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JP3237248B2 - Image processing method and image processing apparatus - Google Patents
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JP3237248B2 - Image processing method and image processing apparatus - Google Patents

Image processing method and image processing apparatus

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JP3237248B2
JP3237248B2 JP33263592A JP33263592A JP3237248B2 JP 3237248 B2 JP3237248 B2 JP 3237248B2 JP 33263592 A JP33263592 A JP 33263592A JP 33263592 A JP33263592 A JP 33263592A JP 3237248 B2 JP3237248 B2 JP 3237248B2
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image
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ccd camera
frame
image processing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品実装機・ロボ
ット等をはじめとする、各種の生産設備や自動化機器の
自動位置決めや検査に用いられる画像処理方法及び画像
処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method and an image processing apparatus used for automatic positioning and inspection of various production facilities and automation equipment including electronic component mounting machines and robots.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子部品実装機など各種の生産設
備は、生産性の向上を目的として、設備生産タクトの高
速化が進んでいる。その中で特にCCDカメラから画像
を取り込む画像処理装置は、生産設備の高精度化・高速
化・フレキシブル化の鍵として、生産設備への搭載と適
用範囲の拡大が急速に進んでいる。CCDカメラによる
画像処理装置を前提にした設備の高速化を考えるとき、
画像情報の処理時間の短縮とともに、CCDカメラで画
像を画像処理装置に取り込む(画像入力)時間の短縮も
重要な要素である。
2. Description of the Related Art In recent years, various types of production equipment such as electronic component mounting machines have been accelerated in terms of the tact time of production of the equipment for the purpose of improving productivity. Among them, an image processing apparatus that captures an image from a CCD camera, in particular, is being rapidly mounted on a production facility and expanded in its application range as a key to increasing the precision, speed, and flexibility of the production facility. When thinking about speeding up equipment based on an image processing device using a CCD camera,
Along with shortening the processing time of the image information, shortening the time required to capture an image into the image processing device (image input) with the CCD camera is also an important factor.

【0003】通常のCCDカメラは、画像処理装置やモ
ニタテレビなどの各種外部機器への1画面転送(1フレ
ーム転送)の時間は、1/30秒と固定であり、この転
送時間以外に、CCDカメラの光電変換面への電荷の蓄
積をする露光時間が必要である。
In a normal CCD camera, the time required for transferring one screen (one frame transfer) to various external devices such as an image processing apparatus and a monitor television is fixed at 1/30 second. An exposure time for accumulating charges on the photoelectric conversion surface of the camera is required.

【0004】生産設備において、画像処理装置を用いる
場合、画像処理対象を何らかの手段で移動させるか、カ
メラやレンズ、鏡などの撮像系を移動させて、次々と連
続的に供給される対象物を画像入力する方法が一般的で
ある。いずれにしても、CCDカメラなどの撮像装置で
対象物を撮像するためには、移動物(移動体)を一定時
間静止させて、これをCCD上の光電変換面に露光させ
る必要がある。生産設備の高速化において、この移動物
(移動体)の静止時間は生産タクト向上の大きな障害と
なってくる。
When an image processing apparatus is used in a production facility, an image processing object is moved by some means or an image pickup system such as a camera, a lens, a mirror, or the like is moved to sequentially and continuously supply objects. A method of inputting an image is generally used. In any case, in order to image a target with an imaging device such as a CCD camera, it is necessary to stop a moving object (moving object) for a certain period of time and expose the moving object (moving object) to a photoelectric conversion surface on the CCD . In increasing the speed of production equipment, the stationary time of this moving object (moving body) becomes a major obstacle to improving production tact.

【0005】これに対する従来の技術としては、次の2
つが挙げられる。 1)従来技術1:通常の連続点灯の照明を用いて、CC
D上の光電変換面への露光時間を十分に取って、シャッ
タ機能がない通常のCCDカメラで安定した画像を確保
する。 2)従来技術2:ストロボやシャッタカメラを用いて、
瞬間光で移動体の画像を静止化させる。
[0005] To address this, the following two techniques are known.
One is. 1) Prior art 1: Using normal continuous lighting, CC
Taking a sufficient exposure time for the photoelectric conversion surface on the D, shuts
A stable image is secured with a normal CCD camera without a data function . 2) Prior art 2: using a strobe or shutter camera
The image of the moving object is frozen by the instantaneous light.

【0006】特に、従来技術2の場合は、基本的に移動
体の停止は必要ないが、ストロボやシャッタカメラとい
った機器が必要になり、コスト的に不利となる。これに
加えて、ストロボやシャッタカメラによる撮像は実用
上、調整段階での自由度が低く、画質の安定性や光量の
確保といった点で課題が残ることが多い。そこで、本願
発明は従来技術1を改良するものとし、従来技術1を、
従来方法として、図5,図6を参照して説明する。
In particular, in the case of the prior art 2, basically, it is not necessary to stop the moving body, but it requires devices such as a strobe and a shutter camera, which is disadvantageous in cost. In addition, imaging with a strobe or a shutter camera has practically a low degree of freedom in the adjustment stage, and often leaves problems in terms of stability of image quality and securing of light amount. Therefore, this application
The invention shall improve the prior art 1, and the prior art 1
A conventional method will be described with reference to FIGS.

【0007】図5,図6は従来の動作タイミングを表わ
しており、図5はフィールド蓄積方式の、図6はフレー
ム蓄積方式のCCDカメラを用いたときの動作タイミン
グ図である。
FIGS. 5 and 6 show conventional operation timings. FIG. 5 is an operation timing diagram when using a field accumulation type CCD camera, and FIG. 6 is an operation timing diagram when using a frame accumulation type CCD camera.

【0008】NTSC方式などインターレース走査のテ
レビカメラは走査線の奇数番目だけか成る片画面と偶数
番目だけから成る残りの片画面を互い違いのタイミング
で走査させる動作を基本としている。そして、この奇数
番目の走査線から生成される画面を奇数フィールド、偶
数番目の走査線から生成される画面を偶数フィールドと
呼び、両方のフィールドを併せて1枚の完全な画面に成
る。つまりフィールドとは、インターレース走査におけ
る 奇数番目の走査線から生成される画面と偶数番目の
走査線から生成される画面の各々を単独の画面として呼
ぶときの呼称である。これに対して フレームとは、奇
数フィールドと偶数フィールドとを合成 することで、完
全は画像が生成されるが、この画像のことを呼ぶときの
呼称である。
[0008] Interlaced scanning text such as NTSC
Levi camera has a single screen consisting of only the odd number of scanning lines and an even number
Alternate timing for the remaining single screen consisting only of th
The scanning operation is basically performed. And this odd number
The screen generated from the scan line is called odd field, even
The screen generated from the scan line number is called even field.
And combine both fields into one complete screen.
You. In other words, the field is used for interlaced scanning.
Screen generated from odd-numbered scan lines and even-numbered scan lines
Each of the screens generated from the scan lines is called a single screen.
This is the name of the time. In contrast, a frame is an odd
By combining the number field and the even field ,
All images are generated, but when calling this image
It is a name.

【0009】また、フィールド蓄積とは、CCDに1フ
ィールド分だけ被写体の画像を当てて(露光して)出来
る電気信号を、次のフィールドでCCDから出力すると
いう動作を偶数フィールド・奇数フィールド各々につい
て繰り返すことで順次テレビカメラの画像を生成する方
式である。これに対して、フレーム蓄積とは、1フレー
ム分(つまり 2フィールド分)の時間、被写体の画像
をCCDに露光して、その次のフィールドでCCDから
映像を出力する動作を偶数フィールド・奇数フィールド
各々について繰り返すことで順次テレビカメラの画像を
生成するという方式である。
[0009] Field accumulation means that one CCD is stored in the CCD.
Field (exposed)
Output electric signals from the CCD in the next field
For each even and odd field.
To generate TV camera images sequentially by repeating
It is an expression. In contrast, frame accumulation is one frame
Time (that is, 2 fields), the image of the subject
Is exposed to the CCD, and from the CCD in the next field
Performs video output operation on even and odd fields
By repeating for each, the image of the TV camera is sequentially
It is a method of generating.

【0010】上記の動作原理から、 フィールド蓄積方
式では1フレーム(2フィールド)の画像の露光には2
フィールドの露光時間が必要であり、一方 フレーム蓄
積方式では1フレームの画像の露光には3フィールドの
露光時間が必要になる。
[0010] From the above operating principle, the field accumulation method
In the equation, 2 is required for exposing one frame (two fields) of an image.
Field exposure time is required, while frame exposure
In the multiplication method, three fields are required for one frame image exposure.
Exposure time is required.

【0011】ここで日本でのテレビカメラ規格であるN
TSCで言うと、1フィールドの走査時間( これは1
フィールドの露光時間と等しいことになる)は 1/6
0秒であり、1フレームの走査時間(1フレームの露光
時間と等しい)は 1/30秒である。
Here, N, which is a television camera standard in Japan,
In TSC, the scanning time of one field (this is 1
Is equivalent to the field exposure time) is 1/6
0 seconds and one frame scanning time (one frame exposure
Is equal to 1/30 second.

【0012】従来の方法では、画像取り込みに要する時
間を考慮して、移動体の移動停止(静止)時間を決定し
ており、カメラの走査タイミングを監視するのでなく、
CCDカメラの静止画露光に要する時間(理論値+余
裕)だけ、設備の動作を制御する主制御装置が、動作待
ちをしている。
[0012] In the conventional method, the time for stopping the movement of the moving body is determined in consideration of the time required for capturing the image, so that the scanning timing of the camera is not monitored.
The main controller that controls the operation of the equipment is waiting for the operation for the time (theoretical value + margin) required for the still image exposure of the CCD camera.

【0013】CCDカメラが、フィールド蓄積方式の場
合、図5に示すタイミングが理論値(理想値)である。
撮像対象物の移動停止は、CCDカメラの走査タイミン
グと同期していないため、移動を停止したタイミングを
含む露光時間のフィールド(露光面での第(n−1)フ
ィールド)は撮像対象が動いている状態の画像もCCD
に露光されており、画像がぶれる・撮像対象物の画像が
不鮮明になるなど、画像処理する対象の画像としては無
効なものとなる。ここから後の露光が、撮像対象が静止
しており、有効となる。カメラの走査タイミングを主制
御装置は監視・管理していないため、カメラ走査と移動
停止のずれが最悪の場合を考慮して、上記のような画像
ぶれなどの取り込み画像の不具合を避けるために(1フ
ィールド+1フィールド)の待ち時間を設ける必要があ
る。この待ち時間の後で、画像取り込みを開始し、1フ
レームの期間取り込みを行って、撮像体の移動の開始が
可能となる。
When the CCD camera uses the field accumulation method, the timing shown in FIG. 5 is a theoretical value (ideal value).
Since the stop of the movement of the imaging target is not synchronized with the scanning timing of the CCD camera, the field of the exposure time (the (n-1) th field on the exposure surface) including the timing of the stop of the movement of the imaging target moves. The image in the state where it is
And the image is blurred.
There are no images to be processed, such as
Will be effective. The subsequent exposure is effective when the imaging target is stationary. Since the main controller scanning timing of the camera does not monitor and control the deviation of the moving stop the camera scan by considering the worst case, the above-described image
It is necessary to provide a waiting time of (1 field + 1 field) in order to avoid a defect of a captured image such as a blur . After the waiting time, the image capturing is started, the capturing is performed for a period of one frame, and the movement of the imaging object can be started.

【0014】1フレームの期間完全に待たないで移動を
開始すると、取り込み画像の一部は露光面での第(n+
2)フィールドで露光した画像((n+2)フィールド
として転送面で転送される画像)で、動いているタイミ
ングで撮像対象の画像をCCDの上に露光する可能性が
あり結果的には画像ぶれを起こす場合がある。
When the movement is started without completely waiting for one frame period, a part of the captured image becomes (n +
2) In the image exposed in the field (the image transferred on the transfer surface as the (n + 2) field), the moving time
May expose the image of the imaging target on the CCD
As a result, image blurring may occur.

【0015】したがって、従来の方法での移動停止時間
は、1フィールド(1/60秒)+1フィールド(1/
60秒)+1フレーム(1/30秒)の合計で、約67
msが最低必要である。
Therefore, the movement stop time in the conventional method is 1 field (1/60 second) +1 field ( 1/6)
60 seconds) +1 frame (1/30 seconds) , about 67
ms is the minimum requirement.

【0016】また、CCDカメラが、フレーム蓄積方式
の場合、図6に示すタイミングが理論値(理想値)であ
る。撮像対象物の移動停止は、CCDカメラの走査タイ
ミングと同期していないため、移動を停止したタイミン
グを含む露光時間のフレーム(露光面での第(n−1)
フレーム)は無効であり、ここから後の露光が、撮像対
象が静止しており、有効となる。カメラの走査タイミン
グを主制御装置は監視・管理していないため、カメラ走
査と移動停止のずれが最悪の場合を考慮して、(1フレ
ーム+1フィールド)の待ち時間を設ける必要がある。
When the CCD camera is of the frame accumulation type, the timing shown in FIG. 6 is a theoretical value (ideal value). Since the stop of the movement of the imaging target is not synchronized with the scanning timing of the CCD camera, the frame of the exposure time including the timing of stopping the movement (the (n-1) th frame on the exposure surface)
Frame) is invalid, and the subsequent exposure becomes effective when the imaging target is stationary. Since the main control device does not monitor and manage the camera scanning timing, it is necessary to provide a (1 frame + 1 field) waiting time in consideration of the worst case of the difference between camera scanning and movement stop.

【0017】この待ち時間の後で、画像取り込みを開始
し、1フレームの期間取り込みを行って、撮像体の移動
の開始が可能となる。1フレームの期間完全に待たない
で移動を開始すると、取り込み画像の一部は露光面での
第(n+2)フレームで露光した画像((n+2)フィ
ールドとして転送面で転送される画像)で、画像ぶれを
起こす場合がある。したがって、従来の方法での移動停
止時間は、1フレーム(1/30秒)+1フィールド
(1/60秒)+1フレーム(1/30秒)の合計で、
約83msが最低必要である。
After this waiting time, the image capturing is started, the capturing is performed for one frame period, and the movement of the imaging object can be started. When the movement is started without completely waiting for one frame, a part of the captured image is an image exposed in the (n + 2) th frame on the exposure surface (an image transferred on the transfer surface as an (n + 2) field). May cause blurring. Therefore, the movement stop time in the conventional method is 1 frame (1/30 second) +1 field
(1/60 second) + 1 frame (1/30 second)
A minimum of about 83 ms is required.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法で
は、移動体の停止後、少なくともフィールド蓄積方式C
CDで約67ms、フレーム蓄積方式CCDでは約83
msの移動体の静止時間が必要になり、高速化の障害と
なる。
In the above-mentioned conventional method, at least the field storage system C is used after the moving body stops.
Approx. 67 ms for CD, approx. 83 for frame accumulation type CCD
This requires a stationary time of the moving object of ms, which is an obstacle to speeding up.

【0019】本発明は上記課題を解決するもので、スト
ロボやシャッタカメラなどのコスト的に不利になる機器
を使用しないで、一般に市販されるCCDカメラと少な
くともCCDへの画像の露光時間中は連続点灯する照明
を用いて、安定した画像の撮像ができ、かつ、従来の画
像処理方法(画像入力方法)に対して、撮像対象の静止
(停止)時間の短縮が可能な画像処理方法の提供を目的
とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and does not use a device which is disadvantageous in cost such as a strobe or a shutter camera, and has a small number of commercially available CCD cameras.
At least, it is possible to capture a stable image using illumination that is continuously lit during the exposure time of the image to the CCD, and to stop (stop) the image capturing object compared to the conventional image processing method (image input method). It is an object of the present invention to provide an image processing method capable of reducing time.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項1記載の発明は、フィールド蓄積ま
たはフレーム蓄積方式で少なくとも露光時間中は連続点
灯光に照明された撮像対象の画像を撮像するCCDカメ
ラからの画像情報を入力する画像メモリと、前記画像メ
モリの入力を制御し前記CCDカメラの垂直ブランキン
グのタイミングであることを知り得る画像走査タイミン
グを検知する画像タイミング制御回路と、前記画像タイ
ミング制御回路から前記画像走査タイミングを報知され
且つ画像タイミング制御回路の起動や監視を司る制御部
とを備えた画像処理装置において、実行される画像処理
方法において、前記CCDカメラの撮像対象が撮像位置
に到達したときに、前記CCDカメラがフィールド蓄積
方式の場合には前記撮像対象が撮像位置に到達してから
第2回目の前記CCDカメラの垂直ブランキングを、フ
レーム蓄積方式の場合には第3回目の垂直ブランキング
タイミングから画像 メモリへの画像入力を開始し、前記
画像処理装置への1フレームの画像入力の終了を待たな
いで、CCDカメラの光電変換面への撮像対象の1フレ
ーム分の露光が終了すると、前記CCDカメラまたは撮
像対象の移動を開始させる画像処理方法とした。
According to the present invention, in order to achieve the above object, the present invention as defined in claim 1 is applied to a field storage.
Or a continuous point at least during the exposure time with the frame accumulation method
CCD camera that captures the image of the imaging target illuminated by the lamp light
An image memory for inputting image information from the camera;
Vertical blanking of the CCD camera by controlling the input of moly
Image scanning timing
An image timing control circuit for detecting the image timing;
Notification of the image scanning timing from the
And a control unit for starting and monitoring the image timing control circuit.
Image processing executed in an image processing apparatus having
In the method, an object to be imaged by the CCD camera is an imaging position.
When the CCD camera reaches the
In the case of the method, after the imaging target reaches the imaging position,
The second vertical blanking of the CCD camera
3rd vertical blanking in case of frame accumulation method
Start image input to the image memory from the timing , and
Do not wait for the end of one frame image input to the image processing device.
In this case, one frame of the object to be imaged on the photoelectric conversion surface of the CCD camera
When the exposure for the camera is completed, the CCD camera or
An image processing method for starting the movement of the image target was adopted.

【0021】請求項2記載の発明は、請求項1記載の画
像処理方法を実施する画像処理装置とした。
According to the second aspect of the present invention, there is provided the image according to the first aspect.
An image processing apparatus for performing the image processing method was used.

【0022】[0022]

【作用】本発明は以上の構成によって、通常のCCDカ
メラと連続点灯の照明を用いた場合、最短の停止時間
で、移動体を確実に撮像するように作用する。
According to the present invention, when a normal CCD camera and continuously illuminated illumination are used, the present invention operates to reliably capture an image of a moving object with the shortest stop time.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の一実施例の電子部品装着機に
応用されている画像処理装置について、図面を参照しな
がら説明する。図1,図2は本実施例における画像処理
装置の動作タイミングを表わしており、図1はフィール
ド蓄積方式の、図2はフレーム蓄積方式のCCDカメラ
を用いたときの動作タイミング図である。また、図3は
ロータリヘッド方式の電子部品実装機の斜視図であり、
図4は画像処理装置の構成を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image processing apparatus applied to an electronic component mounting machine according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show operation timings of the image processing apparatus in the present embodiment. FIG. 1 is an operation timing chart when a field accumulation type CCD camera is used, and FIG. 2 is an operation timing when a frame accumulation type CCD camera is used. FIG. 3 is a perspective view of a rotary head type electronic component mounting machine,
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus.

【0024】図3において、1は複数のノズルを回転さ
せるロータリヘッド、2は電子部品を部品供給部から吸
着し、プリント基板上に装着するノズルで、3は実装機
に電子部品を供給する部品供給部、4は電子部品を実装
するプリント基板、5は吸着された電子部品の画像を画
像処理装置に取り込むためのCCDカメラ、6はノズル
に吸着された電子部品の画像をCCDカメラの光電変換
面に映す鏡筒ユニットである。
In FIG. 3, 1 is a rotary head for rotating a plurality of nozzles, 2 is a nozzle for sucking electronic components from a component supply unit and mounted on a printed circuit board, and 3 is a component for supplying electronic components to a mounting machine. A supply unit, 4 is a printed circuit board on which electronic components are mounted, 5 is a CCD camera for capturing an image of the sucked electronic component into an image processing device, and 6 is a photoelectric conversion of the image of the electronic component sucked by a nozzle. This is a lens barrel unit that reflects on the surface.

【0025】また、図4において、7は本発明の画像処
理装置で、8はCCDカメラで撮像する対象物、5はC
CDカメラ、10はCCDカメラからの画像情報を入力
する画像メモリ、11は画像メモリの入力を制御し、C
CDカメラ5の画像走査タイミングをプロセッサ(制御
部)に知らせる画像タイミング制御回路、12は画像タ
イミング制御回路の起動や監視を司るプロセッサ(制御
部)、13は撮像対象物が所定の撮像位置に到達したこ
とを検知するセンサ、エンコーダなどの位置検出手段、
14は電子部品実装機全体の動作や通信などを制御、監
視、指令する主設備制御部、15は撮像対象物を照明す
る照明装置である。
In FIG. 4, reference numeral 7 denotes an image processing apparatus of the present invention, 8 denotes an object to be imaged by a CCD camera, and 5 denotes a C
A CD camera, 10 is an image memory for inputting image information from a CCD camera, 11 is an image memory for controlling input,
Processor (controls the image scanning timing of the CD camera 5)
Image timing control circuit to inform the section), 12 a processor (control which controls the activation and monitoring of the image timing control circuit
) , 13 are position detecting means such as a sensor and an encoder for detecting that the imaging target has reached a predetermined imaging position,
Reference numeral 14 denotes a main equipment control unit that controls, monitors, and instructs the operation, communication, and the like of the entire electronic component mounter.

【0026】以上のような構成要素を備えた電子部品実
装機の画像処理装置について、各構成要素の相互の関係
と動作を図1ないし図4を参照して説明する。
With respect to the image processing apparatus of the electronic component mounting machine having the above components, the mutual relationship and operation of each component will be described with reference to FIGS.

【0027】図3のロータリヘッド方式の実装機は、間
欠送り動作を基本運動としており、逐次、部品供給部3
で供給された電子部品をノズル2で吸着させ、鏡筒ユニ
ット6を通してCCDカメラ5で撮像対象である電子部
品の画像を画像処理装置7に取り込み、画像処理の結果
をもとに電子部品の位置補正を機械的に行って、プリン
ト基板4上に電子部品を実装するという一連の動作を、
ロータリヘッド1の間欠的な回転運動に合わせて連続的
に行うものである。
The rotary head type mounting machine shown in FIG. 3 performs an intermittent feeding operation as a basic motion.
The electronic component supplied in step (2) is sucked by the nozzle 2, an image of the electronic component to be imaged is captured by the CCD camera 5 through the lens barrel unit 6 into the image processing device 7, and the position of the electronic component is determined based on the image processing result. A series of operations of mechanically performing the correction and mounting the electronic components on the printed circuit board 4
The operation is performed continuously in accordance with the intermittent rotation of the rotary head 1.

【0028】上記動作のなかで、電子部品の吸着、装
着、画像処理などの動作は、各々が並列(同時)に処理
されるもので、どれか一つの動作でも時間の掛かるもの
があれば、全体のサイクルタイム(各動作位置で各々の
動作を同時に処理する時間)はこれによって決まってし
まうことになる。特に、画像処理の動作に注目すると、
ストロボ、シャッタカメラなどのコスト的に不利になる
機器を使用しないで、画像取り込みを行なう場合、ある
一定時間以上、撮像対象を静止させた状態での、CCD
カメラへの露光が必要である。
Among the above operations, operations such as suction, mounting, and image processing of electronic components are each processed in parallel (simultaneously). If any one of the operations takes a long time, This determines the overall cycle time (time for simultaneously processing each operation at each operation position). In particular, focusing on the operation of image processing,
When capturing images without using equipment that is disadvantageous in terms of cost, such as a strobe or shutter camera, the CCD with the imaging target stationary for a certain period of time or more
Exposure to the camera is required.

【0029】しかしながら、図3のロータリヘッド1の
間欠送り運動では、通常、サイクルタイムの半分以上の
停止(静止)状態を保つことが困難である。したがって
ロータリヘッドの回転運動の高速化(サイクルタイムの
短縮)のためには、静止状態での画像取り込みに要する
時間の短縮が必要となる。
However, in the intermittent feed motion of the rotary head 1 shown in FIG. 3, it is usually difficult to maintain a stopped (stationary) state for more than half of the cycle time. Therefore, in order to speed up the rotational movement of the rotary head (reduce the cycle time), it is necessary to reduce the time required for capturing an image in a stationary state.

【0030】例えば、0.1sのサイクルタイムを実現
するには、この半分の0.05s(50ms)程度の静
止状態での画像取り込みが必要となる。本発明の画像処
理方法は、これを以下のような方法で可能とする。
For example, in order to realize a cycle time of 0.1 s, it is necessary to capture an image in a stationary state of about 0.05 s (50 ms), which is half of this. The image processing method of the present invention makes this possible by the following method.

【0031】対象物8(この場合ノズルに吸着された電
子部品)が、画像を取り込む位置(タイミング)に来た
こと位置検出手段13で検知し位置検出手段13から
出力される検出信号を、主設備制御部14を通してか、
または直接に、画像処理装置7のプロセッサ(制御部)
12に入力して、プロセッサに画像タイミング制御回路
11の監視を開始させる。
The object 8 (the electronic component sucked in this case nozzles), a detection signal outputted image that comes from the position detecting means 13 detected by the position detecting means 13 to the position (timing) to capture, Through the main equipment control unit 14,
Or directly, the processor (control unit) of the image processing device 7
12 to cause the processor to start monitoring the image timing control circuit 11.

【0032】図1または、図2の動作タイミングにした
がって、プロセッサ(制御部)が画像タイミングを(画
像タイミング制御回路を通して)監視して、画像取り込
みを行なう。
In accordance with the operation timing shown in FIG. 1 or FIG. 2, the processor (control unit ) monitors the image timing (through the image timing control circuit) and captures the image.

【0033】CCDカメラ5が、フィールド蓄積方式の
場合、図1のタイミングに従う。基本的に撮像対象物
(電子部品)8の移動停止は、CCDカメラ5の走査タ
イミングと同期していないため、移動を停止したタイミ
ングを含む露光時間のフィールド(露光面での第(n−
1)フィールド)は無効であり、このフィールドの露光
が終わるのが、移動停止後の第1回目の垂直ブランキン
グ(垂直ブランキングの第(k−1)番)から後の露光
が、撮像対象が静止しており、有効となる。
When the CCD camera 5 is of the field accumulation type, it follows the timing shown in FIG. Basically, the stop of the movement of the imaging object (electronic component) 8 is not synchronized with the scanning timing of the CCD camera 5, so that the exposure time field (the (n-
1) field) is invalid, and the exposure in this field ends when the exposure after the first vertical blanking (the (k-1) th vertical blanking) after the stop of movement is the object to be imaged. Is stationary and enabled.

【0034】フィールド蓄積の場合には、次の垂直ブラ
ンキング(第k回目の垂直ブランキング)まで、つまり
露光面の第nフィールドで、片面(1フィールド)の露
光が終わり、その次のフィールド(露光面の第(n+
1)フィールド)の先頭からこの有効画像(静止画像)
の外部機器への転送が開始される。残り片面(1フィー
ルド)の露光は、露光面の第(n+1)フィールドで行
われ、次に露光面の第(n+2)フィールドで転送され
る。
In the case of field accumulation, one-side (one field) exposure is completed until the next vertical blanking (k-th vertical blanking), that is, the n-th field on the exposure surface, and the next field ( (N +
1) This effective image (still image) from the top of the field)
Transfer to the external device is started. Exposure of the remaining one side (one field) is performed in the (n + 1) th field of the exposure surface, and is then transferred in the (n + 2) th field of the exposure surface.

【0035】この、転送面での第n(n+1)フィール
ドの画像(露光面で第n,n+1フィールドで露光され
た画像)を、画像処理装置に取り込むのが時間的に最も
効率的な方法であり、本発明はこれを実現するために、
撮像対象が移動を停止した後の第2回目の垂直ブランキ
ング(第k垂直ブランキング)を画像タイミング制御回
路11を監視して検出し、このタイミングから画像取り
込みを開始し、さらに、画像取り込み開始後、1フィー
ルド走査後に撮像対象の移動を開始する。その結果、最
大3フィールド分(1フィールドは1/60秒で走査す
る) 約50mSの移動停止で、対象物が撮像できる。
The image of the n (n + 1) th field on the transfer surface (the image exposed on the exposure surface in the nth and n + 1th fields) is taken into the image processing apparatus in the most efficient manner in terms of time. In the present invention, to achieve this,
The image timing control circuit 11 monitors and detects the second vertical blanking (k-th vertical blanking) after the imaging target has stopped moving, starts image capture from this timing, and further starts image capture. Thereafter, the movement of the imaging target is started after scanning one field. As a result, an object can be imaged with a movement stop of about 50 ms for a maximum of three fields (one field scans in 1/60 second).

【0036】CCDカメラ5が、フレーム蓄積方式の場
合、図2のタイミングに従う。フィールド蓄積方式と同
様に、撮像対象物(電子部品)の移動停止は、CCDカ
メラの走査タイミングと同期していないため、移動を停
止したタイミングを含む露光時間のフレーム(露光面で
の第(n−1)フレーム)は無効であり、このフレーム
の露光が終わるのが、移動停止後の第1回目の垂直ブラ
ンキング(垂直ブランキングの第(k−1)番)。ここ
から後の露光が、撮像対象が静止しており、有効であ
る。
When the CCD camera 5 is of the frame accumulation type, it follows the timing shown in FIG. Similarly to the field accumulation method, the stop of the movement of the imaging target (electronic component) is not synchronized with the scanning timing of the CCD camera, and therefore, the exposure time frame (the (nth -1) frame) is invalid, and the exposure of this frame ends in the first vertical blanking (the (k-1) th vertical blanking) after the movement is stopped. The subsequent exposure is effective when the imaging target is stationary.

【0037】フレーム蓄積の場合には、次の次の垂直ブ
ランキング(第(k+1)回目の垂直ブランキング)ま
で、つまり露光面の第nフレームで、片面(1フィール
ド)の露光が終わり、その次のフレーム(露光面の第
(n+2)フレーム)の先頭からこの有効画像(静止画
像)の外部機器への転送が開始される。残り片面(1フ
ィールド)の露光は、露光面の第(n+1)フレームで
行われ、次の次の露光面の第(n+3)フィールドの先
頭から転送される。
In the case of frame accumulation, one-side (one field) exposure ends until the next vertical blanking (the (k + 1) th vertical blanking), that is, the n-th frame of the exposure surface. The transfer of this effective image (still image) to the external device is started from the beginning of the next frame (the (n + 2) th frame on the exposure surface). The exposure of the remaining one side (one field) is performed in the (n + 1) th frame of the exposure plane, and is transferred from the head of the (n + 3) th field of the next exposure plane.

【0038】この、転送面での第n、(n+1)フィー
ルドの画像(露光面で第n,n+1フレームで露光され
た画像)を、画像処理装置に取り込むのが時間的に最も
効率的な方法であり、本発明はこれを実現するために、
撮像対象が移動を停止した後の第3回目の垂直ブランキ
ング(第(k+1)垂直ブランキング)を画像タイミン
グ制御回路11を監視して検出し、このタイミングから
画像取り込みを開始し、さらに、画像取り込み開始後、
1フィールド走査後に撮像対象の移動を開始する。
The most efficient method in terms of time is to take the image of the n-th and (n + 1) -th fields on the transfer surface (the image exposed at the n-th and n + 1-th frames on the exposure surface) into the image processing apparatus. In the present invention, in order to realize this,
The image timing control circuit 11 monitors and detects the third vertical blanking ((k + 1) th vertical blanking) after the imaging target stops moving, and starts image capture from this timing. After ingestion starts,
After one field scan, the movement of the imaging target is started.

【0039】その結果、最大4フィールド分(1フィー
ルドは1/60秒で走査する)の約68msの移動停止
で、対象物が撮像できる。
As a result, an object can be imaged with a movement stop of about 68 ms for a maximum of four fields (one field scans in 1/60 second).

【0040】このように本実施例によると、画像タイミ
ング制御回路によって、画像のメモリへの蓄積を撮像対
象停止後、第2回目の垂直ブランキングから(フィール
ド蓄積カメラの場合)、また第3回目の垂直ブランキン
グから(フレーム蓄積カメラの場合)行うので、撮像対
象部品の停止時間を短縮できる。
As described above, according to the present embodiment, the image timing control circuit stops the image storage in the memory, stops the imaging target, starts the second vertical blanking (in the case of a field storage camera), and executes the third vertical blanking. (In the case of a frame accumulation camera) from the vertical blanking, so that the stop time of the imaging target component can be reduced.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によると、通常のCCDカメラと連続点灯の照明を用い
て、撮像対象が撮像位置に到達したときに、フィールド
蓄積方式の場合には外部信号を受けてから第2回目のC
CDカメラの垂直ブランキングを、フレーム蓄積方式の
場合には第3回目の垂直ブランキングタイミングから画
像メモリへの画像入力を開始させ、画像処理装置への1
フレームの画像入力の終了を待たないで、CCDに撮像
対象画像の露光が終了するため、CCDカメラまたは撮
像対象の移動を開始させ得るので、最短の静止(移動停
止)時間で、移動体の画像を入力できる。
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, an ordinary CCD camera and continuous lighting are used.
In the case of the field accumulation method , when the imaging target reaches the imaging position, the second C
The vertical blanking CD camera, when the frame storage mode the third round of the vertical blanking timing Karae
The image input to the image memory is started, and 1
Capture on CCD without waiting for the end of frame image input
Since the exposure of the target image is completed,
Since the movement of the image object can be started , an image of the moving object can be input in the shortest rest (movement stop) time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における画像処理方法のフィ
ールド蓄積方式のCCDカメラを用いたときの動作タイ
ミング図
FIG. 1 is an operation timing chart when a field accumulation type CCD camera is used in an image processing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】同方法のフレーム蓄積方式のCCDカメラを用
いたときの動作タイミング図
FIG. 2 is an operation timing diagram when a frame accumulation type CCD camera of the same method is used.

【図3】ロータリヘッド方式の電子部品実装機の斜視図FIG. 3 is a perspective view of a rotary head type electronic component mounting machine.

【図4】同方法による画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the method.

【図5】フィールド蓄積方式のCCDカメラを用いたと
きの従来方法の動作タイミング図
FIG. 5 is an operation timing chart of a conventional method when a field accumulation type CCD camera is used.

【図6】フレーム蓄積方式のCCDカメラを用いたとき
の従来方法の動作タイミング図
FIG. 6 is an operation timing chart of the conventional method when a frame accumulation type CCD camera is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 CCDカメラ 7 画像処理装置8 撮像対象物 10 画像メモリ 11 画像タイミング制御回路 12 プロセッサ(制御部) 13 位置検出手段Reference Signs List 5 CCD camera 7 Image processing device 8 Object to be imaged 10 Image memory 11 Image timing control circuit 12 Processor (control unit) 13 Position detecting means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30102 G06T 1/00 G06T 1/60 H04N 5/335 H04N 7/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30102 G06T 1/00 G06T 1/60 H04N 5/335 H04N 7/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 フィールド蓄積またはフレーム蓄積方式
少なくとも露光時間中は連続点灯光に照明された撮像
対象の画像を撮像するCCDカメラからの画像情報を入
力する画像メモリと、前記画像メモリの入力を制御し
記CCDカメラの垂直ブランキングのタイミングである
ことを知り得る画像走査タイミングを検知する画像タイ
ミング制御回路と、前記画像タイミング制御回路から前
記画像走査タイミングを報知され且つ画像タイミング制
御回路の起動や監視を司る制御部とを備えた画像処理装
置において、実行される画像処理方法において、前記C
CDカメラの撮像対象が撮像位置に到達したときに、
記CCDカメラがフィールド蓄積方式の場合には前記撮
像対象が撮像位置に到達してから第2回目の前記CCD
カメラの垂直ブランキングを、フレーム蓄積方式の場合
第3回目の垂直ブランキングタイミングから画像メ
モリへの画像入力を開始し、前記画像処理装置への1フ
レームの画像入力の終了を待たないで、CCDカメラの
光電変換面への撮像対象の1フレーム分の露光が終了す
ると、前記CCDカメラまたは撮像対象の移動を開始さ
せる画像処理方法。
1. An image pickup device illuminated by continuous lighting at least during an exposure time in a field accumulation or frame accumulation method.
An image memory for inputting image information from the CCD camera for capturing an image of the object, before controlling the input of said image memory
This is the vertical blanking timing of the CCD camera.
And an image timing control circuit for detecting an image scanning timing has known that, before the said image timing control circuit
In the image processing method executed in the image processing apparatus provided with a control unit that is notified of the image scanning timing and controls the activation and monitoring of the image timing control circuit,
When the imaging target of the CD camera has reached the imaging position, the shooting when the CCD camera is a field accumulation mode
The second CCD after the image target reaches the imaging position
The vertical blanking camera, in the case of frame accumulation method starts image input to the image memory from the third vertical blanking timing, 1 off to the image processing apparatus
Without waiting for the end of the frame image input, the CCD camera
Exposure of one frame of the imaging target to the photoelectric conversion surface is completed.
Then, the movement of the CCD camera or the imaging object starts.
Image processing method for.
【請求項2】 フィールド蓄積またはフレーム蓄積方式
で少なくとも露光時間中は連続点灯光に照明された撮像
対象の画像を撮像するCCDカメラからの画像情報を入
力する画像メモリと、前記画像メモリの入力を制御し前
記CCDカメラの垂直ブランキングのタイミングである
ことを知り得る画像走査タイミングを検知できる画像タ
イミング制御回路と、前記画像タイミング制御回路から
前記画像走査タイミングを報知され且つ画像タイミング
制御回路の起動や監視を司る制御部とを備えた画像処理
装置において、 前記CCDカメラの撮像対象が撮像位置に到達したとき
に前記制御部が、前記のタイミング制御回路の画像走査
タイミングを監視して、前記CCDカメラがフィールド
蓄積方式の場合には、前記信号を受けてから第2回目の
前記CCDカメラの垂直ブランキングを、フレーム蓄積
方式の場合には、第3回目の垂直ブランキングタイミン
グから画像メモリへの画像入力を開始させ、画像処理装
置への1フレームの画像入力の終了を待たないで、CC
Dカメラの光電変換面への撮像対象の1フレーム分の露
光が終了すると、前記CCDカメラまたは撮像対象の移
動を開始させる画像処理装置。
2. An image memory for inputting image information from a CCD camera for picking up an image of an image pickup object illuminated with continuous lighting at least during an exposure time in a field accumulation or frame accumulation method, and an input to the image memory. An image timing control circuit capable of controlling and detecting an image scanning timing at which the timing of the vertical blanking of the CCD camera can be known; and informing the image scanning timing from the image timing control circuit and starting the image timing control circuit. An image processing apparatus comprising: a control unit that supervises a monitor; wherein the control unit monitors an image scanning timing of the timing control circuit when an imaging target of the CCD camera reaches an imaging position; Is the field storage method, the second time after receiving the signal When the vertical blanking of the CCD camera is the frame accumulation method, the image input to the image memory is started from the third vertical blanking timing, and the completion of the image input of one frame to the image processing apparatus is not waited. And CC
An image processing apparatus for starting movement of the CCD camera or the imaging target when exposure of one frame of the imaging target to the photoelectric conversion surface of the D camera is completed.
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