もしくは画像取込許可処理が完了したならば、当該画像処理を再開することにより原処理に復帰する。
【００３１】
次に上述の画像認識機能を用いた画像認識方法について、図４、図５のフローに沿って、図６のタイムチャートを参照しながら詳述する。図４、図５は、設備制御部１０、処理部１３、タイマ１６およびカメラ５の動作処理状態を時系列的に並列記載したものである。また図６は、処理部１３によって行われる照明点灯指令処理、カメラ５における露光、露光により蓄積された電荷の出力・格納、処理部１３による画像処理、カメラ移動機構７によるカメラ軸移動動作の実行タイミングを時系列的に並列記載したものである。
【００３２】
まず図６に示すタイミングｔ０において、図４に示すように、設備制御部１０によりカメラ移動機構７に対してカメラ移動指令が出力される（ＳＴ１）。これにより、カメラ５が移動し、撮像視野９内に対象物である部品搭載位置２ａ内の接着剤８および認識マーク２ｂが位置する。次いで図６に示すタイミングｔ１において、設備制御部１０から接着剤塗布状態検査用照明６ａの点灯指令が照明制御部１２に対して出力され（ＳＴ２）、照明制御部１２から接着剤塗布状態検査用照明６ａに対して照明点灯信号が出力される（ＳＴ３）。これにより接着剤塗布状態検査用照明６ａが点灯する。これとともに、処理部１３によってタイマ１６が起動され、照明安定時間が設定される（ＳＴ４）。
【００３３】
そしてタイマ１６が作動して設定時間がタイムアップすることにより画像取込が可能な状態となり、処理部１３から設備制御部１０に対して画像取込許可信号が出力される（ＳＴ５）。そしてこの信号を受けて、設備制御部１０は処理部１３に対して画像取込指令を出力し（ＳＴ６）、処理部１３はカメラ５に対して画像取込信号を出力する（ＳＴ１）。これにより、図６に示すタイミングｔ２においてカメラ５は光電変換素子の露光を開始し（ＳＴ８）、タイミングｔ３において所定の露光時間経過後に画像データの出力を開始する（ＳＴ９）。そしてタイミングｔ４において画像データの出力が完了すると、処理部１３に対して格納完了信号が出力される（ＳＴ１１）。
【００３４】
この後、図６に示すタイミングｔ６において特徴部認識用照明点灯指令が照明制御部１２に対して出力され（ＳＴ１２）、相前後するタイミングｔ５において塗布状態検査指令が処理部１３に対して出力される（ＳＴ１３）。これにより、塗布状態検査を目的とした
画像処理Ａが開始される。これと並行して照明制御部１２から特徴部認識用照明６ｂに対して照明点灯信号が出力される（ＳＴ１４）。これにより、特徴部認識用照明６ｂが点灯するとともに、処理部１３によってタイマ１６が起動され、照明安定時間が設定される（ＳＴ１５）。
【００３５】
そしてタイマ１６が作動して設定時間がタイムアップすることにより画像取込が可能な状態となり、画像取込許可信号が出力される（ＳＴ１６）。そしてこの信号を受けて、設備制御部１０は処理部１３に対して画像取込指令を出力し（ＳＴ１７）、処理部１３はカメラ５に対して画像取込信号を出力する（ＳＴ１８）。これにより、図６に示すタイミングｔ７においてカメラ５は露光を開始し（ＳＴ２１）、タイミングｔ８において所定の露光時間経過後に画像データの出力を開始し（ＳＴ２２）、タイミングｔ１０において出力を完了する（ＳＴ２３）。
【００３６】
（ＳＴ１８）においては、タイマ１６が露光時間に相当する設定時間で起動され、タイマ１６が作動してタイムアップするタイミングにて、処理部１３から設備制御部１０に対してカメラ移動許可信号が出力される（ＳＴ２０）。このタイミングは（ＳＴ２２）における出力開始タイミングであるタイミングｔ８と一致している。そして設備制御部１０からカメラ移動機構７に対してカメラ移動指令が出力され（ＳＴ２４）、カメラ５の撮像視野９が移動して次の対象物が撮像視野９内に位置する。
【００３７】
次いで処理部１３に対して搭載位置認識指令が出力される（ＳＴ２５）。そして（ＳＴ２２）の後、画像データの出力が完了したタイミングｔ１０にて、処理部１３に対して格納完了信号が出力される（ＳＴ２６）。この後、格納された画像データを対象として、タイミングｔ１１にて特徴部位置認識のための画像処理Ｂが開始される。
【００３８】
図４に示す（ＳＴ２５）の後続ステップは図５に示す（ＳＴ２７）であり、図５において（ＳＴ２７）〜（ＳＴ３６）に示す処理は、図４における（ＳＴ２）〜（ＳＴ１１）と同様である。そして図５において（ＳＴ３７）〜（ＳＴ５１）に示す処理は、図４における（ＳＴ１２）〜（ＳＴ５１）と同様である。
【００３９】
このようにして、カメラ５の撮像視野を順次移動させながら、部品搭載位置２ａ内の接着剤８を対象とした画像取込、認識マーク２ｂを対象とした画像取込を順次行うとともに、接着剤８の塗布状態検査を目的とした画像処理Ａおよび特徴部位置認識を目的とした画像処理Ｂが、処理部１３によって交互に実行される。
【００４０】
上述の画像処理Ａ，Ｂは、図６においてはあたかも連続して実行されるかのように示されているが、実際には処理部１３が優先処理を実行している間は実行が中断されている。すなわち、画像処理Ａにおいては、図４の（ＳＴ１６）、（ＳＴ１８）および（ＳＴ２０）に示す処理を実行するために、また画像処理Ｂにおいては、図５の（ＳＴ２８）、（ＳＴ３０）および（ＳＴ３２）に示す処理を実行するために、いずれもこれらの処理実行に必要な時間だけ画像処理が中断している。しかしながらこれらの処理に必要な時間はきわめて短く、トータルの画像処理時間を大きく遅延させるような影響は及ぼしておらず、実質的に画像処理が連続して実行されているとみなして差し支えない。
【００４１】
すなわち本実施の形態に示す画像認識機能付装置における画像認識方法においては、処理部１３は、設備制御部１０からの照明点灯指令を受けてカメラ５に対して照明点灯信号を出力するとともに、照明装置６の明るさが安定する照明安定時間に相当する時間をタイマ１６の設定時間として設定してタイマ１６を起動させる照明点灯指令処理工程と、タイマ１６からの割り込み信号を受けて、設備制御部１０に対して画像取込を許可する旨の信号を出力する画像取込許可処理工程と、設備制御部１０からの画像取込指令を受けてカメ
ラ５に対して画像取込信号を出力する画像取込指令処理工程と、設備制御部１０からの画像取込指令を受けてカメラ５に対して画像取込信号を出力するとともに、カメラ５の光電変換素子が電荷を蓄積し終えるまでの露光時間に相当する時間をタイマ１６の設定時間として設定してタイマ１６を起動させる画像取込指令処理工程と、タイマ１６からの割り込み信号を受けて設備制御部１０に対してカメラ移動機構７の駆動を許可する旨の信号を出力する相対移動駆動許可処理工程とを実行するようにしている。そして相対移動機構の駆動を許可する旨の信号を受けたならば、設備制御部１０は、カメラ移動機構７を駆動させてカメラ５の撮像視野９に次の対象物を位置させる視野移動工程を実行するようにしている。
【００４２】
そしてこれらの各処理実行の過程において、画像処理工程を実行中に設備制御部１０からの画像取込指令またはタイマ１６からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理を中断して画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程を実行し、画像取込指令処理工程もしくは相対移動機構駆動許可処理工程が完了したならば当該画像処理工程を再開するようにしている。
【００４３】
同様に、画像処理工程を実行中に設備制御部１０からの照明点灯指令または画像取込指令もしくはタイマ１６からの割り込み信号を受けたならば、当該画像処理工程を中断して照明点灯処理工程または画像取込許可処理工程を実行し、照明点灯処理工程もしくは画像取込許可処理工程が完了したならば、当該画像処理工程を再開するようにしている。
【００４４】
これにより、演算処理を実行するＣＰＵを１セットのみ備え、このＣＰＵによって画像処理演算と照明制御やカメラ制御などの撮像関連処理とを兼ねて行わせる構成の画像認識装置において、画像処理演算とその他の処理演算とを擬似的に並列処理することが可能となる。
【００４５】
したがって、マルチタスクを実行させるための専用のＯＳを必要とせず、また複数のＣＰＵを備えることによる装置構成の複雑化を招くことなく、高効率を確保しながら簡易的な構成・低コストの画像認識装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の画像認識機能付装置および画像認識方法は、低コストで複数処理の並列処理を擬似的に可能とすることができ、画像認識処理の効率を向上させることができるという効果を有し、電子部品実装装置などカメラによって対象物の画像を取り込んで認識する用途、特に同一の対象物を連続的に画像認識する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の搭載対象となる基板の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における画像認識方法のフロー図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における画像認識方法のフロー図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における画像認識方法のタイムチャート
【符号の説明】
【００４８】
２  基板
２ａ  部品搭載位置
２ｂ  認識マーク
３  搭載ヘッド
４  ヘッド移動機構
５  カメラ
６  照明装置
７  カメラ移動機構
８  接着剤
９  撮像視野
【図１】
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【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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