專利名稱：圖像獲取方法、圖像獲取裝置、及具有該圖像獲取裝置的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲取圖像的圖像獲取方法，其中獲取的圖像是用于通過圖像處理而確定光度可變光源的最佳光度的，本發(fā)明還涉及使用該圖像獲取方法的圖像獲取裝置、以及使用該圖像獲取裝置的表面安裝機(jī)、印刷電路板用焊料印刷機(jī)、晶圓芯片供給裝置、電子元件移載裝置和電子元件外觀檢查裝置等。
背景技術(shù)：
一直以來，例如在將電子元件安裝在印刷電路板上的表面安裝機(jī)中采用下述結(jié)構(gòu)，即由攝像機(jī)對(duì)吸附噴嘴所吸附的電子元件進(jìn)行攝像，通過圖像處理檢測(cè)電子元件的有無、吸附位置等。
如上述對(duì)電子元件進(jìn)行攝像時(shí)，為了提高元件的識(shí)別精度，需要對(duì)應(yīng)電子元件的形狀和尺寸進(jìn)行最佳照明。這是由于電子元件的被攝像面不同，根據(jù)電子元件的種類，被攝像面多為鏡面或形成粗糙面。因而在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)實(shí)際對(duì)電子元件進(jìn)行攝像而獲取的圖像數(shù)據(jù)，設(shè)定照明控制數(shù)據(jù)，以便能夠可靠地照射最佳照明光。例如專利文獻(xiàn)1公開了一種獲取該設(shè)定中所使用的圖像數(shù)據(jù)的現(xiàn)有圖像獲取方法。
專利文獻(xiàn)1(日本專利公開公報(bào)特開2000-332500號(hào)(第4～7頁，圖1))所述的圖像獲取方法，是使用光照方向不同且能夠多等級(jí)地改變光度的多個(gè)光源，并改變?cè)摴庠捶N類、光源光度而進(jìn)行攝像的方法。而且，其照明控制數(shù)據(jù)的設(shè)定方法采用下述結(jié)構(gòu)，即從該多個(gè)光源、各個(gè)光源的光度組合(照明條件)中確定與被攝像電子元件的形狀、被攝像面狀態(tài)等對(duì)應(yīng)的最佳組合。在獲取該設(shè)定中所使用的圖像數(shù)據(jù)的圖像獲取方法中，為了確定上述組合，以所有組合分別進(jìn)行實(shí)際攝像。
在照明控制數(shù)據(jù)的設(shè)定方法中，通過在所有圖像數(shù)據(jù)中選擇最佳數(shù)據(jù)而進(jìn)行所述設(shè)定。例如，在具有包含未亮燈狀態(tài)在內(nèi)能夠以8個(gè)等級(jí)改變光度的3種光源時(shí)，如果選用該方法，則要進(jìn)行8的3次方(512次)攝像，并從這么多的圖像中選擇最佳圖像。
除了本申請(qǐng)說明書所記載的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)信息中確定的現(xiàn)有技術(shù)之外，在提出本申請(qǐng)之前，本申請(qǐng)人沒有發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明密切相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)。
但是，在專利文獻(xiàn)1所示的圖像獲取方法和實(shí)施該方法的圖像獲取裝置中，由于在所有照明條件下對(duì)電子元件進(jìn)行實(shí)際攝像，因而存在所述攝像需要大量時(shí)間的問題。特別是在如表面安裝機(jī)那樣一邊使被攝物相對(duì)于照明裝置和攝像裝置移動(dòng)一邊進(jìn)行攝像的裝置中，由于被攝物移動(dòng)所需時(shí)間比攝像所需時(shí)間變長，所以迫切需要減少攝像次數(shù)。
為了響應(yīng)這種要求，可以考慮不在所有照明條件下進(jìn)行攝像，部分取消某些照明條件而進(jìn)行攝像。但是在此情況下，被取消的照明條件處于確定對(duì)象之外，有可能出現(xiàn)不是最佳照明條件的光源和光度的組合。
除了在表面安裝機(jī)中對(duì)安裝用元件進(jìn)行識(shí)別之外的其它場(chǎng)合，例如由頭部單元的攝像機(jī)對(duì)安裝在印刷電路板上的電子元件進(jìn)行攝像的場(chǎng)合、在印刷電路板用焊料印刷機(jī)中，由攝像機(jī)對(duì)印刷電路板上的各種標(biāo)識(shí)進(jìn)行攝像的場(chǎng)合、在晶圓芯片供給裝置中由攝像機(jī)對(duì)晶圓芯片進(jìn)行攝像的場(chǎng)合、在電子元件移載裝置中由攝像機(jī)對(duì)電子元件進(jìn)行攝像的場(chǎng)合、在電子元件用外觀檢查裝置中進(jìn)行檢查時(shí)由攝像機(jī)對(duì)電子元件進(jìn)行攝像的場(chǎng)合，也同樣產(chǎn)生上述那樣在對(duì)照明條件進(jìn)行確定時(shí)所出現(xiàn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是爭取在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)將光照射到被攝物上的光源的照明條件(照明和光度的組合)進(jìn)行確定。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的圖像獲取方法，利用攝像裝置對(duì)通過光度可以變更的光源予以照亮的被攝物進(jìn)行攝像，獲取用于確定最佳光度的圖像數(shù)據(jù)的，其可改變上述光源的光度而對(duì)被攝物進(jìn)行多次攝像，根據(jù)這些圖像的圖像數(shù)據(jù)差值，使光度以單位量變化以生成變化的圖像數(shù)據(jù)，在此圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，以此生成相當(dāng)于使上述光源的光度以上述單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的圖像獲取裝置，包括能夠改變光度并將光照射至被攝物的光源；對(duì)上述被攝物進(jìn)行攝像的攝像裝置；將上述光源的光度設(shè)定為規(guī)定的第1光度，利用上述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第1圖像的第1圖像生成裝置；將上述光源的光度設(shè)定為從上述第1光度僅以規(guī)定的單位量產(chǎn)生變化的第2光度，利用上述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第2圖像的第2圖像生成裝置；通過圖像處理，從上述第1圖像和第2圖像中光度較高的一個(gè)圖像減去另一個(gè)圖像，由此生成上述光源的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)的單位圖像生成裝置；通過圖像處理，在上述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，由此生成相當(dāng)于使上述光源的光度以上述單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)的假想圖像生成裝置。
采用本發(fā)明的上述圖像獲取方法和圖像獲取裝置，針對(duì)從第1圖像和第2圖像生成的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)可進(jìn)行多次重疊，從而可獲得與在所有光度下實(shí)際進(jìn)行攝像的圖像相同的假想圖像。
從而，為了獲得對(duì)應(yīng)于變更可能的光度的所有光度的圖像而進(jìn)行的攝像，最低只要進(jìn)行2次第1圖像和第2圖像的攝像即可。因此，即使是能夠分為三個(gè)等級(jí)改變光度的光源，攝像次數(shù)也可以是上述的最低2次，從而能夠減少攝像次數(shù)。
其結(jié)果，采用本發(fā)明，在使用光度可變更的光源進(jìn)行照明的圖像獲取方法和圖像獲取裝置中，能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得對(duì)進(jìn)入最佳光度的照明條件進(jìn)行確定所必需的圖像數(shù)據(jù)，因此能夠在短時(shí)間內(nèi)且恰當(dāng)?shù)卮_定照明條件。
在上述圖像獲取裝置中，還可包括多個(gè)光源，其中上述第1圖像生成裝置將所有光源設(shè)定為上述第1光度并拍攝第1圖像，上述第2圖像生成裝置將所有光源設(shè)定為上述第2光度并拍攝第2圖像，上述位圖像生成裝置針對(duì)所有光源生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，上述假想圖像生成裝置針對(duì)光源和光度的所有組合生成假想圖像數(shù)據(jù)。
采用上述結(jié)構(gòu)，在確定多個(gè)光源的照明條件而進(jìn)行攝像時(shí)，可以將所有光源設(shè)定為第1光度而進(jìn)行1次第1圖像的拍攝，然后僅執(zhí)行相同于光源數(shù)量的次數(shù)的第2圖像的拍像。因而在包含多個(gè)光源時(shí)，僅進(jìn)行次數(shù)為光源數(shù)量加1的攝像，所以與現(xiàn)有圖像獲得裝置相比，能夠減少為獲得確定進(jìn)入最佳光度的照明條件所必需的圖像數(shù)據(jù)的攝像次數(shù)。
在上述圖像獲取裝置中，上述光源的光度從0至最大光度以等分的多個(gè)等級(jí)進(jìn)行變更，上述第2光度比上述第1光度僅高出所述進(jìn)行等級(jí)變化的光度的1個(gè)等級(jí)部分。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于對(duì)應(yīng)于等級(jí)變化的光度而生成假想圖像數(shù)據(jù)，所以能夠獲得更高精度的假想圖像數(shù)據(jù)。
在上述圖像獲取裝置中，還包括照明條件確定裝置，根據(jù)至少包含第1圖像的圖像數(shù)據(jù)、第2圖像的圖像數(shù)據(jù)或假想圖像數(shù)據(jù)中的假想圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，確定上述光源的最佳光度。
采用上述結(jié)構(gòu)，圖像獲取裝置，進(jìn)而可以根據(jù)包含通過所拍攝的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)而制作的假想圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)，來確定光源的最佳光度。
本發(fā)明的另一圖像獲取裝置，包括能夠改變光度并將光照射至被攝物的光源；對(duì)上述被攝物進(jìn)行攝像的攝像裝置；將上述光源的光度設(shè)定為規(guī)定的第1光度，利用上述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第1圖像的第1圖像生成裝置；將上述光源的光度設(shè)定為從上述第1光度僅以規(guī)定的單位量產(chǎn)生變化的第2光度，利用上述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第2圖像的第2圖像生成裝置；通過圖像處理，從上述第1圖像和第2圖像中光源光度較高的一個(gè)圖像減去另一個(gè)圖像，由此生成上述光源的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)的單位圖像生成裝置；通過圖像處理在上述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上多次重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，生成合成圖像數(shù)據(jù)的合成圖像數(shù)據(jù)生成裝置；通過比較上述合成圖像數(shù)據(jù)和處于飽和狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，求出使上述合成圖像數(shù)據(jù)不成為飽和狀態(tài)的復(fù)制數(shù)據(jù)的重疊數(shù)中最大重疊數(shù)的光度范圍變更裝置；將上述光源光度設(shè)定為上述重疊數(shù)與上述單位量相乘后的光度，并利用上述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第3圖像的第3圖像生成裝置；將通過圖像處理從上述第3圖像減去第1圖像而得到的圖像數(shù)據(jù)除以上述重疊數(shù)，由此生成新單位量的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)的新單位圖像生成裝置；通過圖像處理，在上述新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，由此生成相當(dāng)于使上述光源的光度以上述新單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)的假想圖像生成裝置。
采用上述結(jié)構(gòu)，為了獲得對(duì)應(yīng)于變更可能的光度的所有光度的圖像而進(jìn)行的攝像，最低只要進(jìn)行3次第1～第3圖像的攝像即可。因此，即使是能夠分為4個(gè)等級(jí)或以上改變光度的光源，攝像次數(shù)也可以是上述最低的3次，從而能夠減少攝像次數(shù)。
其結(jié)果，采用上述發(fā)明，在使用光度可變更的光源進(jìn)行照明的圖像獲取裝置中，能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得對(duì)進(jìn)入最佳光度的照明條件進(jìn)行確定所必需的圖像數(shù)據(jù)。因此使用該圖像數(shù)據(jù)，能夠確定進(jìn)入最佳光度的照明條件。
特別是，采用上述發(fā)明，若攝像裝置所拍攝的圖像為較暗的圖像時(shí)，即使根據(jù)第1圖像和第2圖像所生成的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)中相對(duì)包含較多的雜訊(noise)，也可以獲得不處于飽和狀態(tài)的假想圖像數(shù)據(jù)。
從而，采用上述發(fā)明，能夠獲得更高精度的假想圖像數(shù)據(jù)。
在上述圖像獲取裝置中，包括多個(gè)光源，上述第1圖像生成裝置將所有光源設(shè)定為第1光度并拍攝第1圖像，上述第2圖像生成裝置將所有光源設(shè)定為上述第2光度并拍攝第2圖像，上述單位圖像生成裝置針對(duì)所有光源生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，上述假想圖像生成裝置針對(duì)所有光源生成多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)，上述圖像數(shù)據(jù)合成裝置針對(duì)所有光源生成合成圖像數(shù)據(jù)，上述光度范圍變更裝置針對(duì)所有光源求出復(fù)制數(shù)據(jù)的重疊數(shù)，上述第3圖像生成裝置針對(duì)所有光源拍攝第3圖像，上述新單位圖像生成裝置針對(duì)所有光源生成新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，上述假想圖像生成裝置針對(duì)光源和光度的所有組合生成假想圖像數(shù)據(jù)。
采用上述結(jié)構(gòu)，在確定多個(gè)光源的照明條件而進(jìn)行攝像時(shí)，可以將所有光源的光度設(shè)定為規(guī)定的第1光度而進(jìn)行1次第1圖像的攝像，然后執(zhí)行相同于光源數(shù)量的次數(shù)的第2圖像和第3圖像的拍攝。因而在包含多個(gè)光源時(shí)，僅進(jìn)行次數(shù)為光源數(shù)量的兩倍加1的攝像，所以與現(xiàn)有圖像獲得裝置相比，能夠顯著減少為獲得確定進(jìn)入最佳光度的照明條件所必需的圖像數(shù)據(jù)的攝像次數(shù)。
在上述圖像獲取裝置中，上述光源的光度從0至最大光度以等分的多個(gè)等級(jí)進(jìn)行變更，第2光度比第1光度僅高出所述進(jìn)行等級(jí)變化的光度的1個(gè)等級(jí)部分。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于對(duì)應(yīng)于等級(jí)性變化的光度而生成假想圖像數(shù)據(jù)，所以能夠獲得更高精度的假想圖像數(shù)據(jù)。
在上述圖像獲取裝置中，還包括照明條件確定裝置，根據(jù)至少包含第1圖像的圖像數(shù)據(jù)、第2圖像的圖像數(shù)據(jù)或假想圖像數(shù)據(jù)中的假想圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，確定上述光源的最佳光度。
采用上述結(jié)構(gòu)，圖像獲取裝置，進(jìn)而可以根據(jù)包含通過所拍攝的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)而制作的假想圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)，來確定光源的最佳光度。
本發(fā)明的表面安裝機(jī)，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中元件移載裝置所吸附的安裝元件為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)安裝用元件的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的表面安裝機(jī)。
本發(fā)明的另一表面安裝機(jī)，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的表面安裝機(jī)。
本發(fā)明的印刷電路板用焊料印刷機(jī)，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的印刷電路板用焊料印刷機(jī)。
本發(fā)明的晶圓芯片供給裝置，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中晶圓芯片移載裝置所吸附的晶圓芯片為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)晶圓芯片的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的晶圓芯片供給裝置。
本發(fā)明的電子元件移載裝置，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中電子元件移載頭部所吸附的電子元件為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由電子元件移載頭部所吸附的電子元件的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的電子元件移載裝置。
本發(fā)明的電子元件外觀檢查裝置，包括上述任一種圖像獲取裝置，其中電子元件移載頭部所保持的用于檢查的電子元件為被攝物。
采用上述發(fā)明，能夠提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由電子元件移載頭部所保持的被檢查用電子元件的最佳照明條件恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定的電子元件外觀檢查裝置。


圖1是表示具有實(shí)施本發(fā)明的圖像獲取方法的圖像獲取裝置的表面安裝機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2是元件移載裝置的側(cè)視圖；圖3是表示圖像獲取裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖4是表示表面安裝機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是表示照明條件確定裝置結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是用于說明圖像獲取裝置動(dòng)作的流程圖；圖7是用于說明圖像獲取裝置動(dòng)作的流程圖；圖8是表示照明條件確定裝置的其它實(shí)施例的框圖；圖9是用于說明照明條件確定裝置的動(dòng)作的流程圖；圖10是表示光度等級(jí)和圖像數(shù)據(jù)等級(jí)關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施例)下面利用圖1～7詳細(xì)介紹本發(fā)明的圖像獲取裝置的1個(gè)實(shí)施例。此時(shí)，以將用于實(shí)施本發(fā)明的圖像獲取方法的圖像獲取裝置裝配在表面安裝機(jī)上為例進(jìn)行說明。
圖1是表示包括了實(shí)施本發(fā)明的圖像獲取方法的圖像獲取裝置的表面安裝機(jī)結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖2是元件移載裝置的側(cè)視圖，圖3是表示圖像獲取裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖4是表示表面安裝機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖，圖5是表示照明條件確定裝置結(jié)構(gòu)的框圖，圖6和7是用于說明本發(fā)明的圖像獲取方法和圖像獲取裝置的動(dòng)作的流程圖。
在這些圖中，標(biāo)號(hào)1表示本實(shí)施例的表面安裝機(jī)。該表面安裝機(jī)1包括基臺(tái)2；用于在該基臺(tái)2上搬送印刷電路板3的輸送機(jī)4；裝配在基臺(tái)2兩側(cè)上的多個(gè)帶式供料器5，5...；用于從這些帶式供料器5將安裝用元件6(參考圖3)移載到印刷電路板3上的元件移載裝置7；對(duì)安裝用元件6進(jìn)行攝像的攝像單元8；控制裝置9(參考圖4)。
所述帶式供料器5用于供應(yīng)IC、晶體管、電阻、電容器等小片狀的安裝用元件6。
所述元件移載裝置7，包括在基臺(tái)2上沿Y軸方向延伸的2個(gè)固定導(dǎo)軌11，11；形成為沿X方向延伸的形狀且自由移動(dòng)地支撐在上述固定導(dǎo)軌11上的導(dǎo)向元件12；沿X軸方向自由移動(dòng)地支撐在該導(dǎo)向元件12上的頭部單元13。上述導(dǎo)向元件12包括與設(shè)置在上述1個(gè)固定導(dǎo)軌11上的滾珠絲杠軸14螺紋嚙合的螺母15，滾珠絲杠軸14由Y軸伺服電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)而沿Y軸方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
上述頭部單元13與設(shè)置在上述導(dǎo)向元件12上的滾珠絲杠軸17螺紋嚙合，通過X軸伺服電機(jī)18轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠軸17沿X軸方向往復(fù)移動(dòng)。
而且，如圖2所示，該頭部單元13設(shè)置成多個(gè)安裝用頭部19沿X軸方向等間距并排配置。
這些安裝用頭部19，分別相對(duì)于頭部單元13的框架(未圖示)沿Z軸方向(上下方向)可移動(dòng)地被支撐，同時(shí)圍繞Z軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支撐，在下端部上設(shè)置著用于吸附安裝用元件6的吸附噴嘴20。
而且，由設(shè)置在頭部單元13上的升降驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)沿Z軸方向?qū)λ霭惭b用頭部19進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由設(shè)置在頭部單元13上的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)使所述安裝用頭部19圍繞Z軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述攝像單元8如圖1所示分別設(shè)置在上述各個(gè)帶式供料器5和安裝作業(yè)位置之間的兩個(gè)位置上。這些攝像單元8，8的結(jié)構(gòu)相同。因而，下文僅對(duì)1個(gè)攝像單元8進(jìn)行介紹。
如圖3所示，攝像單元8是由攝像機(jī)21從下方對(duì)由上述安裝用頭部19吸附且移動(dòng)到攝像位置(圖3所示位置)的安裝用元件6進(jìn)行攝像的單元，包括對(duì)安裝用元件6進(jìn)行光照射的三種照明22～24。由攝像機(jī)21構(gòu)成本發(fā)明的攝像裝置，由三種照明22～24構(gòu)成本發(fā)明的光源。
三種照明22～24就是從斜下方將光照射到安裝用元件6上的主照明22、使用位于攝像機(jī)21上方的半透明反射鏡25從正下方將光照射到安裝用元件6上的同軸照明23、從大致側(cè)方將光照射到安裝用元件6上的側(cè)照明24。所述三種照明22～24分別由多個(gè)LED 26構(gòu)成，通過由后述控制裝置9對(duì)供給電流值進(jìn)行控制，光度分多個(gè)等級(jí)變化。所述光度從0至最大光度以等分的多個(gè)等級(jí)變化。本實(shí)施例的照明構(gòu)成為能夠在包含未亮燈狀態(tài)的9個(gè)等級(jí)內(nèi)變化。
上述半透明反射鏡25，使同軸照明23的光朝向安裝用元件6反射，同時(shí)使來自安裝用元件6的反射光向下方(向攝像機(jī)21側(cè))通過，并以45°傾斜狀態(tài)固定在攝像單元8的框架上。
上述攝像機(jī)21雖然未圖示，但是一體地包括CCD區(qū)域傳感器和成像用透鏡，并固定在攝像單元8的框架上，從正下方對(duì)位于上述攝像位置的安裝用元件6進(jìn)行攝像。本實(shí)施例的攝像機(jī)21使用輸出對(duì)應(yīng)于輸入光量線性變化的攝像機(jī)。該攝像機(jī)21的輸出也就是所攝像的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))輸送到圖4所示控制裝置9的圖像處理部31中。
控制裝置9對(duì)表面安裝機(jī)1的動(dòng)作進(jìn)行控制，由被輸送了上述圖像數(shù)據(jù)的上述圖像處理部31、主運(yùn)算部32、對(duì)上述元件移載裝置7和頭部單元13的各個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置等的動(dòng)作進(jìn)行控制的軸控制部33、I/O控制部34、存儲(chǔ)部35、通信控制部36等構(gòu)成。上述圖像處理部31包括由將攝像機(jī)21的輸出作為數(shù)字圖像而取入的捕獲板等組成的圖像輸入裝置(未圖示)。該圖像輸入裝置使用能夠取入256個(gè)等級(jí)的數(shù)字圖像的輸入裝置。
而且，圖像處理部31構(gòu)成為根據(jù)上述攝像機(jī)21所攝像的圖像數(shù)據(jù)，由圖像處理對(duì)吸附在上述吸附噴嘴20上的安裝用元件6的有無以及正誤、X·Y方向的位置、圍繞Z軸的角度等進(jìn)行檢測(cè)。在攝像機(jī)21對(duì)該圖像處理用圖像進(jìn)行攝像時(shí)，控制裝置9設(shè)定成在每個(gè)安裝用元件6上使上述三種照明22～24的光度變成最佳照明條件。
安裝用元件6的下面(被攝像面)，根據(jù)每種安裝用元件6的種類，在形狀、尺寸、顏色等上存在差異，而且，在導(dǎo)線和端子等金屬部分上，其表面狀態(tài)(是否具有光澤)也不同。為了對(duì)每個(gè)安裝用元件6確定這種照明條件，在控制裝置9中設(shè)置了照明條件確定裝置41(參考圖5)。由照明條件確定裝置41、上述攝像機(jī)21、上述三種照明22～24等構(gòu)成本發(fā)明的圖像獲取裝置42(參考圖3)。
照明條件確定裝置41由后述的事前處理而對(duì)每個(gè)安裝用元件6確定最佳照明條件(照明和光度的組合)，在為了對(duì)吸附位置和角度等進(jìn)行檢測(cè)而對(duì)安裝用元件6進(jìn)行攝像時(shí)，為了滿足上述照明條件，分別對(duì)三種照明22～24進(jìn)行光度設(shè)定。
上述事前處理是在由上述照明22～24進(jìn)行照射狀態(tài)下由攝像機(jī)21對(duì)安裝用元件6進(jìn)行事前攝像，將最恰當(dāng)準(zhǔn)確攝像的照明條件作為每個(gè)安裝用元件6的照明條件數(shù)據(jù)而進(jìn)行存儲(chǔ)的處理。
照明條件確定裝置41如圖5所示由第1圖像生成裝置43、第2圖像生成裝置44、單位圖像生成裝置45、假想圖像生成裝置46、確定圖像生成裝置47等構(gòu)成，由這些裝置進(jìn)行上述事前處理。
上述第1圖像生成裝置43構(gòu)成為例如將上述三種照明22～24在關(guān)燈狀態(tài)下由攝像機(jī)21對(duì)安裝用元件6的第1圖像進(jìn)行攝像。
上述第2圖像生成裝置44構(gòu)成為使上述三種照明22～24中一種照明的光度僅大于第1等級(jí)，同時(shí)其它照明處于關(guān)燈狀態(tài)下，由攝像機(jī)21對(duì)安裝用元件6的第2圖像進(jìn)行攝像。該第2圖像在所有照明22～24中進(jìn)行攝像。也就是第2圖像生成裝置44對(duì)第2圖像總共進(jìn)行3次攝像。
上述單位圖像生成裝置45通過由圖像處理從上述第2圖像減去第1圖像，生成每個(gè)照明的單位光度增大部分(能夠變更的光度的1個(gè)等級(jí)部分)的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中具有3種照明，單位圖像生成裝置45生成總共3個(gè)單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)。
上述假想圖像生成裝置46通過由圖像處理而使上述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)與其復(fù)制數(shù)據(jù)重疊(相加計(jì)算)，生成在照明22～24和所有光度的組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。例如相當(dāng)于在照明光度為2等級(jí)所攝像實(shí)際圖像的假想圖像數(shù)據(jù)，通過使單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)二次重疊而生成。也就是假想圖像生成裝置46生成相當(dāng)于使照明光度從低光度至高光度在每個(gè)等級(jí)(每個(gè)單位量)改變所攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例的假想圖像生成裝置46由下式(1)所示運(yùn)算，生成在所有組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。在式(1)中，I(m，c，s)表示目的照明和光度組合的圖像數(shù)據(jù)，B表示在所有照明處于關(guān)燈狀態(tài)下所攝像的圖像數(shù)據(jù)(第1圖像)，m表示主照明22的光度等級(jí)(例如1～8)，ΔM表示主照明22的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，c表示同軸照明23光度的等級(jí)(例如1～8)，ΔC表示同軸照明23單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，s表示側(cè)照明24光度的等級(jí)(例如1～8)，ΔS表示側(cè)照明24單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)。
I(m，c，s)＝{B+m×ΔM+c×ΔC+s×ΔS}…(1)
而且，當(dāng)上式(1)的右邊為255以上時(shí)，使右邊的數(shù)值等于255。
上述確定圖像生成裝置47確定由上述假想圖像數(shù)據(jù)生成裝置46所產(chǎn)生的照明和光度所有組合的假想圖像數(shù)據(jù)中能夠正確地表現(xiàn)表面安裝用元件6的最佳假想圖像數(shù)據(jù)。該確定圖像生成裝置47在對(duì)假想圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行確定時(shí)，例如能夠采用專利文獻(xiàn)1所示那樣的確定方法。
下文利用圖6和圖7所示流程圖對(duì)上述照明條件確定裝置41的動(dòng)作進(jìn)行介紹。
照明條件確定裝置41首先在圖6所示流程圖的步驟S1中，以所有照明22～24的光度為0，然后在步驟S2中，由頭部單元13使作為對(duì)象的安裝用元件6移動(dòng)到攝像機(jī)21的上方，由該攝像機(jī)21進(jìn)行攝像。由該攝像所獲得的第1圖像的圖像數(shù)據(jù)在步驟S3中保存在存儲(chǔ)部35內(nèi)。
然后在步驟S4中，照明條件確定裝置41使1個(gè)照明在光度為第1等級(jí)(照明等級(jí)1)下點(diǎn)亮，在步驟S5中，由攝像機(jī)21對(duì)該安裝用元件6再次進(jìn)行攝像，由該攝像所獲得的第2圖像的圖像數(shù)據(jù)在步驟S6中保存在上述存儲(chǔ)部35內(nèi)。并且，如步驟S7和S8所示，對(duì)于剩余的兩個(gè)照明，反復(fù)進(jìn)行上述第2圖像的攝像和保存。
對(duì)于三種照明22～24的每個(gè)照明，進(jìn)行第2圖像的攝像后，如步驟S9所示，照明條件確定裝置41生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)(ΔM，ΔC，ΔS)。然后，照明條件確定裝置41如圖7所示流程圖中的步驟S10～S12所示那樣，以主照明22的光度(y1)的等級(jí)(光度等級(jí))為0，以同軸照明23的光度(y2)的等級(jí)(光度等級(jí))為0，以側(cè)照明24的光度(y3)的等級(jí)(光度等級(jí))為0。
然后，照明條件確定裝置41在步驟S13中進(jìn)行上式(1)右邊所示的運(yùn)算。也就是在步驟S13中，將每個(gè)照明的光度等級(jí)(y1～y3)與每個(gè)照明的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)(ΔM，ΔC，ΔS)進(jìn)行相乘，通過這些相乘數(shù)值彼此進(jìn)行相加運(yùn)算，在照明和光度的所有組合中產(chǎn)生假想圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S13中，由照明光源x1表示主照明22，由照明光源x2表示同軸照明23，由照明光源x3表示側(cè)照明24。
在從步驟S12移進(jìn)到步驟S13中的最初過程中，由于將所有等級(jí)都設(shè)定為0，生成相當(dāng)于所有照明都關(guān)燈狀態(tài)的假想圖像數(shù)據(jù)。然后如步驟S14和S15所示，照明條件確定裝置41在主照明22和同軸照明23兩者都處于關(guān)燈狀態(tài)下，使側(cè)照明24(照明光源x3)的光度一個(gè)等級(jí)一個(gè)等級(jí)地增大，在每個(gè)等級(jí)生成假想圖像數(shù)據(jù)。
在上述那樣生成僅使側(cè)照明24的光度變化的場(chǎng)合下的假想圖像數(shù)據(jù)后，照明條件確定裝置41如步驟S16和步驟S17所示，生成在主照明22關(guān)燈狀態(tài)下且使側(cè)照明24和同軸照明23兩者光度變化場(chǎng)合下的所有組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。然后，照明條件確定裝置41如步驟S18和步驟S19所示，生成使主照明22的光度1個(gè)等級(jí)1個(gè)等級(jí)地增大且在各個(gè)等級(jí)中使同軸照明23和側(cè)照明24兩者光度變化場(chǎng)合的所有組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。
也就是由步驟S10～S19，生成在照明和光度的所有組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。這些假想圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)部35內(nèi)。
生成這種假想圖像數(shù)據(jù)后，照明條件確定裝置41在步驟S20中對(duì)能夠正確地表示被攝物的最佳假想圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，將獲得了該假想圖像數(shù)據(jù)的照明和光度的組合作為上述每個(gè)安裝用元件6的照明條件數(shù)據(jù)，保存在存儲(chǔ)部35內(nèi)。
從而在本實(shí)施例的圖像獲取方法和圖像獲取裝置中，由于通過利用由第1圖像和第2圖像所產(chǎn)生的單位光度增大部分圖像數(shù)據(jù)，生成在照明和光度的所有組合中與實(shí)際攝像的圖像相同的假想圖像數(shù)據(jù)，因而，用于對(duì)照明條件進(jìn)行確定而實(shí)施的實(shí)際攝像也可以最低程度進(jìn)行4次攝像，即對(duì)第1圖像和每個(gè)照明的第2圖像進(jìn)行攝像。
因此，盡管本實(shí)施例的圖像獲取裝置42包括能夠在8個(gè)等級(jí)對(duì)光度進(jìn)行變化的3種照明，但是用于對(duì)照明條件進(jìn)行確定而進(jìn)行的攝像也可以象上述那樣最低進(jìn)行4次，所以與在照明和光度的所有組合中分別進(jìn)行攝像的現(xiàn)有圖像獲取裝置相比，能夠顯著地減少攝像次數(shù)。而且，本實(shí)施例的圖像獲取裝置42包括照明條件確定裝置41，根據(jù)包含第1圖像的圖像數(shù)據(jù)、第2圖像的圖像數(shù)據(jù)或與實(shí)際攝像的圖像相等的假想圖像數(shù)據(jù)中至少一個(gè)上述假想圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，對(duì)光源的最佳光度進(jìn)行確定。由此，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)照明條件進(jìn)行確定，一旦對(duì)照明條件確定后，每次對(duì)作為對(duì)象的安裝用元件6進(jìn)行攝像時(shí)，一邊在確定后的照明條件下進(jìn)行照明一邊進(jìn)行攝像，能夠獲得最佳圖像。
其結(jié)果，在包括了本實(shí)施例的圖像獲取裝置42的表面安裝機(jī)1中，能夠在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)最佳照明條件進(jìn)行確定。
(第2實(shí)施例)照明條件確定裝置能夠如圖8～圖10所示那樣構(gòu)成。
圖8是表示照明條件確定裝置的其它實(shí)施例的框圖，圖9是用于說明照明條件確定裝置的動(dòng)作的流程圖，圖10是表示光度等級(jí)和圖像數(shù)據(jù)等級(jí)關(guān)系的曲線圖。在這些圖中，與上述圖1～7中說明的元件相同的元件由相同的標(biāo)記表示，并省略了對(duì)它們的詳細(xì)說明。
本實(shí)施例的照明條件確定裝置41構(gòu)成為即使攝像機(jī)21所攝像的圖像是暗圖像(動(dòng)態(tài)范圍的狹窄圖像)，也能夠以高精度生成假想圖像數(shù)據(jù)。
該照明條件確定裝置41，如圖8所示，在第1實(shí)施例所示裝置中包括合成圖像生成裝置51、光度范圍變更裝置52、第3圖像生成裝置53、新單位圖像生成裝置54。
上述合成圖像生成裝置51由圖像處理將由單位圖像生成裝置45所生成的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)其與復(fù)制數(shù)據(jù)重疊，生成合成圖像數(shù)據(jù)(圖9中步驟S100)。該合成圖像數(shù)據(jù)在各個(gè)照明22～24中，生成能夠變更的光度等級(jí)部分。
光度范圍變更裝置52將上述各個(gè)合成圖像數(shù)據(jù)與預(yù)先所存儲(chǔ)的飽和狀態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，求出(圖9中的步驟S101)上述合成圖像數(shù)據(jù)未成為飽和狀態(tài)的復(fù)制數(shù)據(jù)的重疊數(shù)中最大的重疊數(shù)(最大照明等級(jí))。
也就是光度范圍變更裝置52求出滿足下式(2)～(4)條件的每個(gè)照明的重疊數(shù)Lm、Lc、Ls。在下式(2)～(4)中，B表示使照明關(guān)燈而攝像的圖像數(shù)據(jù)(第1圖像)，ΔM表示主照明22的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，ΔC表示同軸照明23的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，ΔS表示側(cè)照明24的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)。
B+Lm×ΔM＜255…(2)對(duì)于主照明22B+Lc×ΔC＜255…(3)對(duì)于同軸主照明23B+Ls×ΔS＜255…(4)對(duì)于側(cè)照明24在此，利用圖10對(duì)上述重疊數(shù)進(jìn)行說明。當(dāng)由攝像機(jī)21所攝像的圖像是暗圖像時(shí)，有時(shí)在光度為第1等級(jí)而攝像的圖像數(shù)據(jù)中包含很多噪聲。在圖10中，由A點(diǎn)表示理想的圖像數(shù)據(jù)場(chǎng)合，由B點(diǎn)表示包含很多噪聲的圖像數(shù)據(jù)場(chǎng)合。根據(jù)包含很多所述噪聲的圖像數(shù)據(jù)，生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，使其多個(gè)重疊時(shí)，如圖10中雙點(diǎn)劃線所示，即使在光度等級(jí)比最大等級(jí)小的場(chǎng)合下，圖像也變成飽和狀態(tài)。
根據(jù)本實(shí)施例的光度范圍變更裝置52，在圖10所示場(chǎng)合下，將變成飽和狀態(tài)的極限的光度等級(jí)5設(shè)定為最大的重疊數(shù)L(m，c，s)(最大照明等級(jí))。
上述第3圖像生成裝置53將相當(dāng)于上述重疊數(shù)Lm，Lc，Ls的光度設(shè)定為各個(gè)照明的光度，在僅使一種照明點(diǎn)亮狀態(tài)下，由攝像機(jī)21對(duì)安裝用元件6的第3圖像進(jìn)行攝像(圖9中的步驟S102)。
在圖10所示示例場(chǎng)合下，使光度等級(jí)為5，對(duì)第3圖像進(jìn)行攝像。該第3圖像的攝像進(jìn)行與照明個(gè)數(shù)相同次數(shù)的攝像，也就是進(jìn)行3次攝像。這些第3圖像的圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)部35內(nèi)。
上述新單位圖像生成裝置54由圖像處理而從上述第3圖像減去第1圖像，生成新的圖像數(shù)據(jù)。而且該新單位圖像生成裝置54由上述重疊數(shù)Lm，Lc，Ls對(duì)上述新的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相除運(yùn)算，生成利用新單位量的新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)(圖9中的步驟S103)。也就是新單位圖像生成裝置54由下式(5)～(7)進(jìn)行運(yùn)算，求出每個(gè)照明的新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)(新ΔM，新ΔC，新ΔS)。在下式(5)～(7)中，Mm表示使用主照明22攝像的第3圖像的圖像數(shù)據(jù)，Mc表示使用同軸照明23攝像的第3圖像的圖像數(shù)據(jù)，Ms使用側(cè)照明24攝像的第3圖像的圖像數(shù)據(jù)。
新ΔM＝(Mm-B)/Lm…(5)對(duì)于主照明22新ΔC＝(Mc-B)/Lc…(6)對(duì)于同軸照明23新ΔS＝(Ms-B)/Ls…(7)對(duì)于側(cè)照明24本實(shí)施例的假想圖像生成裝置46使用由上述新單位圖像生成裝置54所生成的新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，與第1實(shí)施例相同，生成在照明和光度的所有組合中的假想圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)該第2實(shí)施例，即使象由攝像機(jī)21所攝像的圖像變成暗圖像場(chǎng)合那樣，在由第1圖像和第2圖像所生成的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)中相對(duì)包含很多噪聲時(shí)，也能夠獲得不飽和的假想圖像數(shù)據(jù)。
從而，在本實(shí)施例的圖像獲取裝置42中，能夠獲得更高精度的假想圖像數(shù)據(jù)。
而且在本實(shí)施例的圖像獲取裝置42中，當(dāng)對(duì)多個(gè)照明22～24的照明條件進(jìn)行確定時(shí)所進(jìn)行的攝像也可以是將所有照明22～24的光度作為第1等級(jí)而進(jìn)行的1次第1圖像攝像，以及僅以與照明數(shù)量相同次數(shù)進(jìn)行對(duì)第2和第3圖像的攝像。
從而，由于本實(shí)施例的圖像獲取裝置42所進(jìn)行的攝像次數(shù)可以是相當(dāng)于照明種類數(shù)的兩倍加1，與現(xiàn)有圖像獲取裝置相比，能夠顯著地降低攝像次數(shù)。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，由于將對(duì)第1圖像進(jìn)行攝像時(shí)的光度(第1光度)設(shè)定為0，能夠提高計(jì)算速度并降低存儲(chǔ)容量。這是因?yàn)椋梢詫⒃谑拐彰麝P(guān)燈狀態(tài)下所攝像的第1圖像看成與攝像機(jī)21的暗輸出大致相同，可以不作為圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而作為定數(shù)存儲(chǔ)。
也就是通過上述那樣將第1圖像數(shù)據(jù)作為定數(shù)，與相對(duì)于圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的情況相比，能夠提高計(jì)算速度，同時(shí)能夠減少對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)的存儲(chǔ)容量。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，雖然顯示了每次對(duì)第1圖像進(jìn)行攝像的示例，但是在對(duì)第1圖像進(jìn)行攝像時(shí)的光度為0的場(chǎng)合下，作為第1圖像，可以使用在工廠出貨時(shí)預(yù)先攝像的圖像的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，第1圖像的圖像數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)部35內(nèi)，根據(jù)需要從存儲(chǔ)部35中讀取并使用。通過采用這種結(jié)構(gòu)，在對(duì)照明條件進(jìn)行確定時(shí)，由于沒有必要對(duì)第1圖像進(jìn)行攝像，能夠進(jìn)一步減少攝像次數(shù)。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，照明光度被從0至最大光度分為多個(gè)等分的等級(jí)而進(jìn)行變更，對(duì)第2圖像進(jìn)行攝像時(shí)的第2光度設(shè)定成與第1光度相比高出上述等級(jí)性變化的光度的1個(gè)等級(jí)部分。
由于通過采用這種結(jié)構(gòu)，生成對(duì)應(yīng)于等級(jí)性變化的光度的假想圖像數(shù)據(jù)，因而能夠獲得更高精度的假想圖像數(shù)據(jù)。而且，使照明光度變化的等級(jí)并不局限于本實(shí)施例所示的8個(gè)等級(jí)，可以適當(dāng)變更。
當(dāng)攝像機(jī)21的輸出對(duì)應(yīng)于輸入光量不是線性變化的場(chǎng)合下，測(cè)量規(guī)定輸入輸出特性，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換表，將上式(1)的右邊作為輸入數(shù)值而轉(zhuǎn)換。而且，作為此種場(chǎng)合的其它解決方法，在能夠作為數(shù)學(xué)公式表示的場(chǎng)合下，則以該數(shù)學(xué)公式為基準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。與此相同，在照明光量不對(duì)應(yīng)于所設(shè)定的照明等級(jí)而線性變化時(shí)，由轉(zhuǎn)換表或數(shù)學(xué)公式，針對(duì)上式(1)的右邊、B之外的各項(xiàng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如在各個(gè)照明對(duì)應(yīng)于指定照明等級(jí)而指數(shù)變化等場(chǎng)合下，由轉(zhuǎn)換表對(duì)攝像機(jī)21的輸出特性進(jìn)行補(bǔ)正，變成下式(8)。
I(m，c，s)＝Tab1e(B+2m×ΔM+2c×ΔC+2s×ΔS)…(8)而且在包含了該式(8)的上述各式(1)～(7)中，圖像數(shù)據(jù)I、B、M、C、S是矩陣，上述各式顯示了矩陣的各個(gè)要素。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，由于將本發(fā)明的圖像獲取裝置42應(yīng)用在將由元件移載裝置7所吸附的安裝用元件6作為被攝物的表面安裝機(jī)1中，能夠獲得在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)安裝用元件6的最佳照明條件進(jìn)行確定的表面安裝機(jī)。本發(fā)明的圖像獲取裝置42并不局限于這種應(yīng)用，也可以應(yīng)用在其它裝置中。
作為應(yīng)用本發(fā)明的圖像獲取裝置42的其它裝置，例如可以例舉將設(shè)置在印刷電路板上的定位用標(biāo)記作為被攝物的表面安裝機(jī)。通過將本發(fā)明的圖像獲取裝置裝配在該表面安裝機(jī)中，能夠在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)設(shè)置在印刷電路板3上的定位用標(biāo)記的最佳照明條件進(jìn)行確定。
作為應(yīng)用本發(fā)明的圖像獲取裝置的其它裝置，例如可以例舉將設(shè)置在印刷電路板上的定位用標(biāo)記作為被攝物的印刷電路板用焊料印刷機(jī)。通過將本發(fā)明的圖像獲取裝置裝配在該印刷電路板用焊料印刷機(jī)上，能夠在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)設(shè)置在印刷電路板上的定位用標(biāo)記的最佳照明條件進(jìn)行確定的印刷電路板用焊料印刷機(jī)。
作為應(yīng)用本發(fā)明的圖像獲取裝置的其它裝置，例如可以例舉將由晶圓芯片移載裝置所吸附的晶圓芯片作為被攝物的晶圓芯片供給裝置。通過將本發(fā)明的圖像獲取裝置裝配在該晶圓芯片供給裝置上，能夠獲得在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)晶圓芯片的最佳照明條件進(jìn)行確定的晶圓芯片供給裝置。
作為應(yīng)用本發(fā)明的圖像獲取裝置的其它裝置，例如可以例舉將由電子元件移載頭部所吸附的電子元件作為被攝物的電子元件移載裝置。通過將本發(fā)明的圖像獲取裝置裝配在該電子元件移載裝置上，能夠獲得在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)由電子元件移載頭部所吸附的電子元件的最佳照明條件進(jìn)行確定的電子元件移載裝置。
作為應(yīng)用本發(fā)明圖像獲取裝置的其它裝置，例如可以例舉將由電子元件移載頭部所保持的被檢查用電子元件作為被攝物的電子元件用外觀檢查裝置。通過將本發(fā)明的圖像獲取裝置裝配在該電子元件用外觀檢查裝置上，能夠獲得在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)貙?duì)由電子元件移載頭部所保持的被檢查用電子元件的最佳照明條件進(jìn)行確定的電子元件用外觀檢查裝置。
雖然在上述實(shí)施例中，顯示了裝配了3種照明22～24的示例，但是本發(fā)明也可以適用于僅有1種照明的圖像獲取裝置，也可以適用于在使用波長不同的光源(例如紅，綠，藍(lán))的圖像獲取裝置中對(duì)波長不同的光進(jìn)行合成的場(chǎng)合下。
權(quán)利要求
1.一種圖像獲取方法，利用攝像裝置對(duì)通過光度可以變更的光源予以照亮的被攝物進(jìn)行攝像，獲取用于確定最佳光度的圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，改變所述光源的光度而對(duì)被攝物進(jìn)行多次攝像，根據(jù)這些圖像的圖像數(shù)據(jù)的差值，使光度以單位量變化以生成變化的圖像數(shù)據(jù)，在此圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，以此生成相當(dāng)于使所述光源的光度以所述單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)。
2.一種圖像獲取裝置，包括能夠改變光度并將光照射至被攝物的光源，以及對(duì)所述被攝物進(jìn)行攝像的攝像裝置，其特征在于，還包括第1圖像生成裝置，將上述光源的光度設(shè)定為規(guī)定的第1光度，利用所述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第1圖像；第2圖像生成裝置，將上述光源的光度設(shè)定為從所述第1光度僅以規(guī)定的單位量產(chǎn)生變化的第2光度，利用所述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第2圖像；單位圖像生成裝置，通過圖像處理，從所述第1圖像和第2圖像中光源光度較高的一個(gè)圖像減去另一個(gè)圖像，由此生成所述光源的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)；以及假想圖像生成裝置，通過圖像處理，在所述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，由此生成相當(dāng)于使所述光源的光度以所述單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述圖像獲取裝置，其特征在于，包括多個(gè)光源，第1圖像生成裝置，將所有光源設(shè)定為上述第1光度并拍攝第1圖像，第2圖像生成裝置，將所有光源設(shè)定為上述第2光度并拍攝第2圖像，單位圖像生成裝置，針對(duì)所有光源生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，假想圖像生成裝置，針對(duì)光源和光度的所有組合生成假想圖像數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像獲取裝置，其特征在于，上述光源的光度從0至最大光度以等分的多個(gè)等級(jí)進(jìn)行變更，第2光度，比第1光度僅高出所述進(jìn)行等級(jí)變化的光度的1個(gè)等級(jí)部分。
5.如權(quán)利要求2所述的圖像獲取裝置，其特征在于，包括照明條件確定裝置，根據(jù)至少包含上述第1圖像的圖像數(shù)據(jù)、第2圖像的圖像數(shù)據(jù)、或假想圖像數(shù)據(jù)中的假想圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，確定光源的最佳光度。
6.一種圖像獲取裝置，包括能夠改變光度并將光照射至被攝物的光源，以及對(duì)所述被攝物進(jìn)行攝像的攝像裝置，其特征在于，還包括第1圖像生成裝置，將上述光源的光度設(shè)定為規(guī)定的第1光度，利用所述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第1圖像；第2圖像生成裝置，將上述光源的光度設(shè)定為從所述第1光度僅以規(guī)定的單位量產(chǎn)生變化的第2光度，利用所述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第2圖像；單位圖像生成裝置，通過圖像處理，從所述第1圖像和第2圖像中光源光度較高的一個(gè)圖像減去另一個(gè)圖像，由此生成所述光源的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)；合成圖像數(shù)據(jù)生成裝置，通過圖像處理在所述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上多次重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，由此生成合成圖像數(shù)據(jù)；光度范圍變更裝置，通過比較所述合成圖像數(shù)據(jù)和處于飽和狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)，求出使所述合成圖像數(shù)據(jù)不成為飽和狀態(tài)的復(fù)制數(shù)據(jù)重疊數(shù)中的最大重疊數(shù)；第3圖像生成裝置，將光源光度設(shè)定為所述重疊數(shù)與所述單位量相乘后的光度，并利用所述攝像裝置對(duì)被攝物進(jìn)行攝像，生成第3圖像；新單位圖像生成裝置，將通過圖像處理從所述第3圖像減去所述第1圖像而得到的圖像數(shù)據(jù)除以所述重疊數(shù)，由此生成新單位量的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)；以及假想圖像生成裝置，通過圖像處理，在所述新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，由此生成相當(dāng)于使所述光源光度以所述新單位量從低光度至高光度進(jìn)行變更而予以攝像的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像獲取裝置，其特征在于，包括多個(gè)光源，第1圖像生成裝置，將所有光源設(shè)定為上述第1光度并拍攝第1圖像，第2圖像生成裝置，將所有光源設(shè)定為上述第2光度并拍攝第2圖像，單位圖像生成裝置，針對(duì)所有光源生成單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)，假想圖像生成裝置，針對(duì)所有光源生成多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)合成裝置，針對(duì)所有光源生成合成圖像數(shù)據(jù)，光度范圍變更裝置，針對(duì)所有光源求出復(fù)制數(shù)據(jù)的重疊數(shù)；第3圖像生成裝置，針對(duì)所有光源拍攝第3圖像；新單位圖像生成裝置，針對(duì)所有光源生成新單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)；假想圖像生成裝置，針對(duì)光源和光度的所有組合生成假想圖像數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像獲取裝置，其特征在于，上述光源的光度從0至最大光度以等分的多個(gè)等級(jí)進(jìn)行變更，第2光度，比第1光度僅高出所述進(jìn)行等級(jí)變化的光度的1個(gè)等級(jí)部分。
9.如權(quán)利要求6所述的圖像獲取裝置，其特征在于，包括照明條件確定裝置，根據(jù)至少包含上述第1圖像的圖像數(shù)據(jù)、第2圖像的圖像數(shù)據(jù)、或假想圖像數(shù)據(jù)中的假想圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，確定上述光源的最佳光度。
10.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的表面安裝機(jī)，其特征在于，元件移載裝置所吸附的安裝元件為被攝物。
11.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的表面安裝機(jī)，其特征在于，設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記為被攝物。
12.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的印刷電路板用焊料印刷機(jī)，其特征在于，設(shè)置在印刷電路板上的定位標(biāo)記為被攝物。
13.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的晶圓芯片供給裝置，其特征在于，晶圓芯片移載裝置所吸附的晶圓芯片為被攝物。
14.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的電子元件移載裝置，其特征在于，電子元件移載頭部所吸附的電子元件為被攝物。
15.一種包括權(quán)利要求2～9中任一項(xiàng)所述的圖像獲取裝置的電子元件外觀檢查裝置，其特征在于，電子元件移載頭部所保持的用于檢查的電子元件為被攝物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像獲取方法、圖像獲取裝置、及具有該圖像獲取裝置的裝置，可以在短時(shí)間內(nèi)恰當(dāng)?shù)卮_定將光照射至被攝物的光源的照明條件(光度)。本發(fā)明所涉及的圖像獲取裝置，包括將光源光度設(shè)為第1光度而對(duì)第1圖像進(jìn)行攝像的第1圖像生成裝置；將光源光度設(shè)為第2光度而對(duì)第2圖像進(jìn)行攝像的第2圖像生成裝置；通過圖像處理，從第1圖像和第2圖像生成光源的單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)的單位圖像生成裝置；通過圖像處理，在所述單位光度增大部分的圖像數(shù)據(jù)上重疊其復(fù)制數(shù)據(jù)，從而生成相當(dāng)于各個(gè)光度的多個(gè)實(shí)際圖像的多個(gè)假想圖像數(shù)據(jù)的假想圖像數(shù)據(jù)生成裝置。
文檔編號(hào)H04N5/238GK1822644SQ20061000924
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月15日
發(fā)明者宮本正信 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社