画像生成装置および画像生成方法
【課題】コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成可能な画像生成装置および画像生成方法を提供することを課題とする。
【解決手段】画像生成装置１は、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の少なくとも一部が配置された撮像エリアＢ１に照明光２１Ｄ、２１Ｍ、２１Ｕを照射する照明装置と、照明光２１Ｄ、２１Ｍ、２１Ｕが照射された撮像エリアＢ１を撮像する撮像装置３と、撮像により取得される取込画像Ｄ１〜Ｄ３を処理する画像処理装置４と、を備える。画像処理装置４は、取込画像Ｄ１〜Ｄ３を基に調整前画像Ｆ１Ｒを生成し、調整前画像Ｆ１Ｒの輝度を調整して調整画像Ｋ１Ｒを生成し、該調整画像Ｋ１Ｒの該指定エリアＥ１と該比較対象エリアＥ２との該平均輝度差を最大にして最適画像Ｌ１Ｒを生成することを特徴とする。
【解決手段】画像生成装置１は、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の少なくとも一部が配置された撮像エリアＢ１に照明光２１Ｄ、２１Ｍ、２１Ｕを照射する照明装置と、照明光２１Ｄ、２１Ｍ、２１Ｕが照射された撮像エリアＢ１を撮像する撮像装置３と、撮像により取得される取込画像Ｄ１〜Ｄ３を処理する画像処理装置４と、を備える。画像処理装置４は、取込画像Ｄ１〜Ｄ３を基に調整前画像Ｆ１Ｒを生成し、調整前画像Ｆ１Ｒの輝度を調整して調整画像Ｋ１Ｒを生成し、該調整画像Ｋ１Ｒの該指定エリアＥ１と該比較対象エリアＥ２との該平均輝度差を最大にして最適画像Ｌ１Ｒを生成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に装着された電子部品の方向検査用の画像を生成するために用いられる画像生成装置および画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トレイに載置された電子部品の方向を検査する検査装置が開示されている。電子部品の上面には、文字、記号、図柄などのマークが配置されている。マークは、一般的に白色である。一方、電子部品の上面は、一般的に黒色である。このため、マークがあるエリアと、マークがないエリアと、では平均輝度が異なる。したがって、双方のエリアの平均輝度から、双方のエリアの位置関係を判別することができる。また、双方のエリアの位置関係から、電子部品の方向を判別することができる。しかしながら、同文献記載の検査装置の場合、平均輝度を算出する基になる画像のコントラストが低い場合、方向の判別精度が低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、トレイに載置された電子部品のみならず、基板に装着された電子部品に対しても、方向検査は行われる。画像のコントラストが低い場合、作業者は、撮像時の照明装置のライティング条件（例えば照明色）を変更する、撮像装置のシャッタースピードを変更する、などの改善措置を、試行錯誤しながら行っている。このため、コントラストを高くするためには、時間がかかる。
【０００５】
また、ライティング条件、照明色、シャッタースピードなどを適切に設定するためには、作業者の熟練を要する。したがって、作業者のスキルにより、電子部品の方向が正しいにもかかわらず、エラーと誤報してしまう場合がある。また、反対に、電子部品の方向が間違っているにもかかわらず、間違いを見落としてしまう場合がある。すなわち、作業者のスキルが低い場合、誤報や見落としが発生する確率が高くなる。つまり、電子部品の異常の検出精度が低くなる。また、作業者のスキルにより、検出精度がばらついてしまう。
【０００６】
本発明の画像生成装置および画像生成方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成可能な画像生成装置および画像生成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】
（１）上記課題を解決するため、本発明の画像生成装置は、電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアに照明光を照射する照明装置と、該照明光が照射された該撮像エリアを撮像する撮像装置と、撮像により取得される取込画像を処理する画像処理装置と、を備える画像生成装置であって、前記画像処理装置は、前記取込画像を基に調整前画像を生成し、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成し、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成することを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像生成装置は、照明装置と撮像装置と画像処理装置とを備えている。撮像装置の撮像エリアには、照射装置により、照明光が照射される。撮像エリアには、電子部品の少なくとも一部が配置されている。撮像エリアは、撮像装置により撮像される。撮像により取得される取込画像からは、そのまま、または適宜画像処理を施すことにより、調整前画像が生成される。調整前画像からは、輝度を調整することにより、調整画像が生成される。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。
【０００９】
このように、本発明の画像生成装置によると、電子部品の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成することができる。このため、最適画像の取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像を短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００１０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記画像処理装置は、前記取込画像が色成分ごとに分解された複数の単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成し、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、全ての該選択候補画像から、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択し、前記調整前画像は、該選択画像である構成とする方がよい。
【００１１】
本構成によると、取込画像が複数の色成分に応じて分解される。すなわち、取込画像から、複数の単色画像が生成される。複数の単色画像からは、複数の単色画像をそのまま用いることにより、または複数の単色画像を適宜合成することにより、複数の選択候補画像が生成される。選択候補画像には、指定エリアと比較対象エリアとが設定される。双方のエリアの平均輝度差を算出し、平均輝度差を比較することにより、全ての選択候補画像から、平均輝度差が最大となる選択画像が選択される。選択画像からは、輝度を調整することにより、調整画像が生成される。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。本構成によると、最適画像のコントラストを高くすることができる。
【００１２】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記画像処理装置は、前記取込画像から前記最適画像を生成する経緯で取得された条件を用いて、別の該取込画像から該最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００１３】
本構成によると、時系列的に前の画像処理で取得された条件を、時系列的に後の画像処理で利用することができる。このため、後の画像処理に要する時間が短くなる。
【００１４】
一例として、同種かつ同座標の複数の電子部品の画像処理を行う場合、調整前画像から調整画像を生成する際の輝度調整条件、調整画像から最適画像を生成する際の輝度調整条件などを、時系列的に前に画像処理される電子部品と、後に画像処理される電子部品と、で兼用することができる。
【００１５】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記画像処理装置は、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００１６】
図１（ａ）に、ゲイン値調整の概念図を示す。図１（ｂ）に、オフセット値調整の概念図を示す。図１（ａ）に示すように、ゲイン値の倍率を１超過にすると、調整前の輝度分布Ａ１に対して、輝度分布Ａ２を広げることができる。また、ゲイン値の倍率を１未満にすると、調整前の輝度分布Ａ１に対して、輝度分布Ａ３を狭めることができる。このように、ゲイン値を調整すると、輝度のコントラスト差を大きくすることができる。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、オフセット値を調整すると、調整前の輝度分布Ａ１に対する調整後の輝度分布Ａ４のように、輝度分布の幅はそのままで、位置を移動させることができる。このように、オフセット値を調整すると、輝度を加算調整することができる。
【００１８】
本構成によると、まず、調整前画像のゲイン値、オフセット値が調整され、調整画像が生成される。次に、調整画像のゲイン値、オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させる。そして、各値ごとに（ゲイン値およびオフセット値のうち少なくとも一方を変化させるごとに）、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。算出した平均輝度差を比較して、平均輝度差が最大になる調整画像を最適画像としている。
【００１９】
本構成によると、ゲイン値調整、オフセット値調整により調整前画像を調整した後、再度ゲイン値調整、オフセット値調整を行い、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を最大にしている。このため、最適画像における指定エリアと比較対象エリアとのコントラストを高くすることができる。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記照明装置は、複数の照明器を有し、複数の該照明器は、前記撮像エリアに対する前記照明光の入射角が互いに異なり、前記取込画像は、複数の該照明器ごとに、前記撮像装置に複数枚取得される構成とする方がよい。
【００２１】
照明光の入射角を変えると、撮像エリアから撮像装置に反射する反射光の強さが変化する。このため、取込画像のコントラストが変化する。この点、本構成によると、照明光の入射角が、照明器の数だけ、複数設定されている。また、複数の入射角ごとに取込画像が取得される。したがって、コントラストの高い取込画像が取得されやすくなる。
【００２２】
（５−１）好ましくは、上記（５）の構成において、複数の前記照明器は、前記撮像エリアに対して直交する垂線に沿って前記照明光を照射する落射照明器と、該垂線に対して交差する方向から該照明光を照射する側射照明器と、を有する構成とする方がよい。本構成によると、照射光を、垂直方向、および垂直方向に対して交差する方向から、撮像エリアに照射することができる。
【００２３】
（６）好ましくは、上記（２）ないし（５）のいずれかの構成において、複数の前記色成分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分である構成とする方がよい。本構成によると、取込画像の電子部品の色がいかなる色であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの単色画像のコントラストを高くすることができる。すなわち、電子部品の色の多様性に対応することができる。
【００２４】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる構成とする方がよい。
【００２５】
本構成によると、最適画像を用いて、トレイに載置された電子部品や、基板に装着された電子部品に対する方向検査を行うことができる。このため、作業者のスキルによらず、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００２６】
（８）好ましくは、上記（７）の構成において、前記最適画像を表示する表示装置を備え、前記画像処理装置は、表示前の該最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の該マークに黒を設定する構成とする方がよい。本構成によると、指定エリアのマークと、比較対象エリアと、のコントラストをより高くすることができる。このため、マークを判別しやすくなる。
【００２７】
（９）上記課題を解決するため、本発明の画像生成方法は、電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアの取込画像を基に調整前画像を生成する調整前画像生成ステップと、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成する調整画像生成ステップと、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成する最適画像生成ステップと、を有することを特徴とする。
【００２８】
本発明の画像生成方法は、調整前画像生成ステップと、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、を有している。調整前画像生成ステップにおいては、まず、撮像エリアを撮像し、取込画像を取得する。撮像により取得される取込画像から、そのまま、または適宜画像処理を施すことにより、調整前画像を生成する。調整前画像からは、輝度を調整することにより、調整画像を生成する。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。
【００２９】
このように、本発明の画像生成方法によると、電子部品の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成することができる。このため、最適画像の取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像を短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００３０】
（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記調整前画像生成ステップは、前記取込画像を、色成分ごとに分解することにより、複数の単色画像を生成し、複数の該単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成する選択候補画像生成ステップと、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択する画像選択ステップと、を有し、前記調整前画像は、該選択画像である構成とする方がよい。
【００３１】
本構成によると、調整前画像生成ステップが、選択候補画像生成ステップと画像選択ステップとを有している。選択候補画像生成ステップにおいては、まず、取込画像を、色成分ごとに分解して、複数の単色画像を生成する。続いて、複数の単色画像から、複数の単色画像をそのまま用いることにより、または複数の単色画像を適宜合成することにより、複数の選択候補画像を生成する。画像選択ステップにおいては、まず、全ての選択候補画像に対して、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。次に、平均輝度差が最大となる選択画像を選択する。本構成によると、最適画像のコントラストを高くすることができる。
【００３２】
（１１）好ましくは、上記（９）または（１０）の構成において、前記最適画像生成ステップの後に、前記調整前画像生成ステップから該最適画像生成ステップまでの経緯で取得された条件を用いて、別の前記取込画像から前記最適画像を生成する条件利用ステップを有する構成とする方がよい。
【００３３】
本構成によると、時系列的に前の画像処理で取得された条件を、時系列的に後の画像処理で利用することができる。このため、後の画像処理に要する時間が短くなる。
【００３４】
一例として、同種かつ同座標の複数の電子部品の画像処理を行う場合、調整画像生成ステップにおける調整前画像から調整画像を生成する際の輝度調整条件、最適画像生成ステップにおける調整画像から最適画像を生成する際の輝度調整条件などを、時系列的に前に画像処理される電子部品と、後に画像処理される電子部品と、で兼用することができる。
【００３５】
（１２）好ましくは、上記（９）ないし（１１）のいずれかの構成において、前記調整画像生成ステップにおいては、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、前記最適画像生成ステップにおいては、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００３６】
調整画像生成ステップにおいては、調整前画像のゲイン値、オフセット値が調整され、調整画像が生成される。最適画像生成ステップにおいては、調整画像のゲイン値、オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させる。そして、各値ごとに（ゲイン値およびオフセット値のうち少なくとも一方を変化させるごとに）、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。算出した平均輝度差を比較して、平均輝度差が最大になる調整画像を最適画像としている。
【００３７】
本構成によると、ゲイン値調整、オフセット値調整により調整前画像を調整した後、再度ゲイン値調整、オフセット値調整を行い、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を最大にしている。このため、最適画像における指定エリアと比較対象エリアとのコントラストを高くすることができる。
【００３８】
（１３）好ましくは、上記（９）ないし（１２）のいずれかの構成において、前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる構成とする方がよい。
【００３９】
本構成によると、最適画像を用いて、トレイに載置された電子部品や、基板に装着された電子部品に対する方向検査を行うことができる。このため、作業者のスキルによらず、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００４０】
（１４）好ましくは、上記（１３）の構成において、前記最適画像生成ステップにおいては、前記最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該最適画像の該マークに黒を設定する構成とする方がよい。本構成によると、指定エリアのマークと、比較対象エリアと、のコントラストをより高くすることができる。このため、マークを判別しやすくなる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によると、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成可能な画像生成装置および画像生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）はゲイン値調整の概念図である。（ｂ）はオフセット値調整の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態である基板外観検査機が組み込まれた基板生産ラインの模式図である。
【図３】同基板外観検査機の上面図である。
【図４】同基板外観検査機の検査ヘッド付近の斜視図である。
【図５】電子部品の装着が完了した基板の上面図である。
【図６】本発明の一実施形態である画像生成方法の模式図である。
【図７】本発明の一実施形態である画像生成装置が組み込まれた電子部品実装機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の画像生成装置および画像生成方法の実施の形態について説明する。
【００４４】
＜基板外観検査機の配置および構成＞
まず、本実施形態の画像生成装置が組み込まれた、基板外観検査機の配置について説明する。図２に、基板外観検査機が配置された基板生産ラインの模式図を示す。図２に示すように、基板生産ライン９は、左側（上流側）から右側（下流側）に向かって、複数の電子部品実装機６と、基板外観検査機７と、リフロー炉９２と、を備えている。基板外観検査機７は、最下流の電子部品実装機６と、リフロー炉９２と、の間に介装されている。
【００４５】
基板生産ライン９を搬送される基板には、複数の電子部品実装機６により、段階的に多数の電子部品が装着される。基板外観検査機７は、基板に対する電子部品の装着状態を検査する。リフロー炉９２は、基板と電子部品との間に介在するクリームはんだを溶融させ、基板に電子部品をはんだ付けする。
【００４６】
次に、基板外観検査機７の構成について説明する。図３に、同基板外観検査機の上面図を示す。なお、基板Ｂにハッチングを施す。図３に示すように、基板外観検査機７は、ベース７２と、基板搬送装置７３と、ＸＹロボット７４と、検査ヘッド７５と、制御装置７０（図２参照）と、画像処理装置４（図２参照）と、表示装置５（図２参照）と、を備えている。
【００４７】
基板搬送装置７３は、ベース７２の上面に配置されている。基板搬送装置７３は、前後一対のコンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒを備えている。基板搬送装置７３の前後方向位置、前後方向幅は、後述する電子部品実装機６の基板搬送装置６６０の搬送部６６０ｆ、６６０ｒの前後方向位置、前後方向幅に応じて、変更可能である（図７参照）。基板Ｂは、コンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒにより、左側から右側に向かって搬送される。コンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒは、基板を搬送する基板搬送体としての機能を有している。
【００４８】
Ｘ方向は左右方向に、Ｙ方向は前後方向に、Ｚ方向は上下方向に、各々、対応している。ＸＹロボット７４は、Ｙ方向スライダ７４０と、Ｘ方向スライダ７４１と、上下一対のＹ方向ガイドレール７４２と、前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒと、Ｘ方向移動用ボールねじ部７４４と、Ｙ方向移動用ボールねじ部７４５と、を備えている。
【００４９】
前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒは、基板搬送装置７３を前後方向から挟むように、ベース７２の上面に配置されている。Ｘ方向スライダ７４１は、前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒに、左右方向に摺動可能に取り付けられている。Ｘ方向スライダ７４１は、ベース７２に取り付けられた、Ｘ方向移動用ボールねじ部７４４により駆動される。上下一対のＹ方向ガイドレール７４２は、Ｘ方向スライダ７４１に配置されている。Ｙ方向スライダ７４０は、上下一対のＹ方向ガイドレール７４２に、前後方向に摺動可能に取り付けられている。Ｙ方向スライダ７４０は、Ｘ方向スライダ７４１に取り付けられた、Ｙ方向移動用ボールねじ部７４５により駆動される。
【００５０】
検査ヘッド７５は、Ｙ方向スライダ７４０の右面に取り付けられている。このため、検査ヘッド７５は、ＸＹロボット７４により、前後左右方向に移動可能である。図４に、同基板外観検査機の検査ヘッド付近の斜視図を示す。図４に示すように、検査ヘッド７５は、フレーム７５０と、照明装置２と、撮像装置３と、を備えている。フレーム７５０は、上下三段のブラケット７５０Ｕ、７５０Ｍ、７５０Ｄを備えている。ブラケット７５０Ｕ、７５０Ｍ、７５０Ｄの中央には、各々、通光用の孔が穿設されている。
【００５１】
照明装置２は、落射照明器２０Ｕと、側射上段照明器２０Ｍと、側射下段照明器２０Ｄと、を備えている。落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄは、本発明の「照明器」の概念に含まれる。
【００５２】
落射照明器２０Ｕは、上段のブラケット７５０Ｕに取り付けられている。落射照明器２０Ｕは、光源２００Ｕと、ハーフミラー２０１Ｕと、光学系（図略）と、を備えている。図４に点線で示すように、光源２００Ｕの落射光（照明光）２１Ｕは、レンズなどを有する光学系により、平行光に変換される。落射光２１Ｕは、左方に進行し、ハーフミラー２０１Ｕで９０°方向転換し、下方に進行する。このため、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、落射光２１Ｕにより、真上方向から照らされる。撮像エリアＢ１に対する、落射光２１Ｕの入射角θＵは９０°である。
【００５３】
側射上段照明器２０Ｍは、中段のブラケット７５０Ｍに取り付けられている。側射上段照明器２０Ｍは、リング状の光源２００Ｍを備えている。図４に点線で示すように、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、光源２００Ｍからの側射上段光（照明光）２１Ｍにより、入射角θＭ（＜θＵ）の方向から照らされる。
【００５４】
側射下段照明器２０Ｄは、下段のブラケット７５０Ｄに取り付けられている。側射下段照明器２０Ｄは、リング状の光源２００Ｄを備えている。図４に点線で示すように、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、光源２００Ｄからの側射下段光（照明光）２１Ｄにより、入射角θＤ（＜θＭ）の方向から照らされる。
【００５５】
光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄは、いずれも、白色ＬＥＤである。このため、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄは、いずれも、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色成分を全て有している 撮像装置３は、上段のブラケット７５０Ｕに取り付けられている。撮像装置３は、ＣＣＤエリアセンサである。撮像装置３は、多数の受光素子が二次元的に配置された撮像面を有している。撮像装置３は、真上方向から、撮像エリアＢ１を撮像する。
【００５６】
図２に示す制御装置７０は、上述した基板搬送装置７３、ＸＹロボット７４、検査ヘッド７５を、統合的に制御可能である。制御装置７０は、画像処理装置４、表示装置５に電気的に接続されている。
【００５７】
本実施形態の画像生成装置１は、基板外観検査機７に組み込まれている。画像生成装置１は、基板外観検査機７の構成部材のうち、照明装置２、撮像装置３、画像処理装置４、表示装置５を備えている。
【００５８】
＜基板生産時の基板外観検査機および画像生成装置の動き＞
次に、基板生産時の基板外観検査機７および画像生成装置１の動きについて説明する。図１に示すように、電子部品の装着が完了した基板は、基板外観検査機７を通過する。この際、基板に対する電子部品の装着状態が検査される。
【００５９】
図５に、電子部品の装着が完了した基板の上面図を示す。図５に示すように、基板Ｂには、多種多様の電子部品Ｐ１〜Ｐ６が装着されている。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６は、予め決められた順に、図４に示す撮像装置３により撮像される。そして、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の位置ずれ、方向ずれ、欠品などが検査される。
【００６０】
以下、任意の一点の電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合について説明する。方向検査においては、電子部品Ｐ１の方向が所定の方向に合致しているか否か（例えば、９０°、１８０°回転した状態で、基板Ｂに装着されていないか）が検査される。
【００６１】
まず、図３、図４に示す検査ヘッド７５を、電子部品Ｐ１の真上まで移動させる。すなわち、撮像エリアＢ１に電子部品Ｐ１を入れる。次に、図４に示す落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄを順番に点灯させ、各照明器が点灯したタイミングで、図４に示す撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。つまり、合計三枚の画像を取得する。その後、図２に示す画像処理装置４により、三枚の画像を処理する。そして、電子部品Ｐ１の方向を検査する。
【００６２】
ここで、基板Ｂが搬入一枚目の基板Ｂの場合は、後述する画像生成方法のうち、調整前画像生成ステップ（選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ）と、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、を経て、撮像エリアＢ１の最適画像が生成される。そして、当該最適画像を用いて方向検査が行われる。一方、基板Ｂが搬入二枚目以降の基板Ｂの場合は、後述する画像生成方法のうち、条件利用ステップだけを経て、撮像エリアＢ１の最適画像が生成される。そして、当該最適画像を用いて、方向検査が行われる。
【００６３】
最適画像は、表示装置（ディスプレイ）５に表示される。電子部品の方向の正誤は、後述するように、最適画像の平均輝度から、自動的に判別される。図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６の検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。
【００６４】
＜画像生成方法＞
次に、本実施形態の画像生成方法について説明する。ここでは、図５の枠ＶＩ内の電子部品Ｐ１の取込画像から最適画像を生成する場合について説明する。図６に、本実施形態の画像生成方法の模式図を示す。図６に示すように、本実施形態の画像生成方法は、調整前画像生成ステップと、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、条件利用ステップ（図略）と、を有している。
【００６５】
［調整前画像生成ステップ］
本ステップは、選択候補画像生成ステップと、画像選択ステップと、を有している。
【００６６】
（選択候補画像生成ステップ）
本ステップにおいては、まず、図２に示す制御装置７０で、図３、図４に示す検査ヘッド７５を動かすことにより、図４に示す撮像エリアＢ１に、図５に示す電子部品Ｐ１を入れる。
【００６７】
次に、図２に示す制御装置７０で、図４に示す落射照明器２０Ｕを点灯させる。そして、真上から落射光２１Ｕが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。続いて、図２に示す制御装置７０で、図４に示す落射照明器２０Ｕを消灯し、側射上段照明器２０Ｍを点灯させる。そして、側方上段から側射上段光２１Ｍが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。続いて、図２に示す制御装置７０で、図４に示す側射上段照明器２０Ｍを消灯し、側射下段照明器２０Ｄを点灯させる。そして、側方下段から側射下段光２１Ｄが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。このようにして、図６に示すように、照明光の入射角が互いに異なる、三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３を取得する。
【００６８】
取込画像Ｄ１〜Ｄ３には、各々、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とが設定されている。指定エリアＥ１、比較対象エリアＥ２の形状、サイズ（画素数＝８ビット）は同じである。指定エリアＥ１には、円形のマークＭが配置されている。
【００６９】
三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、いずれもカラー画像である。取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色成分に分解され、データ化され、撮像装置３から、図２に示す画像処理装置４に伝送される。画像処理装置４においては、取込画像Ｄ１から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂが生成される。また、取込画像Ｄ２から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂが生成される。また、取込画像Ｄ３から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。このように、合計九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂは、そのまま選択候補画像として用いられる。
【００７０】
（画像選択ステップ）
本ステップにおいては、まず、九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの全てに対して、一枚ずつ、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７１】
具体的には、指定エリアＥ１の各画素の輝度を検出し、各画素の輝度の積算値を指定エリアＥ１の画素数で割る。同様に、比較対象エリアＥ２の各画素の輝度を検出し、各画素の輝度の積算値を比較対象エリアＥ２の画素数で割る。このようにして、指定エリアＥ１および比較対象エリアＥ２の平均輝度を算出する。
【００７２】
次に、九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂに対して、各々、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。それから、平均輝度差が最大の単色画像（本例では単色画像Ｄ１Ｒ）を、選択画像Ｆ１Ｒとする。
【００７３】
［調整画像生成ステップ］
本ステップにおいては、まず、ルックアップテーブルを作成する。具体的には、ゲイン値Ｊの範囲を０．００〜２５５．００に設定する。また、オフセット値Ｉの範囲を−２５５〜２５５に設定する。明るさ基準値Ｈは、以下の式（１）により算出される。
Ｈ＝１２７．５−Ｉ×０．５ ・・・式（１）
変換後明るさＪは、以下の式（２）により算出される。
Ｊ＝（（ｘ−Ｈ）×Ｊ＋Ｈ＋０．５）＋Ｉ ・・・式（２）
式（２）の変数ｘを、０〜２５５まで１ずつ増加させることにより、ルックアップテーブルを作成する。なお、変換後明るさＪが０よりも小さくなる場合は、Ｊ＝０とする。また、変換後明るさＪが２５５よりも大きくなる場合は、Ｊ＝２５５とする。
【００７４】
次に、作成されたルックアップテーブルを基に、選択画像Ｆ１Ｒの画像変換を行う。そして、選択画像Ｆ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、調整画像Ｋ１Ｒを生成する。
【００７５】
［最適画像生成ステップ］
本ステップにおいては、まず、調整画像Ｋ１Ｒに対して、ゲイン値を０．００〜２５５．００まで０．２０ずつ増加させながら、オフセット値を−２００〜２００まで１０ずつ変化させる。そして、各値で、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。なお、平均輝度差の算出方法は、画像選択ステップと同様である。
【００７６】
例えば、ゲイン値＝１．００として、オフセット値を−２００〜２００まで変化させると、（ゲイン値，オフセット値）は、（１．００，−２００）、（１．００，−１９０）、（１．００，−１８０）・・・（１．００，１８０）、（１．００，１９０）、（１．００，２００）となる。この各々の値に対して、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７７】
また、ゲイン値＝１．２０として、オフセット値を−２００〜２００まで変化させると、（ゲイン値，オフセット値）は、（１．２０，−２００）、（１．２０，−１９０）、（１．２０，−１８０）・・・（１．２０，１８０）、（１．２０，１９０）、（１．２０，２００）となる。この各々の値に対して、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７８】
次に、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択する。なお、該当するゲイン値、オフセット値の組合せが複数ある場合、ゲイン値が最小になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択する。その理由は、ゲイン値が大きくなると、個体差の影響を受けやすくなるからである。
【００７９】
それから、当該ゲイン値、オフセット値の組合せを用いて調整画像Ｋ１Ｒを画像変換することで、調整画像Ｋ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、最適画像Ｌ１Ｒを生成する。
【００８０】
その後、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せを用いて、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較する。比較の結果、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が高い場合は、最適画像Ｌ１ＲのマークＭに白を設定する。一方、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が低い場合は、最適画像Ｌ１ＲのマークＭに黒を設定する。
【００８１】
マークＭに色が着色された最適画像Ｌ１Ｒは、図２に示す表示装置５に表示される。電子部品の方向の正誤は、自動的に判別される。具体的には、特許文献１に記載されているように、画像処理装置４は、図６に示す最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較する。ここでは、図６に示す方向が、電子部品Ｐ１の正しい装着方向と仮定する。比較の結果、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が高いと判定される場合、輝度の高いマークＭが指定エリアＥ１に存在することになる。このため、電子部品Ｐ１の方向が正しいと判断される。反対に、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が低いと判定される場合、輝度の高いマークＭが比較対象エリアＥ２に存在することになる。このため、電子部品Ｐ１の方向が誤っていると判断される。
【００８２】
上記一連の、選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップは、図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して実行される。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対する検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。
【００８３】
［条件利用ステップ］
図２に示すように、検査完了後の基板がリフロー炉９２に払い出されると、次の検査対象の基板が電子部品実装機６から基板外観検査機７に搬入される。本ステップにおいては、上記一連の、選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップにより取得された条件をそのまま利用して、新しい基板の電子部品を検査する。
【００８４】
具体的には、新しい基板と、検査完了後の基板と、は同種類の基板である。すなわち、図５に示すように、新しい基板Ｂも検査完了後の基板Ｂも、同じ電子部品Ｐ１〜Ｐ６が、同じ座標に装着されている。このため、検査完了後の基板Ｂの電子部品Ｐ１に関する条件を、そのまま新しい基板Ｂの電子部品Ｐ１に転用することができる。電子部品Ｐ２〜Ｐ６に関しても同様である。
【００８５】
一例として、新しい基板Ｂの電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合について、上述の検査完了後の基板Ｂの電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合と比較しながら、説明する。
【００８６】
（選択候補画像生成ステップ）
本ステップにおいては、一枚だけ取込画像Ｄ１が撮像される。すなわち、検査完了後の基板に対する選択候補画像生成ステップで設定された、取込画像Ｄ１の撮像条件が用いられる。撮像条件は、本発明の「条件」の概念に含まれる。具体的には、図４に示す落射照明器２０Ｕを点灯させ、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。
【００８７】
取込画像Ｄ１を一枚しか撮像しない理由は、図６に示すように、検査完了後の基板に対する選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップの結果から、既に、取込画像Ｄ１から取得される単色画像Ｄ１Ｒが選択画像Ｆ１Ｒに選ばれることが判っているからである。
【００８８】
（画像選択ステップ）
本ステップにおいては、単色画像Ｄ１Ｒを、そのまま選択画像Ｆ１Ｒとする。
【００８９】
（調整画像生成ステップ）
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する調整画像生成ステップで作成された、ルックアップテーブルが用いられる。ルックアップテーブルは、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、ルックアップテーブルを用いて、選択画像Ｆ１Ｒの画像変換を行う。そして、選択画像Ｆ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、調整画像Ｋ１Ｒを生成する。
【００９０】
（最適画像生成ステップ）
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する最適画像生成ステップで取得された、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せが用いられる。平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値は、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、当該ゲイン値、オフセット値の組合せを用いて、調整画像Ｋ１Ｒの画像変換を行う。そして、調整画像Ｋ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、最適画像Ｌ１Ｒを生成する。
【００９１】
その後、マークＭに白が着色された最適画像Ｌ１Ｒは、図２に示す表示装置５に表示される。そして、電子部品の方向の正誤が自動的に判別される。
【００９２】
当該条件利用ステップは、図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して実行される。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対する検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。検査完了後の基板がリフロー炉９２に払い出されると、次の検査対象の基板が電子部品実装機６から基板外観検査機７に搬入される。当該基板に対しても、条件利用ステップが行われる。このように、条件利用ステップは、同種の基板に対して、順次、繰り返し実行される。
【００９３】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法の作用効果について説明する。本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像Ｌ１Ｒを、取込画像Ｄ１〜Ｄ３から、自動的に生成することができる。このため、最適画像Ｌ１Ｒの取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像Ｌ１Ｒを短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００９４】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、一枚目の基板に対して選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップを実行した際に取得された条件をそのまま利用して、二枚目以降の基板に対して条件利用ステップを繰り返し実行することができる。
【００９５】
すなわち、一枚目の基板の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査で取得された条件（選択候補画像生成ステップにおける取込画像Ｄ１の撮像枚数、撮像条件、調整画像生成ステップにおけるルックアップテーブル、最適画像生成ステップにおける平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値など）を、そのまま二枚目以降の基板の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査で利用することができる。このため、画像処理、延いては電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査に要する時間が短くなる。
【００９６】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、調整画像生成ステップにおいて、ゲイン値調整、オフセット値調整を行うことにより、選択画像Ｆ１Ｒから調整画像Ｋ１Ｒを生成している。また、最適画像生成ステップにおいて、再びゲイン値調整、オフセット値調整を行うことにより、調整画像Ｋ１Ｒから最適画像Ｌ１Ｒを生成している。このため、最適画像Ｌ１Ｒにおける指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストを高くすることができる。
【００９７】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図４に示すように、照明装置２が、落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄを備えている。落射照明器２０Ｕの落射光２１Ｕの入射角θＵと、側射上段照明器２０Ｍの側射上段光２１Ｍの入射角θＭと、側射下段照明器２０Ｄの側射下段光２１Ｄの入射角θＤと、は互いに相違している。図６に示す取込画像Ｄ１は落射光２１Ｕの照射時に、取込画像Ｄ２は側射上段光２１Ｍの照射時に、取込画像Ｄ３は側射下段光２１Ｄの照射時に、各々、撮像装置３に取り込まれる。このため、取込画像Ｄ１〜Ｄ３のコントラストが変化する。したがって、コントラストの高い取込画像Ｄ１〜Ｄ３が取得されやすくなる。
【００９８】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。このため、取込画像Ｄ１〜Ｄ３の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の色がいかなる色であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂのコントラストを高くすることができる。すなわち、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の色の多様性に対応することができる。
【００９９】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図２に示すように、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度の高低に応じて、表示装置５に表示される最適画像Ｌ１ＲのマークＭに、白または黒が設定される。このため、指定エリアＥ１のマークＭと、比較対象エリアＥ２と、のコントラストをより高くすることができる。したがって、マークＭを判別しやすくなる。
【０１００】
＜その他＞
以上、本発明の画像生成装置および画像生成方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１０１】
上記実施形態においては、基板外観検査機７に画像生成装置１を組み込んだが、電子部品実装機６に組み込んでもよい。図７に、本発明の一実施形態である画像生成装置が組み込まれた電子部品実装機の斜視図を示す。電子部品実装機６は、ベース６５と、モジュール６６と、トレイユニット６７と、デバイスパレット６３と、制御装置６０（図２参照）と、画像処理装置６１（図２参照）と、表示装置６２（図２参照）と、を備えている。
【０１０２】
モジュール６６は、ベース６５の上面に着脱可能に配置されている。モジュール６６は、基板搬送装置６６０と、ＸＹロボット６６１と、装着ヘッド６６２と、マークカメラ６６３と、パーツカメラ６４と、照明装置（図略）と、を備えている。基板搬送装置６６０は、前後一対の搬送部６６０ｆ、６６０ｒを備えている。マークカメラ６６３は、本発明の「撮像装置」の概念に含まれる。
【０１０３】
搬送部６６０ｆ、６６０ｒは、各々、一対のコンベアベルトを備えている。搬送部６６０ｆ、６６０ｒは、各々、基板Ｂを搬送可能である。ＸＹロボット６６１は、Ｙ方向スライダ６６１ａと、Ｘ方向スライダ６６１ｂと、左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃと、上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄと、を備えている。左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃは、モジュール６６のハウジング内部空間の上面に配置されている。Ｙ方向スライダ６６１ａは、左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃに、前後方向に摺動可能に取り付けられている。上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄは、Ｙ方向スライダ６６１ａの前面に配置されている。Ｘ方向スライダ６６１ｂは、上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄに、左右方向に摺動可能に取り付けられている。
【０１０４】
装着ヘッド６６２は、Ｘ方向スライダ６６１ｂに取り付けられている。このため、装着ヘッド６６２は、ＸＹロボット６６１により、前後左右方向に移動可能である。装着ヘッド６６２の下方には、吸着ノズル６６２ａが取り付けられている。吸着ノズル６６２ａは、装着ヘッド６６２に対して、下方に移動可能である。
【０１０５】
マークカメラ６６３および照明装置（白色ＬＥＤ）は、装着ヘッド６６２と共に、Ｘ方向スライダ６６１ｂに取り付けられている。マークカメラ６６３および照明装置（白色ＬＥＤ）は、ＸＹロボット６６１により、前後左右方向に移動可能である。マークカメラ６６３は、基板Ｂや電子部品の位置決め用のマークを撮像可能である。照明装置はマークカメラ６６３の撮像エリアに照明光を照射可能である。
【０１０６】
パーツカメラ６４は、搬送部６６０ｆの前方に配置されている。電子部品を吸着した吸着ノズル６６２ａ（つまり装着ヘッド６６２）は、パーツカメラ６４の上方を通過する。この際、吸着ノズル６６２ａの電子部品は、パーツカメラ６４により撮像される。
【０１０７】
デバイスパレット６３は、モジュール６６の前部開口に装着されている。トレイユニット６７は、ベース６５の前方に配置されている。トレイユニット６７は、ケース６７０とシャトルコンベア６７１とを備えている。ケース６７０内には、多数のトレイ６７２が上下方向に積層されている。シャトルコンベア６７１の後端は、デバイスパレット６３の上縁まで到達している。ケース６７０内のトレイ６７２は、シャトルコンベア６７１により、後方（基板Ｂの方向）に取り出し可能である。
【０１０８】
本実施形態の画像生成装置１は、電子部品実装機６に組み込まれている。画像生成装置１は、電子部品実装機６の構成部材のうち、照明装置、マークカメラ６６３、画像処理装置６１、表示装置６２を備えている。
【０１０９】
電子部品は、トレイ６７２に載置されている。電子部品は、吸着ノズル６６２ａにより、パーツカメラ６４を経由して、トレイ６７２から基板Ｂの装着座標まで搬送される。電子部品は、吸着ノズル６６２ａにより、基板Ｂの装着座標に装着される。
【０１１０】
トレイ６７２における電子部品の配置方向が、基板Ｂにおける電子部品の装着方向と異なる場合、電子部品Ｐ１の装着方向が所定の方向に合致しないおそれがある。例えば、所定の方向に対して、９０°、１８０°回転した状態で、基板Ｂに装着されるおそれがある。このため、図２に示す基板外観検査機７における方向検査に先駆けて、トレイ６７２における電子部品の方向を検査する場合がある。
【０１１１】
トレイ６７２における電子部品の方向検査の場合、図２に示す制御装置７０の動作を制御装置６０が、画像処理装置４の動作を画像処理装置６１が、表示装置５の動作を表示装置６２が、各々、実行する。また、図４に示す撮像装置３の動作を図７に示すマークカメラ６６３が、図４に示す照明装置２の動作をマークカメラ６６３に並設された照明装置が、各々、実行する。画像生成装置１を電子部品実装機６に組み込むと、トレイ６７２の電子部品の画像のコントラストを高くすることができる。このため、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。
【０１１２】
また、マークカメラ６６３の代わりに、パーツカメラ６４を画像生成装置１の撮像装置としてもよい。また、パーツカメラ６４に並設された照明装置（図略）を画像生成装置１の照明装置としてもよい。こうすると、吸着ノズル６６２ａに吸着された電子部品の画像のコントラストを高くすることができる。このため、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。
【０１１３】
また、上記実施形態においては、図４に示すように、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄとして、各々、白色ＬＥＤを用いた。しかしながら、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄとして、Ｒ、Ｇ、Ｂの単色ＲＥＤを組み合わせて用いてもよい。また、蛍光灯など他の照明器を用いてもよい。また、光源２００Ｍ、２００Ｄはリング状（無端円環状）でなくてもよい。例えば、点状、部分円弧状でもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、図４に示すように、落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄという三つの照明器を照明装置２に配置した。しかしながら、照明器の配置数は特に限定しない。照明器の配置数が一つの場合、撮像装置３に対して照明器を移動可能に配置すれば、照明光の入射角θＵ、θＭ、θＤを適宜切り替えることができる。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、選択候補画像生成ステップにおいて、三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３を撮像装置３に取り込んだ。しかしながら、取込画像Ｄ１〜Ｄ３の枚数は特に限定しない。取込画像Ｄ１〜Ｄ３が一枚の場合であっても、複数の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂを生成することができる。
【０１１６】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、調整前画像生成ステップにおいて、取込画像Ｄ１〜Ｄ３から単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂを生成し、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの中から選択画像Ｆ１Ｒを生成した。しかしながら、取込画像Ｄ１〜Ｄ３が一枚の場合、当該取込画像Ｄ１〜Ｄ３を、そのまま調整前画像（選択画像）Ｆ１Ｒとして用いてもよい。こうすると、画像処理に要する時間が短くなる。
【０１１７】
また、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの色成分は特に限定しない。また、取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、カラー画像でなくてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、選択候補画像生成ステップにおいて、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂをそのまま選択候補画像として用いた。しかしながら、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を適宜合成した画像を、選択候補画像として用いてもよい。この場合は、選択候補画像における指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高くなるように、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を合成すればよい。単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３の合成画像数（一枚の選択候補画像を生成するために、何枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を合成するか）は特に限定しない。また、生成される選択候補画像の枚数は特に限定しない。
【０１１９】
上記実施形態においては、図５に示すように、電子部品Ｐ１の円形のマークＭを用いて、方向検査を行った。しかしながら、方向検査に用いるマークＭは特に限定しない。電子部品Ｐ２の文字、数字、型番など、電子部品Ｐ３の半円模様、電子部品Ｐ４の台形模様、電子部品Ｐ５の四角模様、電子部品Ｐ６の直線模様などを、マークＭとして用いてもよい。また、電子部品の形状的な特徴部をマークＭとして用いてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とを、対角線状に配置した。しかしながら、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との位置関係は特に限定しない。指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高くなるように設定すればよい。
【０１２１】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、調整画像生成ステップにおいて、式（１）、式（２）を用いて、ルックアップテーブルを作成した。すなわち、式（１）、式（２）を用いて、画像の変調（強調）を行った。しかしながら、式（１）、式（２）以外の変調式を用いて、画像の変調を行ってもよい。また、ルックアップテーブル作成時のゲイン値Ｊの設定範囲、オフセット値Ｉの設定範囲も特に限定しない。また、式（２）の変数ｘの増加幅も特に限定しない。
【０１２２】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、最適画像生成ステップにおいて、調整画像Ｋ１Ｒに対して、ゲイン値とオフセット値とを変化させながら、各値で、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出したが、この際のゲイン値、オフセット値の変化幅は特に限定しない。また、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せが複数ある場合、ゲイン値が最小になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択しなくてもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、画像処理装置４が、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較することにより、電子部品Ｐ１の方向を自動的に判別した。しかしながら、表示装置５の画面を見ながら、作業者が目視で電子部品Ｐ１の方向を判別してもよい。この場合、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度の高低に応じて、表示装置５に表示される最適画像Ｌ１ＲのマークＭは、白または黒に着色されている。このため、作業者が電子部品Ｐ１の方向を判別しやすい。
【０１２４】
また、図６に示すように、最適画像生成ステップにおいて、画像処理装置４が、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、の間（中央値でなくてもよい）の輝度をしきい値として設定してもよい。そして、当該しきい値を用いて、電子部品Ｐ１の方向を検査してもよい。また、条件利用ステップにおいて、当該しきい値を、後続の電子部品の方向検査に用いてもよい。しきい値は、本発明の「条件」の概念に含まれる。
【０１２５】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、基板外観検査機７に搬入された一枚目の基板Ｂに対して、画像生成方法のうち、調整前画像生成ステップ（選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ）、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップを実行した。しかしながら、基板生産ライン９の外でこれらのステップを実行し、これらのステップで取得された条件を用いて、基板外観検査機７により、搬入一枚目の基板Ｂから電子部品の方向検査を行ってもよい。この場合、基板生産ライン９の外に、図４に示すような、基板外観検査機７と同様の撮像環境を設定する必要がある。
【０１２６】
また、上記実施形態においては、基板外観検査機７の制御装置７０と画像処理装置４とを別々に配置したが、共通のコンピュータなどを用いて、一体的に配置してもよい。同様に、電子部品実装機６の制御装置６０と画像処理装置６１とについても、一体的に配置してもよい。また、上記実施形態においては、基板外観検査機７をリフロー炉９２の上流側に配置したが、リフロー炉９２の下流側に配置してもよい。
【０１２７】
また、上記実施形態においては、図５に示すように、電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して、個別に方向検査を行った。しかしながら、撮像エリアＢ１の広い撮像装置３を用いて、複数個ずつまとめて電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査を行ってもよい。こうすると、方向検査に要する時間が短くなる。また、上記実施形態においては、電子部品の方向検査に本発明の画像生成装置、画像生成方法を用いたが、電子部品の位置ずれ検査、欠品検査に用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１：画像生成装置、２：照明装置、３：撮像装置、４：画像処理装置、５：表示装置、６：電子部品実装機、７：基板外観検査機、９：基板生産ライン。
２０Ｄ：側射下段照明器、２０Ｍ：側射上段照明器、２０Ｕ：落射照明器、２１Ｄ：側射下段光（照明光）、２１Ｍ：側射上段光（照明光）、２１Ｕ：落射光（照明光）、６０：制御装置、６１：画像処理装置、６２：表示装置、６３：デバイスパレット、６４：パーツカメラ（撮像装置）、６５：ベース、６６：モジュール、６７：トレイユニット、７０：制御装置、７２：ベース、７３：基板搬送装置、７４：ＸＹロボット、７５：検査ヘッド、９２：リフロー炉。
２００Ｄ：光源、２００Ｍ：光源、２００Ｕ：光源、２０１Ｕ：ハーフミラー、６６０：基板搬送装置、６６０ｆ：搬送部、６６０ｒ：搬送部、６６１：ＸＹロボット、６６１ａ：Ｙ方向スライダ、６６１ｂ：Ｘ方向スライダ、６６１ｃ：Ｙ方向ガイドレール、６６１ｄ：Ｘ方向ガイドレール、６６２：装着ヘッド、６６２ａ：吸着ノズル、６６３：マークカメラ（撮像装置）、６７０：ケース、６７１：シャトルコンベア、６７２：トレイ、７３０ｆ：コンベアベルト、７３０ｒ：コンベアベルト、７４０：Ｙ方向スライダ、７４１：Ｘ方向スライダ、７４２：Ｙ方向ガイドレール、７４３ｆ：Ｘ方向ガイドレール、７４３ｒ：Ｘ方向ガイドレール、７４４：Ｘ方向移動用ボールねじ部、７４５：Ｙ方向移動用ボールねじ部、７５０：フレーム、７５０Ｄ：ブラケット、７５０Ｍ：ブラケット、７５０Ｕ：ブラケット。
θＤ：入射角、θＭ：入射角、θＵ：入射角、Ａ１：輝度分布、Ａ２：輝度分布、Ａ３：輝度分布、Ａ４：輝度分布、Ｂ：基板、Ｂ１：撮像エリア、Ｄ１〜Ｄ３：取込画像、Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂ：単色画像、Ｅ１：指定エリア、Ｅ２：比較対象エリア、Ｆ１Ｒ：選択画像、Ｋ１Ｒ：調整画像、Ｌ１Ｒ：最適画像、Ｍ：マーク、Ｐ１〜Ｐ６：電子部品。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に装着された電子部品の方向検査用の画像を生成するために用いられる画像生成装置および画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トレイに載置された電子部品の方向を検査する検査装置が開示されている。電子部品の上面には、文字、記号、図柄などのマークが配置されている。マークは、一般的に白色である。一方、電子部品の上面は、一般的に黒色である。このため、マークがあるエリアと、マークがないエリアと、では平均輝度が異なる。したがって、双方のエリアの平均輝度から、双方のエリアの位置関係を判別することができる。また、双方のエリアの位置関係から、電子部品の方向を判別することができる。しかしながら、同文献記載の検査装置の場合、平均輝度を算出する基になる画像のコントラストが低い場合、方向の判別精度が低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、トレイに載置された電子部品のみならず、基板に装着された電子部品に対しても、方向検査は行われる。画像のコントラストが低い場合、作業者は、撮像時の照明装置のライティング条件（例えば照明色）を変更する、撮像装置のシャッタースピードを変更する、などの改善措置を、試行錯誤しながら行っている。このため、コントラストを高くするためには、時間がかかる。
【０００５】
また、ライティング条件、照明色、シャッタースピードなどを適切に設定するためには、作業者の熟練を要する。したがって、作業者のスキルにより、電子部品の方向が正しいにもかかわらず、エラーと誤報してしまう場合がある。また、反対に、電子部品の方向が間違っているにもかかわらず、間違いを見落としてしまう場合がある。すなわち、作業者のスキルが低い場合、誤報や見落としが発生する確率が高くなる。つまり、電子部品の異常の検出精度が低くなる。また、作業者のスキルにより、検出精度がばらついてしまう。
【０００６】
本発明の画像生成装置および画像生成方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成可能な画像生成装置および画像生成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】
（１）上記課題を解決するため、本発明の画像生成装置は、電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアに照明光を照射する照明装置と、該照明光が照射された該撮像エリアを撮像する撮像装置と、撮像により取得される取込画像を処理する画像処理装置と、を備える画像生成装置であって、前記画像処理装置は、前記取込画像を基に調整前画像を生成し、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成し、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成することを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像生成装置は、照明装置と撮像装置と画像処理装置とを備えている。撮像装置の撮像エリアには、照射装置により、照明光が照射される。撮像エリアには、電子部品の少なくとも一部が配置されている。撮像エリアは、撮像装置により撮像される。撮像により取得される取込画像からは、そのまま、または適宜画像処理を施すことにより、調整前画像が生成される。調整前画像からは、輝度を調整することにより、調整画像が生成される。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。
【０００９】
このように、本発明の画像生成装置によると、電子部品の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成することができる。このため、最適画像の取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像を短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００１０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記画像処理装置は、前記取込画像が色成分ごとに分解された複数の単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成し、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、全ての該選択候補画像から、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択し、前記調整前画像は、該選択画像である構成とする方がよい。
【００１１】
本構成によると、取込画像が複数の色成分に応じて分解される。すなわち、取込画像から、複数の単色画像が生成される。複数の単色画像からは、複数の単色画像をそのまま用いることにより、または複数の単色画像を適宜合成することにより、複数の選択候補画像が生成される。選択候補画像には、指定エリアと比較対象エリアとが設定される。双方のエリアの平均輝度差を算出し、平均輝度差を比較することにより、全ての選択候補画像から、平均輝度差が最大となる選択画像が選択される。選択画像からは、輝度を調整することにより、調整画像が生成される。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。本構成によると、最適画像のコントラストを高くすることができる。
【００１２】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記画像処理装置は、前記取込画像から前記最適画像を生成する経緯で取得された条件を用いて、別の該取込画像から該最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００１３】
本構成によると、時系列的に前の画像処理で取得された条件を、時系列的に後の画像処理で利用することができる。このため、後の画像処理に要する時間が短くなる。
【００１４】
一例として、同種かつ同座標の複数の電子部品の画像処理を行う場合、調整前画像から調整画像を生成する際の輝度調整条件、調整画像から最適画像を生成する際の輝度調整条件などを、時系列的に前に画像処理される電子部品と、後に画像処理される電子部品と、で兼用することができる。
【００１５】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記画像処理装置は、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００１６】
図１（ａ）に、ゲイン値調整の概念図を示す。図１（ｂ）に、オフセット値調整の概念図を示す。図１（ａ）に示すように、ゲイン値の倍率を１超過にすると、調整前の輝度分布Ａ１に対して、輝度分布Ａ２を広げることができる。また、ゲイン値の倍率を１未満にすると、調整前の輝度分布Ａ１に対して、輝度分布Ａ３を狭めることができる。このように、ゲイン値を調整すると、輝度のコントラスト差を大きくすることができる。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、オフセット値を調整すると、調整前の輝度分布Ａ１に対する調整後の輝度分布Ａ４のように、輝度分布の幅はそのままで、位置を移動させることができる。このように、オフセット値を調整すると、輝度を加算調整することができる。
【００１８】
本構成によると、まず、調整前画像のゲイン値、オフセット値が調整され、調整画像が生成される。次に、調整画像のゲイン値、オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させる。そして、各値ごとに（ゲイン値およびオフセット値のうち少なくとも一方を変化させるごとに）、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。算出した平均輝度差を比較して、平均輝度差が最大になる調整画像を最適画像としている。
【００１９】
本構成によると、ゲイン値調整、オフセット値調整により調整前画像を調整した後、再度ゲイン値調整、オフセット値調整を行い、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を最大にしている。このため、最適画像における指定エリアと比較対象エリアとのコントラストを高くすることができる。
【００２０】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記照明装置は、複数の照明器を有し、複数の該照明器は、前記撮像エリアに対する前記照明光の入射角が互いに異なり、前記取込画像は、複数の該照明器ごとに、前記撮像装置に複数枚取得される構成とする方がよい。
【００２１】
照明光の入射角を変えると、撮像エリアから撮像装置に反射する反射光の強さが変化する。このため、取込画像のコントラストが変化する。この点、本構成によると、照明光の入射角が、照明器の数だけ、複数設定されている。また、複数の入射角ごとに取込画像が取得される。したがって、コントラストの高い取込画像が取得されやすくなる。
【００２２】
（５−１）好ましくは、上記（５）の構成において、複数の前記照明器は、前記撮像エリアに対して直交する垂線に沿って前記照明光を照射する落射照明器と、該垂線に対して交差する方向から該照明光を照射する側射照明器と、を有する構成とする方がよい。本構成によると、照射光を、垂直方向、および垂直方向に対して交差する方向から、撮像エリアに照射することができる。
【００２３】
（６）好ましくは、上記（２）ないし（５）のいずれかの構成において、複数の前記色成分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分である構成とする方がよい。本構成によると、取込画像の電子部品の色がいかなる色であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの単色画像のコントラストを高くすることができる。すなわち、電子部品の色の多様性に対応することができる。
【００２４】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる構成とする方がよい。
【００２５】
本構成によると、最適画像を用いて、トレイに載置された電子部品や、基板に装着された電子部品に対する方向検査を行うことができる。このため、作業者のスキルによらず、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００２６】
（８）好ましくは、上記（７）の構成において、前記最適画像を表示する表示装置を備え、前記画像処理装置は、表示前の該最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の該マークに黒を設定する構成とする方がよい。本構成によると、指定エリアのマークと、比較対象エリアと、のコントラストをより高くすることができる。このため、マークを判別しやすくなる。
【００２７】
（９）上記課題を解決するため、本発明の画像生成方法は、電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアの取込画像を基に調整前画像を生成する調整前画像生成ステップと、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成する調整画像生成ステップと、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成する最適画像生成ステップと、を有することを特徴とする。
【００２８】
本発明の画像生成方法は、調整前画像生成ステップと、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、を有している。調整前画像生成ステップにおいては、まず、撮像エリアを撮像し、取込画像を取得する。撮像により取得される取込画像から、そのまま、または適宜画像処理を施すことにより、調整前画像を生成する。調整前画像からは、輝度を調整することにより、調整画像を生成する。そして、調整画像の指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差が最大となる最適画像が生成される。
【００２９】
このように、本発明の画像生成方法によると、電子部品の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成することができる。このため、最適画像の取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像を短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００３０】
（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記調整前画像生成ステップは、前記取込画像を、色成分ごとに分解することにより、複数の単色画像を生成し、複数の該単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成する選択候補画像生成ステップと、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択する画像選択ステップと、を有し、前記調整前画像は、該選択画像である構成とする方がよい。
【００３１】
本構成によると、調整前画像生成ステップが、選択候補画像生成ステップと画像選択ステップとを有している。選択候補画像生成ステップにおいては、まず、取込画像を、色成分ごとに分解して、複数の単色画像を生成する。続いて、複数の単色画像から、複数の単色画像をそのまま用いることにより、または複数の単色画像を適宜合成することにより、複数の選択候補画像を生成する。画像選択ステップにおいては、まず、全ての選択候補画像に対して、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。次に、平均輝度差が最大となる選択画像を選択する。本構成によると、最適画像のコントラストを高くすることができる。
【００３２】
（１１）好ましくは、上記（９）または（１０）の構成において、前記最適画像生成ステップの後に、前記調整前画像生成ステップから該最適画像生成ステップまでの経緯で取得された条件を用いて、別の前記取込画像から前記最適画像を生成する条件利用ステップを有する構成とする方がよい。
【００３３】
本構成によると、時系列的に前の画像処理で取得された条件を、時系列的に後の画像処理で利用することができる。このため、後の画像処理に要する時間が短くなる。
【００３４】
一例として、同種かつ同座標の複数の電子部品の画像処理を行う場合、調整画像生成ステップにおける調整前画像から調整画像を生成する際の輝度調整条件、最適画像生成ステップにおける調整画像から最適画像を生成する際の輝度調整条件などを、時系列的に前に画像処理される電子部品と、後に画像処理される電子部品と、で兼用することができる。
【００３５】
（１２）好ましくは、上記（９）ないし（１１）のいずれかの構成において、前記調整画像生成ステップにおいては、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、前記最適画像生成ステップにおいては、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する構成とする方がよい。
【００３６】
調整画像生成ステップにおいては、調整前画像のゲイン値、オフセット値が調整され、調整画像が生成される。最適画像生成ステップにおいては、調整画像のゲイン値、オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させる。そして、各値ごとに（ゲイン値およびオフセット値のうち少なくとも一方を変化させるごとに）、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を算出する。算出した平均輝度差を比較して、平均輝度差が最大になる調整画像を最適画像としている。
【００３７】
本構成によると、ゲイン値調整、オフセット値調整により調整前画像を調整した後、再度ゲイン値調整、オフセット値調整を行い、指定エリアと比較対象エリアとの平均輝度差を最大にしている。このため、最適画像における指定エリアと比較対象エリアとのコントラストを高くすることができる。
【００３８】
（１３）好ましくは、上記（９）ないし（１２）のいずれかの構成において、前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる構成とする方がよい。
【００３９】
本構成によると、最適画像を用いて、トレイに載置された電子部品や、基板に装着された電子部品に対する方向検査を行うことができる。このため、作業者のスキルによらず、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００４０】
（１４）好ましくは、上記（１３）の構成において、前記最適画像生成ステップにおいては、前記最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該最適画像の該マークに黒を設定する構成とする方がよい。本構成によると、指定エリアのマークと、比較対象エリアと、のコントラストをより高くすることができる。このため、マークを判別しやすくなる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によると、コントラストの高い最適画像を、取込画像から、自動的に生成可能な画像生成装置および画像生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）はゲイン値調整の概念図である。（ｂ）はオフセット値調整の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態である基板外観検査機が組み込まれた基板生産ラインの模式図である。
【図３】同基板外観検査機の上面図である。
【図４】同基板外観検査機の検査ヘッド付近の斜視図である。
【図５】電子部品の装着が完了した基板の上面図である。
【図６】本発明の一実施形態である画像生成方法の模式図である。
【図７】本発明の一実施形態である画像生成装置が組み込まれた電子部品実装機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の画像生成装置および画像生成方法の実施の形態について説明する。
【００４４】
＜基板外観検査機の配置および構成＞
まず、本実施形態の画像生成装置が組み込まれた、基板外観検査機の配置について説明する。図２に、基板外観検査機が配置された基板生産ラインの模式図を示す。図２に示すように、基板生産ライン９は、左側（上流側）から右側（下流側）に向かって、複数の電子部品実装機６と、基板外観検査機７と、リフロー炉９２と、を備えている。基板外観検査機７は、最下流の電子部品実装機６と、リフロー炉９２と、の間に介装されている。
【００４５】
基板生産ライン９を搬送される基板には、複数の電子部品実装機６により、段階的に多数の電子部品が装着される。基板外観検査機７は、基板に対する電子部品の装着状態を検査する。リフロー炉９２は、基板と電子部品との間に介在するクリームはんだを溶融させ、基板に電子部品をはんだ付けする。
【００４６】
次に、基板外観検査機７の構成について説明する。図３に、同基板外観検査機の上面図を示す。なお、基板Ｂにハッチングを施す。図３に示すように、基板外観検査機７は、ベース７２と、基板搬送装置７３と、ＸＹロボット７４と、検査ヘッド７５と、制御装置７０（図２参照）と、画像処理装置４（図２参照）と、表示装置５（図２参照）と、を備えている。
【００４７】
基板搬送装置７３は、ベース７２の上面に配置されている。基板搬送装置７３は、前後一対のコンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒを備えている。基板搬送装置７３の前後方向位置、前後方向幅は、後述する電子部品実装機６の基板搬送装置６６０の搬送部６６０ｆ、６６０ｒの前後方向位置、前後方向幅に応じて、変更可能である（図７参照）。基板Ｂは、コンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒにより、左側から右側に向かって搬送される。コンベアベルト７３０ｆ、７３０ｒは、基板を搬送する基板搬送体としての機能を有している。
【００４８】
Ｘ方向は左右方向に、Ｙ方向は前後方向に、Ｚ方向は上下方向に、各々、対応している。ＸＹロボット７４は、Ｙ方向スライダ７４０と、Ｘ方向スライダ７４１と、上下一対のＹ方向ガイドレール７４２と、前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒと、Ｘ方向移動用ボールねじ部７４４と、Ｙ方向移動用ボールねじ部７４５と、を備えている。
【００４９】
前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒは、基板搬送装置７３を前後方向から挟むように、ベース７２の上面に配置されている。Ｘ方向スライダ７４１は、前後一対のＸ方向ガイドレール７４３ｆ、７４３ｒに、左右方向に摺動可能に取り付けられている。Ｘ方向スライダ７４１は、ベース７２に取り付けられた、Ｘ方向移動用ボールねじ部７４４により駆動される。上下一対のＹ方向ガイドレール７４２は、Ｘ方向スライダ７４１に配置されている。Ｙ方向スライダ７４０は、上下一対のＹ方向ガイドレール７４２に、前後方向に摺動可能に取り付けられている。Ｙ方向スライダ７４０は、Ｘ方向スライダ７４１に取り付けられた、Ｙ方向移動用ボールねじ部７４５により駆動される。
【００５０】
検査ヘッド７５は、Ｙ方向スライダ７４０の右面に取り付けられている。このため、検査ヘッド７５は、ＸＹロボット７４により、前後左右方向に移動可能である。図４に、同基板外観検査機の検査ヘッド付近の斜視図を示す。図４に示すように、検査ヘッド７５は、フレーム７５０と、照明装置２と、撮像装置３と、を備えている。フレーム７５０は、上下三段のブラケット７５０Ｕ、７５０Ｍ、７５０Ｄを備えている。ブラケット７５０Ｕ、７５０Ｍ、７５０Ｄの中央には、各々、通光用の孔が穿設されている。
【００５１】
照明装置２は、落射照明器２０Ｕと、側射上段照明器２０Ｍと、側射下段照明器２０Ｄと、を備えている。落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄは、本発明の「照明器」の概念に含まれる。
【００５２】
落射照明器２０Ｕは、上段のブラケット７５０Ｕに取り付けられている。落射照明器２０Ｕは、光源２００Ｕと、ハーフミラー２０１Ｕと、光学系（図略）と、を備えている。図４に点線で示すように、光源２００Ｕの落射光（照明光）２１Ｕは、レンズなどを有する光学系により、平行光に変換される。落射光２１Ｕは、左方に進行し、ハーフミラー２０１Ｕで９０°方向転換し、下方に進行する。このため、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、落射光２１Ｕにより、真上方向から照らされる。撮像エリアＢ１に対する、落射光２１Ｕの入射角θＵは９０°である。
【００５３】
側射上段照明器２０Ｍは、中段のブラケット７５０Ｍに取り付けられている。側射上段照明器２０Ｍは、リング状の光源２００Ｍを備えている。図４に点線で示すように、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、光源２００Ｍからの側射上段光（照明光）２１Ｍにより、入射角θＭ（＜θＵ）の方向から照らされる。
【００５４】
側射下段照明器２０Ｄは、下段のブラケット７５０Ｄに取り付けられている。側射下段照明器２０Ｄは、リング状の光源２００Ｄを備えている。図４に点線で示すように、基板Ｂの上面の撮像エリアＢ１は、光源２００Ｄからの側射下段光（照明光）２１Ｄにより、入射角θＤ（＜θＭ）の方向から照らされる。
【００５５】
光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄは、いずれも、白色ＬＥＤである。このため、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄは、いずれも、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色成分を全て有している 撮像装置３は、上段のブラケット７５０Ｕに取り付けられている。撮像装置３は、ＣＣＤエリアセンサである。撮像装置３は、多数の受光素子が二次元的に配置された撮像面を有している。撮像装置３は、真上方向から、撮像エリアＢ１を撮像する。
【００５６】
図２に示す制御装置７０は、上述した基板搬送装置７３、ＸＹロボット７４、検査ヘッド７５を、統合的に制御可能である。制御装置７０は、画像処理装置４、表示装置５に電気的に接続されている。
【００５７】
本実施形態の画像生成装置１は、基板外観検査機７に組み込まれている。画像生成装置１は、基板外観検査機７の構成部材のうち、照明装置２、撮像装置３、画像処理装置４、表示装置５を備えている。
【００５８】
＜基板生産時の基板外観検査機および画像生成装置の動き＞
次に、基板生産時の基板外観検査機７および画像生成装置１の動きについて説明する。図１に示すように、電子部品の装着が完了した基板は、基板外観検査機７を通過する。この際、基板に対する電子部品の装着状態が検査される。
【００５９】
図５に、電子部品の装着が完了した基板の上面図を示す。図５に示すように、基板Ｂには、多種多様の電子部品Ｐ１〜Ｐ６が装着されている。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６は、予め決められた順に、図４に示す撮像装置３により撮像される。そして、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の位置ずれ、方向ずれ、欠品などが検査される。
【００６０】
以下、任意の一点の電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合について説明する。方向検査においては、電子部品Ｐ１の方向が所定の方向に合致しているか否か（例えば、９０°、１８０°回転した状態で、基板Ｂに装着されていないか）が検査される。
【００６１】
まず、図３、図４に示す検査ヘッド７５を、電子部品Ｐ１の真上まで移動させる。すなわち、撮像エリアＢ１に電子部品Ｐ１を入れる。次に、図４に示す落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄを順番に点灯させ、各照明器が点灯したタイミングで、図４に示す撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。つまり、合計三枚の画像を取得する。その後、図２に示す画像処理装置４により、三枚の画像を処理する。そして、電子部品Ｐ１の方向を検査する。
【００６２】
ここで、基板Ｂが搬入一枚目の基板Ｂの場合は、後述する画像生成方法のうち、調整前画像生成ステップ（選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ）と、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、を経て、撮像エリアＢ１の最適画像が生成される。そして、当該最適画像を用いて方向検査が行われる。一方、基板Ｂが搬入二枚目以降の基板Ｂの場合は、後述する画像生成方法のうち、条件利用ステップだけを経て、撮像エリアＢ１の最適画像が生成される。そして、当該最適画像を用いて、方向検査が行われる。
【００６３】
最適画像は、表示装置（ディスプレイ）５に表示される。電子部品の方向の正誤は、後述するように、最適画像の平均輝度から、自動的に判別される。図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６の検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。
【００６４】
＜画像生成方法＞
次に、本実施形態の画像生成方法について説明する。ここでは、図５の枠ＶＩ内の電子部品Ｐ１の取込画像から最適画像を生成する場合について説明する。図６に、本実施形態の画像生成方法の模式図を示す。図６に示すように、本実施形態の画像生成方法は、調整前画像生成ステップと、調整画像生成ステップと、最適画像生成ステップと、条件利用ステップ（図略）と、を有している。
【００６５】
［調整前画像生成ステップ］
本ステップは、選択候補画像生成ステップと、画像選択ステップと、を有している。
【００６６】
（選択候補画像生成ステップ）
本ステップにおいては、まず、図２に示す制御装置７０で、図３、図４に示す検査ヘッド７５を動かすことにより、図４に示す撮像エリアＢ１に、図５に示す電子部品Ｐ１を入れる。
【００６７】
次に、図２に示す制御装置７０で、図４に示す落射照明器２０Ｕを点灯させる。そして、真上から落射光２１Ｕが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。続いて、図２に示す制御装置７０で、図４に示す落射照明器２０Ｕを消灯し、側射上段照明器２０Ｍを点灯させる。そして、側方上段から側射上段光２１Ｍが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。続いて、図２に示す制御装置７０で、図４に示す側射上段照明器２０Ｍを消灯し、側射下段照明器２０Ｄを点灯させる。そして、側方下段から側射下段光２１Ｄが投射された状態で、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。このようにして、図６に示すように、照明光の入射角が互いに異なる、三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３を取得する。
【００６８】
取込画像Ｄ１〜Ｄ３には、各々、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とが設定されている。指定エリアＥ１、比較対象エリアＥ２の形状、サイズ（画素数＝８ビット）は同じである。指定エリアＥ１には、円形のマークＭが配置されている。
【００６９】
三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、いずれもカラー画像である。取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色成分に分解され、データ化され、撮像装置３から、図２に示す画像処理装置４に伝送される。画像処理装置４においては、取込画像Ｄ１から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂが生成される。また、取込画像Ｄ２から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂが生成される。また、取込画像Ｄ３から、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の三枚の単色画像Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。このように、合計九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂは、そのまま選択候補画像として用いられる。
【００７０】
（画像選択ステップ）
本ステップにおいては、まず、九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの全てに対して、一枚ずつ、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７１】
具体的には、指定エリアＥ１の各画素の輝度を検出し、各画素の輝度の積算値を指定エリアＥ１の画素数で割る。同様に、比較対象エリアＥ２の各画素の輝度を検出し、各画素の輝度の積算値を比較対象エリアＥ２の画素数で割る。このようにして、指定エリアＥ１および比較対象エリアＥ２の平均輝度を算出する。
【００７２】
次に、九枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂに対して、各々、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。それから、平均輝度差が最大の単色画像（本例では単色画像Ｄ１Ｒ）を、選択画像Ｆ１Ｒとする。
【００７３】
［調整画像生成ステップ］
本ステップにおいては、まず、ルックアップテーブルを作成する。具体的には、ゲイン値Ｊの範囲を０．００〜２５５．００に設定する。また、オフセット値Ｉの範囲を−２５５〜２５５に設定する。明るさ基準値Ｈは、以下の式（１）により算出される。
Ｈ＝１２７．５−Ｉ×０．５ ・・・式（１）
変換後明るさＪは、以下の式（２）により算出される。
Ｊ＝（（ｘ−Ｈ）×Ｊ＋Ｈ＋０．５）＋Ｉ ・・・式（２）
式（２）の変数ｘを、０〜２５５まで１ずつ増加させることにより、ルックアップテーブルを作成する。なお、変換後明るさＪが０よりも小さくなる場合は、Ｊ＝０とする。また、変換後明るさＪが２５５よりも大きくなる場合は、Ｊ＝２５５とする。
【００７４】
次に、作成されたルックアップテーブルを基に、選択画像Ｆ１Ｒの画像変換を行う。そして、選択画像Ｆ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、調整画像Ｋ１Ｒを生成する。
【００７５】
［最適画像生成ステップ］
本ステップにおいては、まず、調整画像Ｋ１Ｒに対して、ゲイン値を０．００〜２５５．００まで０．２０ずつ増加させながら、オフセット値を−２００〜２００まで１０ずつ変化させる。そして、各値で、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。なお、平均輝度差の算出方法は、画像選択ステップと同様である。
【００７６】
例えば、ゲイン値＝１．００として、オフセット値を−２００〜２００まで変化させると、（ゲイン値，オフセット値）は、（１．００，−２００）、（１．００，−１９０）、（１．００，−１８０）・・・（１．００，１８０）、（１．００，１９０）、（１．００，２００）となる。この各々の値に対して、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７７】
また、ゲイン値＝１．２０として、オフセット値を−２００〜２００まで変化させると、（ゲイン値，オフセット値）は、（１．２０，−２００）、（１．２０，−１９０）、（１．２０，−１８０）・・・（１．２０，１８０）、（１．２０，１９０）、（１．２０，２００）となる。この各々の値に対して、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出する。
【００７８】
次に、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択する。なお、該当するゲイン値、オフセット値の組合せが複数ある場合、ゲイン値が最小になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択する。その理由は、ゲイン値が大きくなると、個体差の影響を受けやすくなるからである。
【００７９】
それから、当該ゲイン値、オフセット値の組合せを用いて調整画像Ｋ１Ｒを画像変換することで、調整画像Ｋ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、最適画像Ｌ１Ｒを生成する。
【００８０】
その後、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せを用いて、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較する。比較の結果、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が高い場合は、最適画像Ｌ１ＲのマークＭに白を設定する。一方、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が低い場合は、最適画像Ｌ１ＲのマークＭに黒を設定する。
【００８１】
マークＭに色が着色された最適画像Ｌ１Ｒは、図２に示す表示装置５に表示される。電子部品の方向の正誤は、自動的に判別される。具体的には、特許文献１に記載されているように、画像処理装置４は、図６に示す最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較する。ここでは、図６に示す方向が、電子部品Ｐ１の正しい装着方向と仮定する。比較の結果、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が高いと判定される場合、輝度の高いマークＭが指定エリアＥ１に存在することになる。このため、電子部品Ｐ１の方向が正しいと判断される。反対に、指定エリアＥ１の方が、比較対象エリアＥ２よりも、平均輝度が低いと判定される場合、輝度の高いマークＭが比較対象エリアＥ２に存在することになる。このため、電子部品Ｐ１の方向が誤っていると判断される。
【００８２】
上記一連の、選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップは、図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して実行される。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対する検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。
【００８３】
［条件利用ステップ］
図２に示すように、検査完了後の基板がリフロー炉９２に払い出されると、次の検査対象の基板が電子部品実装機６から基板外観検査機７に搬入される。本ステップにおいては、上記一連の、選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップにより取得された条件をそのまま利用して、新しい基板の電子部品を検査する。
【００８４】
具体的には、新しい基板と、検査完了後の基板と、は同種類の基板である。すなわち、図５に示すように、新しい基板Ｂも検査完了後の基板Ｂも、同じ電子部品Ｐ１〜Ｐ６が、同じ座標に装着されている。このため、検査完了後の基板Ｂの電子部品Ｐ１に関する条件を、そのまま新しい基板Ｂの電子部品Ｐ１に転用することができる。電子部品Ｐ２〜Ｐ６に関しても同様である。
【００８５】
一例として、新しい基板Ｂの電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合について、上述の検査完了後の基板Ｂの電子部品Ｐ１の方向検査を行う場合と比較しながら、説明する。
【００８６】
（選択候補画像生成ステップ）
本ステップにおいては、一枚だけ取込画像Ｄ１が撮像される。すなわち、検査完了後の基板に対する選択候補画像生成ステップで設定された、取込画像Ｄ１の撮像条件が用いられる。撮像条件は、本発明の「条件」の概念に含まれる。具体的には、図４に示す落射照明器２０Ｕを点灯させ、撮像装置３を用いて、撮像エリアＢ１を撮像する。
【００８７】
取込画像Ｄ１を一枚しか撮像しない理由は、図６に示すように、検査完了後の基板に対する選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップの結果から、既に、取込画像Ｄ１から取得される単色画像Ｄ１Ｒが選択画像Ｆ１Ｒに選ばれることが判っているからである。
【００８８】
（画像選択ステップ）
本ステップにおいては、単色画像Ｄ１Ｒを、そのまま選択画像Ｆ１Ｒとする。
【００８９】
（調整画像生成ステップ）
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する調整画像生成ステップで作成された、ルックアップテーブルが用いられる。ルックアップテーブルは、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、ルックアップテーブルを用いて、選択画像Ｆ１Ｒの画像変換を行う。そして、選択画像Ｆ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、調整画像Ｋ１Ｒを生成する。
【００９０】
（最適画像生成ステップ）
本ステップにおいては、検査完了後の基板に対する最適画像生成ステップで取得された、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せが用いられる。平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値は、本発明の「条件」の概念に含まれる。すなわち、当該ゲイン値、オフセット値の組合せを用いて、調整画像Ｋ１Ｒの画像変換を行う。そして、調整画像Ｋ１Ｒよりも指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高い、最適画像Ｌ１Ｒを生成する。
【００９１】
その後、マークＭに白が着色された最適画像Ｌ１Ｒは、図２に示す表示装置５に表示される。そして、電子部品の方向の正誤が自動的に判別される。
【００９２】
当該条件利用ステップは、図５に示す全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して実行される。全ての電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対する検査が完了したら、図２に示すように、検査完了後の基板を、基板外観検査機７からリフロー炉９２に払い出す。検査完了後の基板がリフロー炉９２に払い出されると、次の検査対象の基板が電子部品実装機６から基板外観検査機７に搬入される。当該基板に対しても、条件利用ステップが行われる。このように、条件利用ステップは、同種の基板に対して、順次、繰り返し実行される。
【００９３】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法の作用効果について説明する。本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の異常などの検出に最適な、コントラストの高い最適画像Ｌ１Ｒを、取込画像Ｄ１〜Ｄ３から、自動的に生成することができる。このため、最適画像Ｌ１Ｒの取得を作業者が手動で行う場合と比較して、最適画像Ｌ１Ｒを短時間で取得することができる。また、作業者のスキルによらず、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の異常の検出精度が高くなる。また、作業者のスキルによらず、検出精度がばらつきにくい。
【００９４】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、一枚目の基板に対して選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップを実行した際に取得された条件をそのまま利用して、二枚目以降の基板に対して条件利用ステップを繰り返し実行することができる。
【００９５】
すなわち、一枚目の基板の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査で取得された条件（選択候補画像生成ステップにおける取込画像Ｄ１の撮像枚数、撮像条件、調整画像生成ステップにおけるルックアップテーブル、最適画像生成ステップにおける平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値など）を、そのまま二枚目以降の基板の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査で利用することができる。このため、画像処理、延いては電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査に要する時間が短くなる。
【００９６】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、調整画像生成ステップにおいて、ゲイン値調整、オフセット値調整を行うことにより、選択画像Ｆ１Ｒから調整画像Ｋ１Ｒを生成している。また、最適画像生成ステップにおいて、再びゲイン値調整、オフセット値調整を行うことにより、調整画像Ｋ１Ｒから最適画像Ｌ１Ｒを生成している。このため、最適画像Ｌ１Ｒにおける指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストを高くすることができる。
【００９７】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図４に示すように、照明装置２が、落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄを備えている。落射照明器２０Ｕの落射光２１Ｕの入射角θＵと、側射上段照明器２０Ｍの側射上段光２１Ｍの入射角θＭと、側射下段照明器２０Ｄの側射下段光２１Ｄの入射角θＤと、は互いに相違している。図６に示す取込画像Ｄ１は落射光２１Ｕの照射時に、取込画像Ｄ２は側射上段光２１Ｍの照射時に、取込画像Ｄ３は側射下段光２１Ｄの照射時に、各々、撮像装置３に取り込まれる。このため、取込画像Ｄ１〜Ｄ３のコントラストが変化する。したがって、コントラストの高い取込画像Ｄ１〜Ｄ３が取得されやすくなる。
【００９８】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂが生成される。このため、取込画像Ｄ１〜Ｄ３の電子部品Ｐ１〜Ｐ６の色がいかなる色であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂのコントラストを高くすることができる。すなわち、電子部品Ｐ１〜Ｐ６の色の多様性に対応することができる。
【００９９】
また、本実施形態の画像生成装置１および画像生成方法によると、図２に示すように、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度の高低に応じて、表示装置５に表示される最適画像Ｌ１ＲのマークＭに、白または黒が設定される。このため、指定エリアＥ１のマークＭと、比較対象エリアＥ２と、のコントラストをより高くすることができる。したがって、マークＭを判別しやすくなる。
【０１００】
＜その他＞
以上、本発明の画像生成装置および画像生成方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１０１】
上記実施形態においては、基板外観検査機７に画像生成装置１を組み込んだが、電子部品実装機６に組み込んでもよい。図７に、本発明の一実施形態である画像生成装置が組み込まれた電子部品実装機の斜視図を示す。電子部品実装機６は、ベース６５と、モジュール６６と、トレイユニット６７と、デバイスパレット６３と、制御装置６０（図２参照）と、画像処理装置６１（図２参照）と、表示装置６２（図２参照）と、を備えている。
【０１０２】
モジュール６６は、ベース６５の上面に着脱可能に配置されている。モジュール６６は、基板搬送装置６６０と、ＸＹロボット６６１と、装着ヘッド６６２と、マークカメラ６６３と、パーツカメラ６４と、照明装置（図略）と、を備えている。基板搬送装置６６０は、前後一対の搬送部６６０ｆ、６６０ｒを備えている。マークカメラ６６３は、本発明の「撮像装置」の概念に含まれる。
【０１０３】
搬送部６６０ｆ、６６０ｒは、各々、一対のコンベアベルトを備えている。搬送部６６０ｆ、６６０ｒは、各々、基板Ｂを搬送可能である。ＸＹロボット６６１は、Ｙ方向スライダ６６１ａと、Ｘ方向スライダ６６１ｂと、左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃと、上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄと、を備えている。左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃは、モジュール６６のハウジング内部空間の上面に配置されている。Ｙ方向スライダ６６１ａは、左右一対のＹ方向ガイドレール６６１ｃに、前後方向に摺動可能に取り付けられている。上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄは、Ｙ方向スライダ６６１ａの前面に配置されている。Ｘ方向スライダ６６１ｂは、上下一対のＸ方向ガイドレール６６１ｄに、左右方向に摺動可能に取り付けられている。
【０１０４】
装着ヘッド６６２は、Ｘ方向スライダ６６１ｂに取り付けられている。このため、装着ヘッド６６２は、ＸＹロボット６６１により、前後左右方向に移動可能である。装着ヘッド６６２の下方には、吸着ノズル６６２ａが取り付けられている。吸着ノズル６６２ａは、装着ヘッド６６２に対して、下方に移動可能である。
【０１０５】
マークカメラ６６３および照明装置（白色ＬＥＤ）は、装着ヘッド６６２と共に、Ｘ方向スライダ６６１ｂに取り付けられている。マークカメラ６６３および照明装置（白色ＬＥＤ）は、ＸＹロボット６６１により、前後左右方向に移動可能である。マークカメラ６６３は、基板Ｂや電子部品の位置決め用のマークを撮像可能である。照明装置はマークカメラ６６３の撮像エリアに照明光を照射可能である。
【０１０６】
パーツカメラ６４は、搬送部６６０ｆの前方に配置されている。電子部品を吸着した吸着ノズル６６２ａ（つまり装着ヘッド６６２）は、パーツカメラ６４の上方を通過する。この際、吸着ノズル６６２ａの電子部品は、パーツカメラ６４により撮像される。
【０１０７】
デバイスパレット６３は、モジュール６６の前部開口に装着されている。トレイユニット６７は、ベース６５の前方に配置されている。トレイユニット６７は、ケース６７０とシャトルコンベア６７１とを備えている。ケース６７０内には、多数のトレイ６７２が上下方向に積層されている。シャトルコンベア６７１の後端は、デバイスパレット６３の上縁まで到達している。ケース６７０内のトレイ６７２は、シャトルコンベア６７１により、後方（基板Ｂの方向）に取り出し可能である。
【０１０８】
本実施形態の画像生成装置１は、電子部品実装機６に組み込まれている。画像生成装置１は、電子部品実装機６の構成部材のうち、照明装置、マークカメラ６６３、画像処理装置６１、表示装置６２を備えている。
【０１０９】
電子部品は、トレイ６７２に載置されている。電子部品は、吸着ノズル６６２ａにより、パーツカメラ６４を経由して、トレイ６７２から基板Ｂの装着座標まで搬送される。電子部品は、吸着ノズル６６２ａにより、基板Ｂの装着座標に装着される。
【０１１０】
トレイ６７２における電子部品の配置方向が、基板Ｂにおける電子部品の装着方向と異なる場合、電子部品Ｐ１の装着方向が所定の方向に合致しないおそれがある。例えば、所定の方向に対して、９０°、１８０°回転した状態で、基板Ｂに装着されるおそれがある。このため、図２に示す基板外観検査機７における方向検査に先駆けて、トレイ６７２における電子部品の方向を検査する場合がある。
【０１１１】
トレイ６７２における電子部品の方向検査の場合、図２に示す制御装置７０の動作を制御装置６０が、画像処理装置４の動作を画像処理装置６１が、表示装置５の動作を表示装置６２が、各々、実行する。また、図４に示す撮像装置３の動作を図７に示すマークカメラ６６３が、図４に示す照明装置２の動作をマークカメラ６６３に並設された照明装置が、各々、実行する。画像生成装置１を電子部品実装機６に組み込むと、トレイ６７２の電子部品の画像のコントラストを高くすることができる。このため、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。
【０１１２】
また、マークカメラ６６３の代わりに、パーツカメラ６４を画像生成装置１の撮像装置としてもよい。また、パーツカメラ６４に並設された照明装置（図略）を画像生成装置１の照明装置としてもよい。こうすると、吸着ノズル６６２ａに吸着された電子部品の画像のコントラストを高くすることができる。このため、電子部品の方向異常の検出精度が高くなる。
【０１１３】
また、上記実施形態においては、図４に示すように、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄとして、各々、白色ＬＥＤを用いた。しかしながら、光源２００Ｕ、２００Ｍ、２００Ｄとして、Ｒ、Ｇ、Ｂの単色ＲＥＤを組み合わせて用いてもよい。また、蛍光灯など他の照明器を用いてもよい。また、光源２００Ｍ、２００Ｄはリング状（無端円環状）でなくてもよい。例えば、点状、部分円弧状でもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、図４に示すように、落射照明器２０Ｕ、側射上段照明器２０Ｍ、側射下段照明器２０Ｄという三つの照明器を照明装置２に配置した。しかしながら、照明器の配置数は特に限定しない。照明器の配置数が一つの場合、撮像装置３に対して照明器を移動可能に配置すれば、照明光の入射角θＵ、θＭ、θＤを適宜切り替えることができる。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、選択候補画像生成ステップにおいて、三枚の取込画像Ｄ１〜Ｄ３を撮像装置３に取り込んだ。しかしながら、取込画像Ｄ１〜Ｄ３の枚数は特に限定しない。取込画像Ｄ１〜Ｄ３が一枚の場合であっても、複数の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂを生成することができる。
【０１１６】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、調整前画像生成ステップにおいて、取込画像Ｄ１〜Ｄ３から単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂを生成し、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの中から選択画像Ｆ１Ｒを生成した。しかしながら、取込画像Ｄ１〜Ｄ３が一枚の場合、当該取込画像Ｄ１〜Ｄ３を、そのまま調整前画像（選択画像）Ｆ１Ｒとして用いてもよい。こうすると、画像処理に要する時間が短くなる。
【０１１７】
また、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂの色成分は特に限定しない。また、取込画像Ｄ１〜Ｄ３は、カラー画像でなくてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、選択候補画像生成ステップにおいて、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂをそのまま選択候補画像として用いた。しかしながら、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を適宜合成した画像を、選択候補画像として用いてもよい。この場合は、選択候補画像における指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高くなるように、単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を合成すればよい。単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３の合成画像数（一枚の選択候補画像を生成するために、何枚の単色画像Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３を合成するか）は特に限定しない。また、生成される選択候補画像の枚数は特に限定しない。
【０１１９】
上記実施形態においては、図５に示すように、電子部品Ｐ１の円形のマークＭを用いて、方向検査を行った。しかしながら、方向検査に用いるマークＭは特に限定しない。電子部品Ｐ２の文字、数字、型番など、電子部品Ｐ３の半円模様、電子部品Ｐ４の台形模様、電子部品Ｐ５の四角模様、電子部品Ｐ６の直線模様などを、マークＭとして用いてもよい。また、電子部品の形状的な特徴部をマークＭとして用いてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とを、対角線状に配置した。しかしながら、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との位置関係は特に限定しない。指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２とのコントラストが高くなるように設定すればよい。
【０１２１】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、調整画像生成ステップにおいて、式（１）、式（２）を用いて、ルックアップテーブルを作成した。すなわち、式（１）、式（２）を用いて、画像の変調（強調）を行った。しかしながら、式（１）、式（２）以外の変調式を用いて、画像の変調を行ってもよい。また、ルックアップテーブル作成時のゲイン値Ｊの設定範囲、オフセット値Ｉの設定範囲も特に限定しない。また、式（２）の変数ｘの増加幅も特に限定しない。
【０１２２】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、最適画像生成ステップにおいて、調整画像Ｋ１Ｒに対して、ゲイン値とオフセット値とを変化させながら、各値で、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度差を算出したが、この際のゲイン値、オフセット値の変化幅は特に限定しない。また、平均輝度差が最大になるゲイン値、オフセット値の組合せが複数ある場合、ゲイン値が最小になるゲイン値、オフセット値の組合せを選択しなくてもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、画像処理装置４が、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、を比較することにより、電子部品Ｐ１の方向を自動的に判別した。しかしながら、表示装置５の画面を見ながら、作業者が目視で電子部品Ｐ１の方向を判別してもよい。この場合、指定エリアＥ１と比較対象エリアＥ２との平均輝度の高低に応じて、表示装置５に表示される最適画像Ｌ１ＲのマークＭは、白または黒に着色されている。このため、作業者が電子部品Ｐ１の方向を判別しやすい。
【０１２４】
また、図６に示すように、最適画像生成ステップにおいて、画像処理装置４が、最適画像Ｌ１Ｒの指定エリアＥ１の平均輝度と、比較対象エリアＥ２の平均輝度と、の間（中央値でなくてもよい）の輝度をしきい値として設定してもよい。そして、当該しきい値を用いて、電子部品Ｐ１の方向を検査してもよい。また、条件利用ステップにおいて、当該しきい値を、後続の電子部品の方向検査に用いてもよい。しきい値は、本発明の「条件」の概念に含まれる。
【０１２５】
また、上記実施形態においては、図６に示すように、基板外観検査機７に搬入された一枚目の基板Ｂに対して、画像生成方法のうち、調整前画像生成ステップ（選択候補画像生成ステップ、画像選択ステップ）、調整画像生成ステップ、最適画像生成ステップを実行した。しかしながら、基板生産ライン９の外でこれらのステップを実行し、これらのステップで取得された条件を用いて、基板外観検査機７により、搬入一枚目の基板Ｂから電子部品の方向検査を行ってもよい。この場合、基板生産ライン９の外に、図４に示すような、基板外観検査機７と同様の撮像環境を設定する必要がある。
【０１２６】
また、上記実施形態においては、基板外観検査機７の制御装置７０と画像処理装置４とを別々に配置したが、共通のコンピュータなどを用いて、一体的に配置してもよい。同様に、電子部品実装機６の制御装置６０と画像処理装置６１とについても、一体的に配置してもよい。また、上記実施形態においては、基板外観検査機７をリフロー炉９２の上流側に配置したが、リフロー炉９２の下流側に配置してもよい。
【０１２７】
また、上記実施形態においては、図５に示すように、電子部品Ｐ１〜Ｐ６に対して、個別に方向検査を行った。しかしながら、撮像エリアＢ１の広い撮像装置３を用いて、複数個ずつまとめて電子部品Ｐ１〜Ｐ６の方向検査を行ってもよい。こうすると、方向検査に要する時間が短くなる。また、上記実施形態においては、電子部品の方向検査に本発明の画像生成装置、画像生成方法を用いたが、電子部品の位置ずれ検査、欠品検査に用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１：画像生成装置、２：照明装置、３：撮像装置、４：画像処理装置、５：表示装置、６：電子部品実装機、７：基板外観検査機、９：基板生産ライン。
２０Ｄ：側射下段照明器、２０Ｍ：側射上段照明器、２０Ｕ：落射照明器、２１Ｄ：側射下段光（照明光）、２１Ｍ：側射上段光（照明光）、２１Ｕ：落射光（照明光）、６０：制御装置、６１：画像処理装置、６２：表示装置、６３：デバイスパレット、６４：パーツカメラ（撮像装置）、６５：ベース、６６：モジュール、６７：トレイユニット、７０：制御装置、７２：ベース、７３：基板搬送装置、７４：ＸＹロボット、７５：検査ヘッド、９２：リフロー炉。
２００Ｄ：光源、２００Ｍ：光源、２００Ｕ：光源、２０１Ｕ：ハーフミラー、６６０：基板搬送装置、６６０ｆ：搬送部、６６０ｒ：搬送部、６６１：ＸＹロボット、６６１ａ：Ｙ方向スライダ、６６１ｂ：Ｘ方向スライダ、６６１ｃ：Ｙ方向ガイドレール、６６１ｄ：Ｘ方向ガイドレール、６６２：装着ヘッド、６６２ａ：吸着ノズル、６６３：マークカメラ（撮像装置）、６７０：ケース、６７１：シャトルコンベア、６７２：トレイ、７３０ｆ：コンベアベルト、７３０ｒ：コンベアベルト、７４０：Ｙ方向スライダ、７４１：Ｘ方向スライダ、７４２：Ｙ方向ガイドレール、７４３ｆ：Ｘ方向ガイドレール、７４３ｒ：Ｘ方向ガイドレール、７４４：Ｘ方向移動用ボールねじ部、７４５：Ｙ方向移動用ボールねじ部、７５０：フレーム、７５０Ｄ：ブラケット、７５０Ｍ：ブラケット、７５０Ｕ：ブラケット。
θＤ：入射角、θＭ：入射角、θＵ：入射角、Ａ１：輝度分布、Ａ２：輝度分布、Ａ３：輝度分布、Ａ４：輝度分布、Ｂ：基板、Ｂ１：撮像エリア、Ｄ１〜Ｄ３：取込画像、Ｄ１Ｒ、Ｄ１Ｇ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ｒ、Ｄ２Ｇ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ｒ、Ｄ３Ｇ、Ｄ３Ｂ：単色画像、Ｅ１：指定エリア、Ｅ２：比較対象エリア、Ｆ１Ｒ：選択画像、Ｋ１Ｒ：調整画像、Ｌ１Ｒ：最適画像、Ｍ：マーク、Ｐ１〜Ｐ６：電子部品。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアに照明光を照射する照明装置と、該照明光が照射された該撮像エリアを撮像する撮像装置と、撮像により取得される取込画像を処理する画像処理装置と、を備える画像生成装置であって、
前記画像処理装置は、前記取込画像を基に調整前画像を生成し、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成し、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成することを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記取込画像が色成分ごとに分解された複数の単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成し、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、全ての該選択候補画像から、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、前記取込画像から前記最適画像を生成する経緯で取得された条件を用いて、別の該取込画像から該最適画像を生成する請求項１または請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記画像処理装置は、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記照明装置は、複数の照明器を有し、
複数の該照明器は、前記撮像エリアに対する前記照明光の入射角が互いに異なり、
前記取込画像は、複数の該照明器ごとに、前記撮像装置に複数枚取得される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項６】
複数の前記色成分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分である請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項７】
前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項８】
前記最適画像を表示する表示装置を備え、
前記画像処理装置は、表示前の該最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の該マークに黒を設定する請求項７に記載の画像生成装置。
【請求項９】
電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアの取込画像を基に調整前画像を生成する調整前画像生成ステップと、
該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成する調整画像生成ステップと、
該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成する最適画像生成ステップと、
を有する画像生成方法。
【請求項１０】
前記調整前画像生成ステップは、
前記取込画像を、色成分ごとに分解することにより、複数の単色画像を生成し、複数の該単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成する選択候補画像生成ステップと、
全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択する画像選択ステップと、を有し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項９に記載の画像生成方法。
【請求項１１】
前記最適画像生成ステップの後に、前記調整前画像生成ステップから該最適画像生成ステップまでの経緯で取得された条件を用いて、別の前記取込画像から前記最適画像を生成する条件利用ステップを有する請求項９または請求項１０に記載の画像生成方法。
【請求項１２】
前記調整画像生成ステップにおいては、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
前記最適画像生成ステップにおいては、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の画像生成方法。
【請求項１３】
前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の画像生成方法。
【請求項１４】
前記最適画像生成ステップにおいては、前記最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該最適画像の該マークに黒を設定する請求項１３に記載の画像生成方法。
【請求項１】
電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアに照明光を照射する照明装置と、該照明光が照射された該撮像エリアを撮像する撮像装置と、撮像により取得される取込画像を処理する画像処理装置と、を備える画像生成装置であって、
前記画像処理装置は、前記取込画像を基に調整前画像を生成し、該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成し、該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成することを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記取込画像が色成分ごとに分解された複数の単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成し、全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、全ての該選択候補画像から、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、前記取込画像から前記最適画像を生成する経緯で取得された条件を用いて、別の該取込画像から該最適画像を生成する請求項１または請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記画像処理装置は、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記照明装置は、複数の照明器を有し、
複数の該照明器は、前記撮像エリアに対する前記照明光の入射角が互いに異なり、
前記取込画像は、複数の該照明器ごとに、前記撮像装置に複数枚取得される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項６】
複数の前記色成分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分である請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項７】
前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像生成装置。
【請求項８】
前記最適画像を表示する表示装置を備え、
前記画像処理装置は、表示前の該最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該表示装置に表示される該最適画像の該マークに黒を設定する請求項７に記載の画像生成装置。
【請求項９】
電子部品の少なくとも一部が配置された撮像エリアの取込画像を基に調整前画像を生成する調整前画像生成ステップと、
該調整前画像の輝度を調整して調整画像を生成する調整画像生成ステップと、
該調整画像の、指定エリアと、該指定エリア以外の比較対象エリアと、の平均輝度差を最大にして最適画像を生成する最適画像生成ステップと、
を有する画像生成方法。
【請求項１０】
前記調整前画像生成ステップは、
前記取込画像を、色成分ごとに分解することにより、複数の単色画像を生成し、複数の該単色画像を基に、複数の選択候補画像を生成する選択候補画像生成ステップと、
全ての該選択候補画像の各々に対して、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大となる選択画像を選択する画像選択ステップと、を有し、
前記調整前画像は、該選択画像である請求項９に記載の画像生成方法。
【請求項１１】
前記最適画像生成ステップの後に、前記調整前画像生成ステップから該最適画像生成ステップまでの経緯で取得された条件を用いて、別の前記取込画像から前記最適画像を生成する条件利用ステップを有する請求項９または請求項１０に記載の画像生成方法。
【請求項１２】
前記調整画像生成ステップにおいては、前記調整前画像のゲイン値、オフセット値を調整することにより、前記調整画像を生成し、
前記最適画像生成ステップにおいては、該調整画像の該ゲイン値、該オフセット値を、各々、所定量ずつ変化させ、各値ごとに、前記指定エリアと前記比較対象エリアとの前記平均輝度差を算出し、該平均輝度差が最大になる前記最適画像を生成する請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の画像生成方法。
【請求項１３】
前記電子部品は、該電子部品の方向を判別できるマークを有し、
前記撮像エリアおよび前記指定エリアには、該マークが含まれる請求項９ないし請求項１２のいずれかに記載の画像生成方法。
【請求項１４】
前記最適画像生成ステップにおいては、前記最適画像の、前記指定エリアの前記平均輝度と、前記比較対象エリアの該平均輝度と、を比較し、該指定エリアの該平均輝度の方が高い場合は、該最適画像の前記マークに白を設定し、該指定エリアの該平均輝度の方が低い場合は、該最適画像の該マークに黒を設定する請求項１３に記載の画像生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３７９８０（Ｐ２０１２−１３７９８０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０６０５（Ｐ２０１０−２９０６０５）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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