JP2004264026A - 画像認識装置および画像認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】認識タクトタイムを短縮することが出来る画像認識装置および画像認識方法を提供することを目的とする。
【解決手段】半田レベラが形成された矩形形状の電極１６上に印刷されたクリーム半田９を撮像して認識処理することによりクリーム半田９を識別する画像認識方法において、下段照明ユニット２６によって白色照明光および赤色照明光を４５゜以下の照射角度θ１で周囲から照射し、中段照明ユニット２７，上段照明ユニット２８によって赤色照明光を上方から照射した状態でカメラによってカラー画像を取得する。これにより、認識画面において半田レベラ形成面１６ａが赤色で半田表面９ａが白色で現れ、同一認識画面で半田表面９ａと半田レベラ形成面１６ａとを確実に識別することができ、認識タクトタイムを短縮することができる。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、認識対象物を撮像して画像を取得し、この画像を認識処理する画像認識装置および画像認識方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品や機器の製造分野においては、電子部品や基板などの認識対象物をカメラで撮像し、撮像結果を画像認識することにより対象物の識別や位置検出などを行う画像認識方法が広く用いられている。これらの画像認識の適用例として、電子部品の実装に先立って行われる半田印刷後の基板を対象とした印刷検査がある。この印刷検査では、基板の電極上に印刷されたクリーム半田の印刷状態、すなわち印刷位置や印刷半田量などを画像認識により検出して印刷状態の合否を判定する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１０４０４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板の電極には半田接合性を向上させる目的で、電極表面に半田膜が形成された半田レベラを有するものがある。このような半田レベラを有する電極に印刷されたクリーム半田を認識対象とする場合には、画像認識により基板上における電極の識別および電極上におけるクリーム半田の識別を同時に行うことが困難であった。すなわち、クリーム半田の識別には、クリーム半田の印刷部分を半田レベラ表面から分離する必要があるが、半田レベラとクリーム半田は本来同材質のものを含むことから、異なる照明条件で撮像した複数の画像を取得する必要があり、画像取得に時間を要し認識タクトタイムの短縮が困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、認識タクトタイムを短縮することが出来る画像認識装置および画像認識方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の画像認識装置は、背景面と光沢性を有する第１の表面と第１の表面よりも光沢性が低い第２の表面とを認識面に含み、背景面中に第１の表面が矩形形状の境界線で区分して設けられさらに第１の表面上に第２の表面が設けられた認識対象物を撮像して得られた画像を認識処理することにより、前記背景面中において第１の表面と第２の表面とを識別する画像認識装置であって、撮像時に前記認識対象物に対して照明光を照射する照明部と、前記照明光の反射光を上方から受光して前記認識対象物のカラー画像を撮像するカメラと、このカメラにより取得した画像データを認識処理する認識処理部とを備え、前記照明部は、前記第１の表面からの正反射光が前記カメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射する第１の照明手段と、前記第１の表面からの反射光が前記カメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射する第２の照明手段とを有する。
【０００７】
請求項２記載の画像認識装置は、請求項１記載の画像認識装置であって、前記第１の照射方向は、垂直面内において前記第１の表面への照射方向と背景面とがなす角度が４５度以下であり、且つ水平面内において第１の表面への照射方向と前記境界線がなす角度が７５度以下である。
【０００８】
請求項３記載の画像認識装置は、請求項１または２記載の画像認識装置であって、前記認識対象物は半田印刷後の電子部品実装用の基板であり、前記背景面は前記基板の表面であり、前記第１の表面は前記基板に設けられ表面に半田レベラが形成された電子部品接続用の電極であり、さらに前記第２の表面は、前記電極に印刷されたクリーム半田である。
【０００９】
請求項４記載の画像認識方法は、背景面と光沢性を有する第１の表面と第１の表面よりも光沢性が低い第２の表面とを認識面に含み、背景面中に第１の表面が矩形形状の境界線で区分して設けられさらに第１の表面上に第２の表面が設けられた認識対象物を撮像して得られた画像を認識処理することにより、第１の表面と第２の表面とを識別する画像認識方法であって、前記認識対象物に対して照明部によって照明光を照射し、この照明光の反射光を上方から受光して前記認識対象物を撮像する際に、第１の照明手段によって前記第１の表面からの正反射光が前記カメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射し、第２の照明手段によって前記第１の表面からの反射光が前記カメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射する。
【００１０】
請求項５記載の画像認識方法は、請求項４記載の画像認識方法であって、前記第１の照射方向は、前記垂直面内において前記第１の表面への照射方向と背景面とがなす角度が４５度以下であり、且つ水平面内において第１の表面への照射方向と前記境界線がなす角度が７５度以下である。
【００１１】
請求項６記載の画像認識方法は、請求項４または５記載の画像認識方法であって、前記背景面は電子部品実装用の基板であり、前記第１の表面は前記基板に設けられ表面に半田レベラが形成された電子部品接続用の電極であり、さらに前記第２の表面は、前記電極に印刷されたクリーム半田である。
【００１２】
本発明によれば、認識対象物に対して照明部によって照明光を照射し、この照明光の反射光を上方から受光して認識対象物を撮像する際に、第１の照明手段によって第１の表面からの正反射光がカメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射するとともに、第２の照明手段によって第１の表面からの反射光がカメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射することにより、１回の撮像動作で取得された画像から、第１の表面および第２の表面の識別を同一認識画面で行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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スクリーン印刷装置の正面図、図２は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図、図４は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置による基板印刷面の部分平面図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態の画像認識装置の認識対象となる基板の平面図、図５（ｂ）は本発明の一実施の形態の画像認識装置の認識対象となる基板の部分断面図、図６は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの断面図、図７（ａ）は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの照明部の構成説明図、図７（ｂ）は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図、図８は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの光源配置説明図、図９、図１０、図１１は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図、図１２は本発明の一実施の形態の画像認識装置の取得画像図、図１３は本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図である。
【００１４】
まず図１、図２および図３を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。このスクリーン印刷装置は、電子部品が実装される基板にクリーム半田を印刷する印刷機構のみならず、後述するように、印刷状態の良否を判定する印刷検査装置としての機能をも併せ持った構成となっている。
【００１５】
図１、図２において、基板位置決め部１は、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３よりなる移動テーブル上にθ軸テーブル４を段積みし、さらにその上にＺ軸テーブル５を配設して構成されており、Ｚ軸テーブル５上にはクランパ８によって挟み込まれた基板６を下方から保持する基板保持部７が設けられている。印刷対象の基板６は、図１，図３に示す搬入コンベア１４によって基板位置決め部１に搬入される。基板位置決め部１を駆動することにより、基板６はＸＹ方向に移動し、後述する印刷位置、基板認識位置に位置決めされる。印刷後の基板６は、搬出コンベア１５によって搬出される。
【００１６】
基板位置決め部１の上方には、スクリーンマスク１０が配設されており、スクリーンマスク１０はホルダ１１にマスクプレート１２を装着して構成されている。基板６は基板位置決め部１によってマスクプレート１２に対して位置合わせされ下方から当接する。基板６の回路形成面には、図５（ａ）に示すように電子部品接続用の矩形状の電極１６，１７が設けられている。電極１６，１７の表面には半田レベラが形成されており、半田レベラ形成面１６ａは光沢性を有する第１の表面となっている。
【００１７】
スクリーンマスク１０上には、スキージヘッド１３が水平方向に往復動自在に配設されている。基板６がマスクプレート１２の下面に当接した状態で、マスクプレート１２上にクリーム半田９を供給し、スキージヘッド１３のスキージ１３ａをマスクプレート１２の表面に当接させて摺動させることにより、基板６の印刷面にはマスクプレート１２に設けられたパターン孔を介してクリーム半田９が印刷される。これにより、図５（ａ）に示すように、電極１６，１７の半田レベラ形成面１６ａにはクリーム半田９が印刷される。印刷された状態におけるクリーム半田９の半田表面９ａは、半田レベラ形成面１６ａよりも光沢性が低い第２の表面となっている。
【００１８】
スクリーンマスク１０の上方には、撮像手段である撮像ユニット２０が設けられている。図４（ａ）に示すように、撮像ユニット２０はＸ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２によってＸＹ方向に水平移動する。Ｘ軸テーブル２１およびＹ軸テーブル２２は、撮像ユニット２０を移動させる撮像移動手段となっている。撮像ユニット２０を撮像移動手段によってマスクプレート１２に対して移動させることにより、撮像ユニット２０はマスクプレート１２の任意の位置を撮像する。
【００１９】
基板位置決め部１は、図４（ｂ）に示すようにＹ軸テーブル３によってスクリーンマスク１０の下方からＹ方向に移動して、保持した基板６を基板認識位置まで移動させることができるようになっており（図２も参照）、この状態で撮像ユニット２０を基板位置決め部１上の基板６に移動させることにより、撮像ユニット２０によって基板６の任意の位置を撮像することができる。スクリーン印刷後の印刷検査は、認識対象物としての半田印刷後の基板６を撮像ユニット２０で撮像することによって行われる。
【００２０】
印刷検査において認識対象となる基板６は、図５（ｂ）に示すように、基板６の表面から電極１６，１７が矩形形状の境界線で区分されさらに半田レベラの厚み分だけ上方に突出して設けられた形状となっており、さらに半田レベラ形成面１６ａ上にはクリーム半田９が印刷されている。すなわち、撮像ユニット２０によって撮像された画像は、印刷検査のための画像認識における認識面であり、この認識面には基板６の表面である背景面と、半田レベラ形成面１６（第１の表面）および半田レベラ形成面１６ａ上に印刷されたクリーム半田９の半田表面９ａ（第２の表面）が含まれる。印刷検査のための認識処理においては、背景面中において半田レベラ形成面１６ａと半田表面９ａと識別することにより半田印刷面積を求める。そしてこの半田印刷面積を予め設定されている検査用しきい値と比較することにより、印刷状態の良否を判定する。
【００２１】
次に図６を参照して、撮像ユニット２０の構成について説明する。図６に示すように、撮像ユニット２０はカラー撮像が可能なカメラ２３にズーム光学系２４を接続し、ズーム光学系２４の下方に照明部２５を配設した構成となっている。照明部２５は、撮像時に認識対象物である基板６の表面に対して照明光を照射する。カメラ２３は、照明部２５によって照射され基板６によって反射された反射光を、ズーム光学系２４を介して上方から受光し、認識対象物を撮像する。カメラ２３により取得した認識面の画像データは、認識処理部３０によって認識処理され、認識結果は制御部３３に送られる。
【００２２】
次に照明部２５の構成について説明する。照明部２５は、下方に位置する基板６に対して種々の照明条件で照明光を照射するため、以下に説明する下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７，上段照明ユニット２８および同軸照明ユニット２９の複数の照明ユニットを備えている。これらの照明ユニットは、制御部３３によって照明制御部３１を介して制御される。
【００２３】
ここで、下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７，上段照明ユニット２８は、それぞれカメラ２３による円形の撮像範囲２５ａの周囲に光源を配置した円環状の照明ユニットである。これらの照明ユニットのうち、下段照明ユニット２６は下段照明回転駆動部３２によって撮像範囲２５ａの廻りに所定角度の回転が可能となっている。撮像ユニット２０，認識処理部３０，照明制御部３１および下段照明回転駆動部３２は、スクリーン印刷装置において基板を撮像して印刷検査を目的とした認識処理を行う画像認識装置を構成する。
【００２４】
次に図７を参照して、上述の各照明ユニットの照明機能について説明する。下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７は、それぞれ複数のＬＥＤ３６を備えた光源部３５を撮像範囲２５ａの周囲に放射状に配置した構成となっている。ここで下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７は、撮像範囲２５ａ内に位置した認識対象物に対して、図７（ｂ）に示すように、それぞれ矢印ａ，ｂ方向からθ１，θ２の照射角度（照明光の照射方向と水平方向（基板６表面）とが為す角度）で照明光を照射する。
【００２５】
上段照明ユニット２８は、中段照明ユニット２７よりも上方に円環状に配置されたＬＥＤの光源部を備えており、撮像範囲２５ａ内に位置した認識対象物に対して上方から照明光を照射する。また同軸照明ユニット２９は、ズーム光学系２４の下方に配置されたハーフミラー２９ａの側方に位置しており、ＬＥＤの光源部から水平方向に照射された照明光をハーフミラー２９ａによって下方に反射して、認識対象物を同軸方向から照明する。
【００２６】
ここで上記各照明ユニットから照射される照明光について説明する。図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７における光源部の水平配置を示している。下段照明ユニット２６，中段照明ユニット２７はいずれも撮像位置２５ａを中心にして放射状に８個の光源部を配置した構成となっており、これらの各光源部から撮像位置２５ａの中心に向かって照明光が照射される。
【００２７】
図８（ａ）に示すように、下段照明ユニット２６に配置された８個の光源部のうち、０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜の４方向には、赤色光を発するＬＥＤを備えた赤色光源部３５Ｒが配置されており、これらの赤色光源部３５Ｒと４５゜の角度を為す４方向には、白色光を発するＬＥＤを備えた白色光源部３５Ｗが配置されている。
【００２８】
したがって、下段照明ユニット２６を点灯することにより、図７（ｂ）に示すように、水平姿勢の基板６の表面に形成された電極１６および電極１６上のクリーム半田９に対して、照射角度θ１の方向から（矢印ａ参照）白色光および赤色光が照射される。このとき上述のように白色光と赤色光は、水平面内においてそれぞれ定められた方向からのみ照射される。下段照明ユニット２６における各光源部の取り付け方向は、照射角度θ１が４５゜以下の角度となるように設定される。
【００２９】
図８（ｂ）に示すように、中段照明ユニット２７に配置された８個の光源部は、すべて赤色光を発するＬＥＤを備えた赤色光源部３５Ｒとなっており、中段照明ユニット２７を点灯することにより、図７（ｂ）に示すように、水平姿勢の基板６の表面に形成された電極１６および電極１６上のクリーム半田９に対して、照射角度θ２の全周方向から（矢印ｂ参照）赤色光が照射される。
【００３０】
上段照明ユニット２８および同軸照明ユニット２９には、それぞれ赤色光を発するＬＥＤを備えた光源部が配置されている。上段照明ユニット２８を点灯することにより、図７（ｂ）に示すように、基板６の表面に形成された電極１６および電極１６上のクリーム半田９に対して、垂直方向に対して幾分傾いた方法から（矢印ｃ参照）赤色光が照射される。また同軸照明ユニット２９を点灯することにより、ハーフミラー２９ａによって下方に反射された赤色光が同軸方向から（矢印ｄ参照）照射される。
【００３１】
この画像認識装置は上記のように構成されており、次にクリーム半田印刷後の基板を対象として、印刷検査の目的で行われる画像認識方法について説明する。この画像認識においては、基板１６の表面を撮像した画面の背景面中において半田レベラ形成面１６ａと半田表面９ａと識別することにより半田印刷面積を求める。そしてこの半田印刷面積を予め設定されている検査用しきい値と比較することにより、印刷状態の良否を判定する。
【００３２】
印刷検査に際しては、印刷後の基板６を撮像位置に移動させ、撮像ユニット２０を基板６の検査対象位置に位置合わせする。このとき、図９（ａ）に示すように、クリーム半田９が印刷された矩形形状の電極１６の４辺の外形線、すなわち基板６表面との境界線が、それぞれ０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜の方向に略一致するように位置合わせする。
【００３３】
そしてカメラ２３による撮像に際しては、下段照明ユニット２６、中段照明ユニット２７および上段照明ユニット２９を併せて用いる。まず下段照明ユニット２６の照明状態について説明する。図９（ａ）に示すように、撮像時には４つの白色光源部３５Ｗ、４つの赤色光源部３５Ｒのすべてを点灯して、基板６上の検査対象位置に照明光を照射する。図９（ｂ）は、これらの照明光のうち、白色光源部３５Ｗから照射された白色照明光の反射状態を示しており、矢印ａ方向（図７（ｂ）参照）から照射された白色照明光は、クリーム半田９の半田表面９ａおよび半田レベラ表面１６ａに照射される。これらの照明光のうち、半田表面９ａに対して照射された照明光（矢印ａ１参照）は、光沢性の低い半田表面９ａによって乱反射され、この乱反射光は上方のカメラ２３（図６参照）によって受光される。
【００３４】
そして半田レベラ１６ａに対して照射された照明光（矢印ａ２参照）は、図９（ｃ）に示すように、光沢性を有する半田レベラ表面１６ａによって相当部分が水平面内における照射方向（角度θ３）に応じた特定方向に正反射される。このとき、白色光源部３５Ｗから照射される照明光の水平面内における照射方向は、電極１６の境界線に対して略４５゜の方向に設定されていることから、この正反射光の水平面内における反射方向は図９（ｃ）において破線矢印で示すように偏っている。したがってこの正反射光は上方のカメラ２３によって受光されない。なお、ここではθ３は４５゜に設定されているが、正反射光がカメラ２３によって受光されない角度であればよく、実用的な条件としては７５゜以下であればよい。
【００３５】
図１０は、下段照明ユニット２６の照明光のうち、赤色光源部３５Ｒから照射された赤色照明光の入射方向および反射状態を示しており、図１０（ａ）に示すように、これらの赤色照明光は矩形形状の電極１６の４辺の境界線に対して法線方向から入射する。そして図１０（ｂ）に示すように、矢印ｅ方向から照射された赤色照明光は、クリーム半田９の半田表面９ａおよび半田レベラ表面１６ａに照射される。
【００３６】
これらの照明光のうち、半田表面９ａに対して照射された照明光（矢印ｅ１参照）は、光沢性の低い半田表面９ａによって乱反射され、この乱反射光は上方のカメラ２３（図６参照）によって受光される。また半田レベラ１６ａに対して照射された照明光（矢印ｅ２参照）は、光沢性を有する半田レベラ表面１６ａによって相当部分が入射角度に応じた特定方向に正反射され、このうち一部は上方に反射されてカメラ２３によって受光される。
【００３７】
図１１は、中段照明ユニット２８，上段照明ユニット２９によって照射された照明光の反射状態を示している。この撮像においては、中段照明ユニット２８，上段照明ユニット２９はいずれも赤色照明光をそれぞれ矢印ｂ、矢印ｃの方向から、クリーム半田９の半田表面９ａおよび半田レベラ表面１６ａに照射する。これらの照明光のうち、半田表面９ａに対して照射された照明光は、光沢性の低い半田表面９ａによって乱反射され、この乱反射光は同様に上方のカメラ２３によって受光される。また半田レベラ１６ａに対して照射された照明光は、光沢性を有する半田レベラ表面１６ａによって相当部分が上方に正反射されカメラ２３によって受光される。
【００３８】
図１２は、このような照明条件下での撮像によって得られた認識画面を示している。この認識画面は、基板６の表面を示す背景面中に電極１６および電極１６に印刷されたクリーム半田９が含まれたカラー画像となっている。図１２において、電極１６の半田レベラ形成面１６ａにおいては、下段照明ユニット２６、中段照明ユニット２７，上段照明ユニット２８から照射された赤色照明光の正反射光によって赤色部として現れる。ここで半田レベラ形成面１６ａには下段照明ユニット２６の白色照明光も照射されるが、前述のように白色照明光の正反射光はカメラ２３には受光されない方向に反射されることから、半田レベラ形成面１６ａが白色照明光によって高輝度に光ることがない。
【００３９】
これに対し、クリーム半田９の半田表面９ａは、下段照明ユニット２６から照射された白色照明光の乱反射光および下段照明ユニット２６、中段照明ユニット２７，上段照明ユニット２８から照射された赤色照明光の乱反射光を上方に反射する。これらの乱反射光をカメラ２３が受光することにより、クリーム半田９は幾分赤みを帯びた白色部として現れ、赤色部で現れる半田レベラ表面１６ａと明瞭に識別される。
【００４０】
上記説明したように、本実施の形態の画像認識方法においては、基板表面に半田レベラ形成面１６ａが矩形形状の境界線で区分されて設けられこの半田レベラ形成面１６ａにクリーム半田９が印刷された基板６を認識対象としている。そして撮像ユニット２０による撮像対象となる認識面としての基板６上面は、背景面としての基板６表面中に光沢性を有する第１の表面としての半田レベラ形成面１６ａを有する電極１６と、半田レベラ形成面１６ａよりも光沢性が低い第２の表面としての半田表面９ａを含んだ構成となっている。
【００４１】
そして基板６上面に対して照明部２５によって照明光を照射し、この照明光の反射光を上方から受光して基板６上面を撮像する際には、下段照明ユニット２６の白色光源部３５Ｗによって、半田レベラ表面１６ａからの正反射光がカメラ２３によって受光されない照射方向から基板６上面に対して照明光を照射するようにしている。すなわち、図７（ｂ）に示すように、垂直面内において半田レベラ表面１６ａへの照射方向と基板６表面とがなす照射角度θ１が４５゜以下の方向から、且つ図９（ｃ）に示すように、水平面内において半田レベラ１６ａへの照射方向と電極１６の境界線がなす角度θ３が７５゜以下の角度から、白色照明光を照射するようにしている。
【００４２】
さらに上述の撮像に際しては、この白色照明とともに、下段照明ユニット２６の赤色光源部３５Ｒ、中段照明ユニット２７および上段照明ユニット２８によって、半田レベラ表面１６ａからの正反射光がカメラ２３によって受光される照射方向から基板６上面に対して赤色照明光（有色照明光）を照射する。すなわち、本実施の形態に示す画像認識方法においては、下段照明ユニット２６の白色光源部３５Ｗが白色照明光を照射する第１の照明手段となっており、下段照明ユニット２６の赤色光源部３５Ｒ、中段照明ユニット２７および上段照明ユニット２８が、有色照明光を照射する第２の照明手段となっている。
【００４３】
これにより、半田レベラ表面１６ａと半田表面９ａとを赤色部と白色部との明瞭な色彩差によって識別することができ、半田レベラ表面１６ａ上に本来同質の材質を含むクリーム半田９が印刷されている場合においても、認識精度を向上させて半田面積の検出を高精度で行うことが可能となる。しかも本実施の形態においては上記クリーム半田９と半田レベラ表面１６ａの分離を同一の認識画面上で行うことができることから、異なる照明条件で撮像した複数の画像を取得する必要があった従来の画像認識方法と比較して、認識タクトタイムの短縮が可能となっている。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、電極１６の外形を示す４辺の境界線がそれぞれ０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜の方向に略一致するように位置合わせする例を示したが、図１３（ａ）に示すように基板６上における電極１６の方向が図９（ａ）に示す状態からある角度αだけ傾いている場合には、下段照明回転駆動部３２（図６参照）によって下段照明ユニット２６を同一の角度αだけ回転させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、白色照明光は図９（ｃ）に示す例と同様の照射方向から照射され、同様の結果を得る。
【００４５】
また上記実施の形態では、半田レベラ形成面１６ａを有する電極１６にクリーム半田９が印刷された基板６を認識対象物とする例を示しているが、これ以外に組み合わせであっても、背景面と光沢性を有する第１の表面と第１の表面よりも光沢性が低い第２の表面とを認識面に含み、背景面中に第１の表面が矩形形状の境界線で区分されて設けられさらに第１の表面上に第２の表面が設けられた構成の認識対象物であれば本発明の適用対象とすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、認識対象物に対して照明部によって照明光を照射し、この照明光の反射光を上方から受光して認識対象物を撮像する際に、第１の照明手段によって第１の表面からの正反射光がカメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射するとともに、第２の照明手段によって第１の表面からの反射光がカメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射するようにしたので、１回の撮像動作で取得された画像から、第１の表面および第２の表面の識別を同一認識画面で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図
【図４】本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置による基板印刷面の部分平面図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の画像認識装置の認識対象となる基板の平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の画像認識装置の認識対象となる基板の部分断面図
【図６】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの断面図
【図７】（ａ）本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの照明部の構成説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図
【図８】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットの光源配置説明図
【図９】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図
【図１２】本発明の一実施の形態の画像認識装置の取得画像図
【図１３】本発明の一実施の形態の画像認識装置の撮像ユニットによる照明光照射方向の説明図
【符号の説明】
６ 基板
９ クリーム半田
９ａ 半田表面
１６、１７ 電極
１６ａ 半田レベラ形成面
２０ 撮像ユニット
２３ カメラ
２５ 照明部
２６ 下段照明ユニット
２７ 中段照明ユニット
２８ 上段照明ユニット
２９ 同軸照明ユニット
３０ 認識処理部
３１ 照明制御部
３３ 制御部

Claims (6)

1. 背景面と光沢性を有する第１の表面と第１の表面よりも光沢性が低い第２の表面とを認識面に含み、背景面中に第１の表面が矩形形状の境界線で区分して設けられさらに第１の表面上に第２の表面が設けられた認識対象物を撮像して得られた画像を認識処理することにより、前記背景面中において第１の表面と第２の表面とを識別する画像認識装置であって、撮像時に前記認識対象物に対して照明光を照射する照明部と、前記照明光の反射光を上方から受光して前記認識対象物のカラー画像を撮像するカメラと、このカメラにより取得した画像データを認識処理する認識処理部とを備え、前記照明部は、前記第１の表面からの正反射光が前記カメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射する第１の照明手段と、前記第１の表面からの反射光が前記カメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射する第２の照明手段とを有することを特徴とする画像認識装置。
2. 前記第１の照射方向は、垂直面内において前記第１の表面への照射方向と背景面とがなす角度が４５度以下であり、且つ水平面内において第１の表面への照射方向と前記境界線がなす角度が７５度以下であることを特徴とする請求項１記載の画像認識装置。
3. 前記認識対象物は半田印刷後の電子部品実装用の基板であり、前記背景面は前記基板の表面であり、前記第１の表面は前記基板に設けられ表面に半田レベラが形成された電子部品接続用の電極であり、さらに前記第２の表面は、前記電極に印刷されたクリーム半田であることを特徴とする請求項１または２記載の画像認識装置。
4. 背景面と光沢性を有する第１の表面と第１の表面よりも光沢性が低い第２の表面とを認識面に含み、背景面中に第１の表面が矩形形状の境界線で区分して設けられさらに第１の表面上に第２の表面が設けられた認識対象物を撮像して得られた画像を認識処理することにより、第１の表面と第２の表面とを識別する画像認識方法であって、前記認識対象物に対して照明部によって照明光を照射し、この照明光の反射光を上方から受光して前記認識対象物を撮像する際に、第１の照明手段によって前記第１の表面からの正反射光が前記カメラによって受光されない第１の照射方向から認識対象物に対して白色照明光を照射し、第２の照明手段によって前記第１の表面からの反射光が前記カメラによって受光される第２の照射方向から認識対象物に対して有色照明光を照射することを特徴とする画像認識方法。
5. 前記第１の照射方向は、前記垂直面内において前記第１の表面への照射方向と背景面とがなす角度が４５度以下であり、且つ水平面内において第１の表面への照射方向と前記境界線がなす角度が７５度以下であることを特徴とする請求項４記載の画像認識装置。
6. 前記背景面は電子部品実装用の基板であり、前記第１の表面は前記基板に設けられ表面に半田レベラが形成された電子部品接続用の電極であり、さらに前記第２の表面は、前記電極に印刷されたクリーム半田であることを特徴とする請求項４または５記載の画像認識方法。

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