CN109564173A

CN109564173A - 图像检查装置、生产系统、图像检查方法、程序及存储介质

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Publication number: CN109564173A
Application number: CN201880002545.2A
Authority: CN
Inventors: 河原盛人
Original assignee: Wing View Corp
Current assignee: Wing View Corp
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: JP2018185177A; CN109564173B; JP6233824B1; WO2018198991A1; TWI664422B; TW201907153A

Abstract

本发明提供一种对于彩色图像的检测精度高而且正交率高、且用于判定处理的运算时间快、并且初始设定容易且成本低的图像检查装置。本发明的图像检查装置(1)的特征在于具备：摄影机构(18)，将检查对象拍摄成彩色图像(40)；网格机构(31)，将所述彩色图像(40)划分成网状；预处理机构(32)，将所述彩色图像(40)转换为特定的灰阶；基准图像存储机构；判定机构(34)，包含如下的模板匹配，即，对于通过所述网格机构(31)及所述预处理机构(32)而划分为所述网状的多个区分并且转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构(18)拍摄的检查图像(40T)及所述基准图像(40R)，针对所述网状的多个区分的每一个，基于特定的参数来判定相似度；及接口机构(30)。

Description

图像检查装置、生产系统、图像检查方法、程序及存储介质

技术领域

本发明涉及一种检查安装在电路衬底的零件的状态、电路衬底的配线图案、焊球、损伤、污渍等的图像检查装置、具备该图像检查装置的生产系统、图像检查装置、程序、及存储着该程序的存储介质。

背景技术

在电路衬底的安装检查中，一直以来广泛地进行三维(3D)图像检查。作为3D图像检查的机构，例如有使用激光的机构、投射叠纹光的机构、从多个方向利用相机进行拍摄的机构等，但全部为初始设定的步骤数多，且设定要花费大量的劳力及时间。另外，因印刷衬底的印刷状态的微小变化或印刷衬底的批次的不同而误判定为不良品的情况也较多，每当这时必须进行再调整，且该再调整需要较多的步骤数。进而，存在用于图像检查的运算也变得复杂，且花费较长的检查时间的问题。尤其是，在进行多品种少量生产的情况下，如果初始设定等费工夫，那么变为相比之下目视检查更快的结果，而无法享有检查自动化的优点。在少量生产中，也存在当通过回焊后的检查发现安装机中的问题时，生产已经结束的情况。在该情况下，有用的是在作为更前一步骤的回焊之前追加检查装置，而使对安装机的反馈及早，但初始设定需要大量的步骤数，且难以追加成本高的检查装置。

为了缩短检查时间，也对二维(2D)图像检查的采用进行了研究。像专利文献1～专利文献3所揭示那样，提出有在2D图像检查中，将拍摄画面分割为多个区分，并针对各区分与成为基准的图像进行比较来判定电路衬底的良否的机构。

在专利文献1中，揭示了如下机构：将印刷衬底的拍摄图像分割为多个区分，并与对应于该区分且分别独立地存储于存储部的基准图像数据进行比较，来进行利用图像处理的印刷衬底的良否判定。在将图像分割为各区分时，以印刷衬底上的基准标记(fiducialmark)为基准进行位置设定。良否的判定是撷取拍摄图像与基准图像数据的差分要素，并根据该差分要素的面积是否为预先设定的上限差分面积以下而进行。基准图像数据是最初包含一个或多个良品衬底的取样图像，但随着检查进行而反映检查结果地适当追加。

在专利文献2中，揭示了如下机构：为了客观地检测宏观级别的异常(例如，因基于成膜步骤中的条件的差异所产生的对比度等成膜结果的逐次变化等，而利用肉眼能够观察到的范围内的异常)，将比较基准宏观图像及检查对象宏观图像分别纵横地分割为多个区分并设定局部区域，对位置相互对应的各局部区域进行利用零均值归一化互相关(ZNCC：Zero-mean Normalized Cross-Correlation)的图像匹配。在专利文献2中，该图像匹配的结果为，算出各局部区域中的最小值以作为属于定量的评估值的相似度。

在专利文献3中，作为印刷衬底中的导电性图案等的外观调查装置，揭示了如下机构：通过在将被分割成多个的被检查衬底的图像、与以同样地对应的方式被分割的标准图案图像进行对比时，一边使标准图案图像相对性地移动，一边进行比较，而即使存在定位误差也能够进行比较检查。在被检查衬底的图像与标准图案图像的比较中，在每个被分割的区分使用经二值化的信号。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-051781号公报

专利文献2：日本专利特开2012-013644号公报

专利文献3：日本专利特公平06-021769号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在所述专利文献1中所记载的图像检查装置中，在将图像分割为各区分时，以印刷衬底上的基准标记为基准进行位置设定，但难以完全地排除定位误差，需要精密且昂贵的装置。另外，因为如果零件的安装位置存在偏移那么会被判定为不良品，所以直通率(nonadjusted ratio)降低。进而，对于彩色图像的判定处理未充分地进行研究，因此难以实现判定的精度的最佳化。

在所述专利文献2中所记载的图像检查装置中，未揭示对于运算负荷的对策，而有运算时间变长的疑虑。另外，因为对于彩色图像的判定处理未充分地进行研究，所以难以实现判定精度的最佳化。

在所述专利文献3中所记载的图像检查装置中，虽然即使存在定位误差也能够进行比较检查，但是因为使用经二值化的信号，所以存在无法对彩色图像进行准确的判定处理的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种对于彩色图像的检测精度高而且直通率高、且用于判定处理的运算快、并且初始设定容易且成本低的图像检查装置。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述图像检查装置的生产系统。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述图像检查装置的图像检查方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于所述图像检查装置的程序。

进而，本发明的另一目的在于提供一种存储有所述程序的存储介质。

[解决问题的技术手段]

本发明的所述目的可以通过以下构成来达成。即，本发明的第1形态的图像检查装置的特征在于具备：

摄影机构，将检查对象拍摄成彩色图像；

网格机构，将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于指定的网格尺寸而划分为网状的多个区分；

预处理机构，将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于设定值而转换为特定的灰阶图像；

基准图像存储机构，将由所述摄影机构拍摄且预先选定为基准的检查对象的所述彩色图像存储为基准图像；

判定机构，包含如下的模板匹配，即，对于通过所述网格机构及所述预处理机构而划分为所述网状的多个区分并且转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个基于特定的参数来运算相似度，且针对所述网状的多个区分的每一个在使基准图像与检查图像相对性地移动的特定的搜寻范围内搜寻所述相似度最高的位置；及

接口机构，设定所述网格尺寸、所述设定值及所述参数中的至少一个，并且报告判定结果。

本发明的第2形态的图像检查装置是根据第1形态的图像检查装置，其特征在于：将所述彩色图像通过所述网格机构划分为所述网状的多个区分之后，通过所述预处理机构转换为所述特定的灰阶图像。

本发明的第3形态的图像检查装置的特征在于具备：

摄影机构，将检查对象拍摄成彩色图像；

预处理机构，针对由所述网格机构划分的网状的多个区分的每一个，将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于设定值而转换为特定的灰阶图像；

判定机构，包含如下的模板匹配，即，对于由所述网格机构划分为网状的多个区分之后，通过所述预处理机构针对所述多个区分的每一个转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个，基于特定的参数来判定相似度；及

本发明的第4形态的图像检查装置是根据第1至第3的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述检查对象为衬底。

本发明的第5形态的图像检查装置是根据第1至第4的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述图像检查装置还具备对检查对象进行照明的照明机构。

本发明的第6形态的图像检查装置是根据第1至第5的任一形态的图像检查装置，其特征在于：能够对所述基准图像进行编辑。

本发明的第7形态的图像检查装置是根据第1至第6的任一形态的图像检查装置，其特征在于：使用多个所述基准图像。

本发明的第8形态的图像检查装置是根据第1至第7的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述多个区分的每一个具有与周围的区分重叠的重叠区域。

本发明的第9形态的图像检查装置是根据第1至第8的任一形态的图像检查装置，其特征在于：在所述预处理机构中，可以通过所述设定值来设定三原色的混合比率、色调曲线、阶调及滤波器中的至少一个。

本发明的第10形态的图像检查装置是根据第1至第9的任一形态的图像检查装置，其特征在于：在所述判定机构中，可以通过所述参数来设定搜寻范围、所述区分的重叠量及包含所述模板匹配的方法中的至少一个。

本发明的第11形态的图像检查装置是根据第1至第10的任一形态的图像检查装置，其特征在于：在所述判定机构中，包含所述模板匹配的方法是根据网格内的图像的状态而设定。

本发明的第12形态的图像检查装置是根据第1至第11的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述判定机构进一步根据平均亮度及/或灰阶化后的标准偏差值的差来判定相似度。

本发明的第13形态的图像检查装置是根据第1至第12的任一形态的图像检查装置，其特征在于：可以将所述网格尺寸、所述设定值及所述参数中的至少一个设定为预设值。

本发明的第14形态的图像检查装置是根据第1至第13的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述图像检查装置还具备设定检查对象中的检查范围的机构。

本发明的第15形态的图像检查装置是根据第14形态的图像检查装置，其特征在于：所述检查范围的至少一部分可以自动设定。

本发明的第16形态的图像检查装置是根据第14或第15形态的图像检查装置，其特征在于：所述检查范围的至少一部分是基于衬底的CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)数据而设定。

本发明的第17形态的生产系统是根据第1至第16的任一形态的图像检查装置，其特征在于：所述基准图像的至少一部分并非由所述摄影机构拍摄的图像，而是基于衬底的CAD数据所产生的图像。

本发明的第18形态的生产系统的特征在于：具备第1至第17的任一形态的图像检查装置。

本发明的第19形态的图像检查方法的特征在于具备如下步骤：

通过摄影机构将检查对象拍摄成彩色图像；

通过网格机构将所述彩色图像基于指定的网格尺寸而划分为网状的多个区分；

通过预处理机构将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于设定值而转换为特定的灰阶图像；

将由所述摄影机构拍摄且预先选定为基准的检查对象的所述彩色图像存储为基准图像；

通过包含如下的模板匹配的判定机构来判定相似度，即，对于通过所述网格机构及所述预处理机构而划分为所述网状的多个区分且转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个在使基准图像与检查图像相对性地移动的特定的搜寻范围内搜寻所述相似度最高的位置；及

设定所述网格尺寸、所述设定值及所述参数中的至少一个，并且报告判定结果。

本发明的第20形态的图像检查方法的特征在于具备如下步骤：

通过摄影机构将检查对象拍摄成彩色图像；

针对由所述网格机构划分的网状的多个区分的每一个，通过预处理机构将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于设定值而转换为特定的灰阶图像；

对于通过所述网格机构划分为网状的多个区分之后，通过所述预处理机构针对所述多个区分的每一个转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个基于特定的参数，通过包含模板匹配的判定机构来判定相似度；及

设定所述网格尺寸、所述设定值及所述参数中的至少一个，并且报告判定结果的接口机构。

本发明的第21形态的程序的特征在于，它是在控制装置的计算机上动作的程序，该控制装置以通过图像处理装置或生产系统执行第19或第20形态的图像检查方法的方式控制该图像处理装置或生产系统。

本发明的第22形态的程序是根据第21形态的程序，其特征在于：还具备追加的附加程序(add-in program)。

本发明的第23形态的程序是根据第21或第22形态的程序，其特征在于：能够进一步追加经模块化的检查功能。

本发明的第24形态的存储介质的特征在于存储有第21至第23的任一形态的程序。

[发明的效果]

根据本发明的第1形态的刷子，因为具备网格机构、预处理机构及判定机构，所以对于彩色图像的检测精度高而且直通率高，并且能够通过并行处理来加快用于判定处理的运算。另外，通过将预先选定为基准的检查对象的彩色图像用作基准图像，而初始设定容易。进而，通过软件的改良，而无需昂贵的装置，因此能够提供一种成本低的图像检查装置。

根据本发明的第2或第3形态的图像检查装置，因为能够针对每个区分进行最佳的预处理，所以检测精度更高而且能够进一步提高直通率。

根据本发明的第4形态的图像检查装置，能够提供一种进行衬底的图像检查的图像检查装置。

根据本发明的第5形态的图像检查装置，能够通过对检查对象恰当地进行照明，来提高判定精度。

根据本发明的第6形态的图像检查装置，能够将基准图像最佳化。

根据本发明的第7形态的图像检查装置，能够防止将零件的位置偏移判定为不良品，而提高直通率。

根据本发明的第8形态的图像检查装置，因为多个区分的每一个具有与周围的区分重叠的重叠区域，所以能够提高各区分的交界附近的判定精度。

根据本发明的第9形态的图像检查装置，能够通过在预处理机构中，恰当地设定三原色的混合比率、色调曲线、阶调及滤波器，来提高判定精度。

根据本发明的第10形态的图像检查装置，能够通过在判定机构中，利用参数恰当地设定搜寻范围、区分的重叠量及匹配方法，来提高判定精度。

根据本发明的第11形态的图像检查装置，能够通过根据网格内的图像的状态而设定包含模板匹配的方法，来提高判定精度。

根据本发明的第12形态的图像检查装置，能够通过在判定机构中进一步加入使用平均亮度及/或灰阶化后的标准偏差值的差的相似度的判定，来进一步提高判定精度。

根据本发明的第13形态的图像检查装置，能够通过设为可以将网格尺寸、设定值及参数设定为预设值，来进一步简化初始设定。

根据本发明的第14形态的图像检查装置，能够恰当地设定检查对象中的检查范围。

根据本发明的第15形态的图像检查装置，因为能够将检查对象中的检查范围自动化，所以能够进一步简化初始设定。

根据本发明的第16形态的图像检查装置，因为能够在检查范围的设定中使用衬底的CAD数据，所以能够准确且容易地进行检查范围的初始设定。

根据本发明的第17形态的图像检查装置，因为能够将基于衬底的CAD数据所产生的图像用作基准图像，所以能够进一步减少初始设定的步骤数。

根据本发明的第18形态的生产系统，能够提供一种发挥所述图像检查装置的效果的生产系统。

根据本发明的第19形态的图像检查方法，因为具备网格机构、预处理机构及判定机构，故而对于彩色图像的检测精度高而且直通率高，并且能够通过并行处理来加快用于判定处理的运算。另外，通过将预先选定为基准的检查对象的彩色图像用作基准图像，而初始设定容易。进而，通过软件的改良，而无需昂贵的装置，因此能够提供一种成本低的图像检查装置。

根据本发明的第20形态的图像检查方法，因为能够针对每个区分进行最佳的预处理，所以检测精度更高而且能够进一步提高直通率。

根据本发明的第21形态的程序，能够提供一种发挥所述图像检查方法的效果的程序。

根据本发明的第22形态的程序，能够通过还具备追加的附加程序，而恰当地进行例如对硬件的通信形态的应对、对与I/O(Input/Output，输入/输出)的匹配的应对、及对生产系统中的序列发生器的通信的应对等。

根据本发明的第23形态的程序，能够通过进一步追加经模块化的检查功能，而除了外观检查以外，容易地追加例如条形码读取、电阻色条检查、尺寸计测、文字读取、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)点亮检查等功能。

根据本发明的第24形态的存储介质，能够提供一种发挥所述程序的效果的存储介质。

附图说明

图1是第1实施方式的图像检查装置的外观立体图。

图2是图1的透视立体图。

图3是相机的拍摄范围的说明图。

图4是图像检查装置的框图。

图5A是划分为网状的多个区分之前的基准图像，图5B是应用自动网格之后的基准图像。

图6A是对各网格的参数进行编辑中的基准图像，图6B是对各网格的参数进行编辑后的基准图像。

图7是判定结果显示画面。

图8是网格参数数值的设定画面。

图9是生产系统的构成图。

图10是第2实施方式的图像检查装置的外观图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的图像检查装置进行说明。但，以下所示的实施方式是例示用来将本发明的技术思想具体化的图像检查装置的实施方式，并非将本发明特定于它们，而是也能够等效地应用于权利要求书中所包含的其它实施方式的图像检查装置。

[第1实施方式]

参照图1～图9对本发明的第1实施方式的图像检查装置1进行说明。

首先，使用图1～图4对本发明的第1实施方式的图像检查装置1的概略构成进行说明。此外，图1是本发明的第1实施方式的图像检查装置1的外观立体图，图2是图1的透视立体图，图3是相机18a～18d的拍摄范围的说明图，图4是图像检查装置1的框图。

＜图像检查装置1的概略构成＞

图像检测装置1是进行2D图像检查的装置，包含图像检查装置主体10及个人计算机主体(以下称为“PC(PersonalComputer，个人计算机)主体”)25。图像检查装置主体10为大致长方体形状，且在正面下部，设置着搭载成为检查对象的衬底20、并且能够在衬底20的取出位置(图2的状态)与收容位置(图1的状态)之间滑动的滑台11。另外，在图像检查装置主体10的正面上部设置着显示灯13，能够显示衬底的良否的判定结果。例如，设置着两个显示灯13，一显示灯通过发绿色光来显示衬底为良品，另一显示灯通过发红色光来显示衬底为不良品。在滑台11的正面侧设置着供操作者为了使滑台11在取出位置与收容位置之间滑动而握持的把手12。

在图像检查装置主体10中，设置着用来将滑台11固定在收容位置的挡块23。例如，挡块23是设置在滑台收容部22的侧面的偏靠正面处的L字状部件，挡块的L字的一边是通过操作者能够操作的螺钉，在松动螺钉的状态下能够旋转地且在锁紧螺钉的状态下能够固定地安装在滑台收容部22的侧面。由此，挡块的L字的另一边能够在卡合于滑台11的卡合位置、与解除该卡合的解除位置之间旋转移动180度。在将搭载着衬底的滑台11固定在收容位置时，将挡块23固定在卡合位置。另一方面，在为了装卸衬底而拉出滑台11时，使挡块23对准解除位置。

在滑台11的上表面，为了将成为检查对象的衬底20定位在特定的位置而搭载，在与衬底20的四边对应的位置分别设置着第1基准块14、第2基准块15、第1可动块16、及第2可动块17。在各块体14～17的供衬底20抵接之侧的上方，将与各块体14～17的长度方向正交的剖面为L字状的槽口设置至相同的高度。衬底20的四边是通过各槽口而被支撑在特定的高度。通过在触碰衬底20之下表面的位置视需要设置与各槽口对应的高度的支承销，能够将衬底20之下表面支撑在特定的高度。在衬底20薄的情况、或狭缝多且产生弯曲的情况下，能够通过并用支承销来将衬底20保持为水平。

第1基准块14及第2基准块15为固定，将俯视时第1基准块14的与衬底20侧面的抵接面和第2基准块15的与衬底20侧面的抵接面相交的点设为衬底20的原点21。在图2中，设置在第1基准块14与第2基准块15相接的位置，但本发明并不限定于此。例如，本发明也包含第1基准块14及第2基准块15从原点21离开的形态。在该情况下，将俯视时第1基准块14的衬底抵接面的延长线、与第2基准块15的衬底抵接面的延长线的交点设定为衬底20的原点21。

将衬底20搭载于滑台11时，使衬底20的四边中的偏靠原点21的两边抵接在第1基准块14及第2基准块15而定位。在该状态下，使第1可动块16及第2可动块17移动至抵接在衬底20的其它两边，而将衬底20支撑于设置在各块体14～17的槽口。因为第1可动块16及第2可动块17由螺栓固定，所以可以通过将该螺栓松开而使第1可动块16及第2可动块17移动至抵接在衬底20的其它两边，然后再次锁紧螺栓，通过各块体14～17将衬底20以完成定位的状态固定。要锁紧该螺栓，例如可以使用六角扳手。

在图像检查装置主体10的顶面内侧，为了拍摄搭载于滑台11的衬底20，设置着作为摄影机构的4台固定式相机18a～18d。相机18a～18d是拍摄衬底20的彩色图像40的相机。在第1实施方式中，相机18a～18d设置有4台，但本发明并不限定于此，相机18a～18d的台数可以为一台，也可以为多台，例如可以为6台。作为相机18a～18d，例如可以使用1400万像素的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)相机。另外，作为相机18a～18d的透镜，可以使用景深较深的广角透镜。相对于此，在以往的图像检查装置中多采用夹角透镜，但因为夹角透镜的景深较浅，所以难以使焦点对准于高度不同的所有零件。因此，在使用夹角透镜的相机18的情况下，必须一边通过三轴机器人使相机18移动，一边沿高度方向使相机移动而使焦点对准于各零件同时进行拍摄，因此存在移动机构变得复杂的问题、移动时的振动的问题、所获得的图像的倍率调整的问题等。因为在第1实施方式的相机18a～18d中采用广角透镜，所以能够一次拍摄较广的范围，另外，光学分辨率例如为40μm/pexel。另外，只要以高度最低的零件为基准而设定焦点，则能够获得对于大致所有高度的零件均具有焦点的状态的彩色图像40。因此，因为相机18a～18d为固定式，且也无需光圈，所以在相机中无可动部，为低成本且高寿命，并且也能够实现小型化。

在搭载于衬底20的零件中有若干颜色的偏差。另外，在通过标准机93、异型机94等(参照图9)置件机(mounter)，将零件搭载于衬底20时也存在于搭载位置产生若干偏差的情况。在图像检查中，如果使相机18a～18d的光学分辨率高至所需以上，那么有极微小的偏差被进行不良判定而直通率降低的疑虑。另外，关于下述LED照明19，也是如果使用色再现度高至所需以上的照明，那么有极微小的偏差被进行不良判定而直通率降低的疑虑。因此，在第1实施方式的图像检查装置主体10中，作为相机18a～18d及LED照明19，并非使用FA(Factory Automation，工厂自动化)专用品，而是使用通用的USB相机及通常的照明。

因为存在由广角透镜拍摄的图像弯曲为球面状的情况，所以理想的是通过实施霍夫(Hough)转换或仿射转换等图像处理，来修正图像的变形。另外，在替换衬底20的情况下，难以严格地保持原点21的位置，因此通过撷取彩色图像40上的多个特征点，而将各彩色图像40的原点21对准校正。

4台相机18a～18d是以能够无遗漏地拍摄例如330mm×250mm的大小的M尺寸的衬底20的整体的方式排列为纵2列、横2列。各相机18a～18d的拍摄范围是像图3所示那样以如下方式设定，即，为完全包含衬底20的范围，且包含相互重合的区域。

在相机18a～18d与衬底20之间的图像检查装置主体10的内部，在4面内壁分别各设置着一个、合计4个平板型LED照明19以作为照明机构。LED照明19是白色的面状光源，且正面及背面的LED照明19朝向衬底20倾斜地配光，两侧面的LED照明19朝相对于侧面垂直的方向配光。设置在两侧面的LED照明19设置于较设置在正面及背面的LED照明19距衬底20更近的位置(更低的位置)。通过像这样恰当地设定各LED照明19的配光，并且控制各LED照明19的亮度，能够利用相机18a～18d拍摄无阴影及反光的彩色图像。

在PC主体25中，设置着显示器26、键盘27及鼠标28以作为接口机构30。另外，PC主体25是经由电源缆线而从商用电源(省略图示)供电，并且通过例如USB缆线与图像检查装置主体10连接。在PC主体25中，安装着图像检查程序35，具备网格机构31、预处理机构32、基准图像存储机构33、及判定机构34的功能。另外，PC主体25进行相机18a～18d的设定及控制，并处理所拍摄的彩色图像。进而，PC主体25能够通过控制各LED照明19，而利用相机18a～18d拍摄无阴影及反光的彩色图像。操作者一边观察显示器26所显示的图像，一边使用键盘27及鼠标28进行各种设定及图像检查。另外，对衬底20进行图像检查所得的判定结果显示在显示器26，并且也显示在显示灯13。此外，在图1中例示了笔记本电脑以作为PC主体25，在笔记本电脑的情况下，显示器26及键盘27一体地设置在PC主体25。另外，作为PC主体25，例如也可以为平板终端，在平板终端的情况下，可以省略键盘27及鼠标28。

在PC主体25中，理想的是采用具有多个处理器内核的多核处理器。在多核处理器中，各处理器内核基本上独立，因此各处理器内核能够不受另一处理器内核的影响地操作。通过利用多核处理器进行并行处理，能够使运算速度提高。内核的数量只要为两个以上即可，因为内核的数量越多则能够同时进行越多的运算，所以能够进一步提高运算速度。图像检查程序35是以使多核处理器进行并行处理的方式被编程。在图像检查程序35中，针对每个网格进行预处理及模板匹配，因此并行处理所带来的运算速度提高的效果较佳。另外，在本发明中，并非限定于多核处理器，只要为在PC主体中能够进行列处理的处理器即可，例如也可以采用多处理器。

根据图像检查装置主体10的规格，而相机18a～18d的规格、台数及配置不同，另外，LED照明19的规格、个数及配置不同。因此，通过依照图像检查装置主体10的规格进行图像检查程序35的初始设定，能够相对于多种规格的图像检查装置主体10共用图像检查程序35。该初始设定理想的是在图像检查装置1的出货前预先进行。

＜衬底20的图像检查的顺序＞

接下来，对衬底20的图像检查的顺序进行说明。

首先，进行作为良品衬底20R的彩色图像40的基准图像40R的获取。如果点选显示在显示器26的良品衬底20R的拍摄开始按钮，那么PC主体25与图像检查装置主体10成为通信状态，PC主体25成为能够控制相机18a～18d及LED照明19，并接收来自相机18a～18d的图像数据的状态。操作者准备事先已确认为良品的良品衬底20R，并将良品衬底20R搭载于滑台11。当操作者抓持把手12，并将滑台11推入到滑台收容部22的里侧时，检查装置主体10的电源成为接通，LED照明19点亮。4台相机18a～18d依次、即从相机18a开始且接下来以相机b、相机18c、相机18d的顺序，拍摄良品衬底20R的特定的区域，所拍摄的基准图像40R的数据被发送到PC主体25，并存储在基准图像存储机构33。在各相机18a～18d的拍摄时，也能以良品衬底20R的相当于各相机18a～18d的拍摄范围的部分的照明为最佳的方式控制各LED照明19。如果4台相机18a～18d的拍摄全部结束，那么在显示器26显示良品衬底20R的基准图像40R的获取结束的意旨。于此，点选显示器26所显示的通信停止按钮而停止PC主体25与图像检查装置主体10的通信。此外，此处对4台相机18a～18d依次拍摄良品衬底20R的形态进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以设为4台相机18a～18d中的多个相机同时拍摄，还可以设为所有相机同时拍摄。

接下来，对良品衬底20R的基准图像40R，使用网格机构31及预处理机构32，进行检查详细设定。如果从显示器26所显示的4个基准图像40R之中利用鼠标选择欲设定的基准图像40R，那么显示对应于详细设定用画面的基准图像40R。

在本发明的图像检查中，在检查范围整体映射着特定的像素尺寸的网格，对各网格进行预处理之后，以网格单位进行基准图像40R与测试图像40T的模板匹配，由此检测不良部位。在匹配中，除了可以从针对每个网格所预先预设的3种参数、即“标准[1]”、“宽松[2]”及“严格[3]”这3种参数选择所需的参数以外，也可以选择“从检查对象去除[0]”设定。在初始设定状态下，应用了通过系统的自动判定而在所需部位配置标准[1]参数的网格的“自动网格”，但除此以外，可以选择所有网格为标准参数设定的“全设定”及将所有网格从检查对象去除的“清除”，进而，也可以手动地调整各网格的参数。例如在选择全设定的情况下，通过手动地将无需检查部分设为从检查对象去除的[0]设定而完成设定，另外，在选择清除的情况下，手动地在需要检查的部分设定3种参数。因为能够像这样进行手动的参数的调整，所以可以首先将检查对象部位全部预先设定为标准[1]，并根据实际的生产中的检查结果，逐渐局部地变更为宽松[2]或严格“3”而设为最佳的设定。

因为无论选择自动网格、全设定、清除的哪一种方法，之后的手动的网格的设定方法均共通，所以此处使用图5及图6对选择自动网格之后手动地设定网格的方法进行说明。此外，图5A是划分为网状的多个区分之前的基准图像40R，图5B是应用自动网格之后的基准图像40R，图6A是对各网格的参数进行编辑中的基准图像40R，图6B是对各网格的参数进行编辑后的基准图像40R。

如果对图5A的划分为网状的多个区分之前的基准图像40R应用自动网格，那么像图5B那样通过系统的自动判定而在需要的部位配置标准[1]参数的网格。在图6A中表示通过鼠标28的操作而提高显示倍率后的状态。如果通过鼠标28的操作来选择欲进行参数的设定变更的部分并确定区域，那么显示上下文菜单(context menu)。如果通过鼠标28的操作从该菜单之中选择标准[1]、宽松[2]、严格[3]、或从检查对象去除的[0]参数，那么所选择的区域内的所有网格被变更为该被选择的参数。若是反复进行这种手动的变更，而完成所期望的编辑，则通过点选显示器26所显示的OK(确定)按钮，来使详细设定完成(参照图6B)。此外，除了使用预设值的设定以外，也可以如下所述那样变更网格机构31、预处理机构32、及判定机构34的详细设定(参照图8)。

接下来，实施衬底检查。如果点选显示器26所显示的检查衬底20T的拍摄开始按钮，那么PC主体25与图像检查装置主体10成为通信状态，PC主体25成为能够控制相机18a～18d及LED照明19，并接收来自相机18a～18d的图像数据的状态。操作者将检查衬底20T搭载于滑台11。当操作者抓持把手12并将滑台11推入到滑台收容部22的里侧时，检查装置主体10的电源成为接通，而LED照明19点亮。4台相机18a～18d依次、即从相机18a开始且接下来以相机b、相机18c、相机18d的顺序，拍摄检查衬底20T的特定的区域，所拍摄的测试图像40T的数据被发送到PC主体25。在各相机18a～18d的拍摄时，也能以检查衬底20T的相当于各相机18a～18d的拍摄范围的部分的照明为最佳的方式控制各LED照明19。此外，于此，对4台相机18a～18d依次拍摄检查衬底20T的形态进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以设为4台相机18a～18d中的多个相机同时拍摄，还可以设为所有相机同时拍摄。

4张测试图像40T依次被实施检查。各测试图像40T是通过在利用网格机构31及预处理机构32进行图像处理之后，利用判定机构34，进行与基准图像存储机构33中所存储的基准图像40R的模板匹配，而进行良否的判定。良否的判定不仅对应于零件的不良，而且为安装检查所必需地也对应于焊球、损伤、污渍等。如果实施4张测试图像40T的检查且在所有检查中均判断为良品，那么与“ding dong”的声音一起显示灯13点亮为绿色，在显示器26显示检查已完成的意旨，而对操作者报告检查衬底20T为良品。操作者拉出滑台，更换为下一检查衬底20T并继续进行检查。若是所有检查衬底20T的检查结束，则点选显示器26所显示的通信停止按钮，而PC主体25与图像检查装置主体10的通信停止，检查完成。

于在4张测试图像40T中的任一个的检查中判定为不良品的情况下，通过与“BuBuu”的声音一起显示灯13点亮为红色，且在显示器26显示不良部位(参照图7)，而对操作者报告检查衬底20T存在为不良品的可能性，并且检查被中断。在显示器26中，显示通过网格41映射的测试图像40T，并且在不良判定部分显示红色的矩形(参照图7)。另外，也可以通过鼠标28的操作，将测试图像40T放大到所期望的倍率。进而，也可以在画面的左上，对于不良判定部分的放大图像将基准图像40R与测试图像40T并排地彩色显示。

这时，在大部分检查部位被进行不良判定的情况下，例如存在滑台11未被推入到里侧、检查衬底20T反向地搭载于滑台11、第1可动块16或第2可动块17松动而检查衬底20T偏移、或者LED照明19未点亮等可能性，因此操作者重新将检查衬底20T搭载到滑台11。

在不良部位为数个至数十个的情况下，操作者进行测试图像40T的目视检查。能够通过鼠标28的操作将画面放大，并切换测试图像40T与基准图像40R来进行确认。另外，作为另一目视调查的方法，也可以将不良判定部位依次、手动地变更为良品判定。在通过将利用鼠标28选择的网格的测试图像40T与基准图像40R并列地放大显示，而判断为良品的情况下，能够通过键盘的操作将所选择的网格的判定变更为良品判定。如果进行该操作，那么下一不良判定部位被自动地选择。如果重复进行这种操作，而最终将所有网格变更为良品判定，那么该测试图像40T整体被变更为良品判定，并自动地移行到下一测试图像40T的检查。

接下来，对将检查设定最佳化的方法进行说明。为了提高直通率，针对检查作业中易被误判定为不良判定的部位或零件，必须重新考虑检查设定。例如，在也可以不检查铝电解电容器等零件的表面的印字部分的情况下，变更为从检查对象去除的[0]、或宽松[2]参数。另外，例如，在基准图像40R的零件偏移的情况下，可以局部地更换基准图像40R。通过在测试图像40T上利用鼠标28选择欲更换的部分，并显示上下文菜单，选择“更换基准图像”，而利用测试图像40T上的被选择的部分的图像覆写基准图像40R的对应的部分。进而，例如，关于无极性的零件的反向安装，在由于印字的朝向与基准图像40R不同，而错误地进行不良判定的情况下，能以通过将印字部分与反向图像混合而不论为哪一朝向均进行良品判定的方式进行变更。通过在测试图像40T上利用鼠标28选择欲混合的部分，并显示上下文菜单，选择“与基准图像混合”，而测试图像40T上的被选择的部分被混合到基准图像40R的对应部分。另外，也可以将基准图像40R更换为测试图像40T。在该情况下，既可以从4张基准图像40R之中将一张更换为对应的测试图像40T，也可以将4张基准图像40R全部更换为测试图像40T。

第1实施方式的图像检查装置1是衬底20的检查装置，不仅可以用于安装零件的状态的检查，而且也可以用于衬底20的印刷配线图案的检查、防水及绝缘用涂层的范围的检查等。在防水及绝缘用涂层的范围的检查的情况下，利用通过照射黑光灯而涂布剂的涂布范围发光的性质。

＜关于网格参数数值的详细设定＞

除了使用预设值的设定以外，也可以变更与网格机构31、预处理机构32、及判定机构34相关的网格参数数值的详细设定。网格参数数值是针对每个网格而设定。使用图8，对网格参数数值的详细设定进行说明。此外，图8是网格参数数值的设定画面。

作为预设值，可以从标准50、宽松51、及严格52这3个参数之中选择，且根据该参数，而设定有预处理60、匹配条件80、及判定基准85等多个网格参数数值。图8表示选择标准50作为预设值的情况下的各网格参数数值。

网格尺寸53是以像素(Pixel)单位表示一个网格的大小。如果网格尺寸53小，那么判定变得严格，如果网格尺寸53大，那么判定有变为宽松的倾向，在图8中设定为20像素。网格尺寸53理想为3像素以上。自动网格54、全设定55、及清除56是如上所述那样在选择检查对象范围时使用。自动网格54是在初始设定状态下被选择，通过系统的自动判定而将所需部位的网格设定为标准50。全设定55是将全部网格设定为标准50。另外，清除56是将全部网格从检查对象去除。

预处理60中有灰阶化61、对比度70、及滤波器74的设定项目。在灰阶化61中，可以从RGB(Red Green Blue，红绿蓝)平均62、RGB混合63、H(Hue，色相)67、S(Saturation，饱和度)68及V(Value，明度)69之中选择一个。RGB平均62是将RGB各自的亮度进行平均所获得。RGB混合63是将RGB各自的亮度以0～1的数值的比率64～66混合而获得。H67是将色相的值设为亮度值。S68是将饱和度的值设为亮度地。V69是将强度的值设为亮度值。

对比度70的3个项目、直线71、S字曲线72、及减色73是以0至10的整数来规定，不使用0的项目。直线71是直线性对比度增强，S字曲线72是使用S字曲线的对比度增强，减色73是利用阶调减法方法而进行的对比度增强。

滤波器74的3个项目、高斯75、中值76、及噪音降低77是以0至10的整数来规定，不使用0的项目。高斯75是利用高斯滤波器而进行的平滑化，且通过使边缘变得平滑来降低噪音。中值76是利用中值滤波器而进行的平滑化，且降低粒状噪音。噪音降低77是保持有轮廓的噪音去除，且降低因残留边界线且使图像模糊而产生的噪音。

匹配条件80是成为判定的条件的参数，包含搜寻范围81、重叠量82、及匹配方法83。搜寻范围81是每个以像素(Pixel)作为单位的网格的偏移的最大容许量。在进行模板匹配时，使测试画面40T相对于基准画面40R移动，而搜寻一致率最高的位置。搜寻范围81是使测试图像40T移动的最大范围。重叠量82是以像素(Pixel)作为单位的网格彼此的重叠量。匹配方法83是选择用于模板匹配的演算法，例如是从AUTO(Automatic，自动)-1、AUTO-2、ZNCC、NCC(Normalized Cross-Correlation，归一化互相关)、CC(Cross Correlation，互相关)、SSD(Sum of Squared Difference，平方差的和)、SAD(Sum of Absolute Difference，绝对差的和)之中选择。AUTO-1是根据网格内的对比度而从多个用于模板匹配的演算法之中自动选择，且设为严格的设定。AUTO-2是根据网格内的对比度而从多个用于模板匹配的演算法之中自动选择，且设为标准的设定。ZNCC是零均值归一化互相关方法。NCC是将匹配值归一化为-1～1的归一化互相关方法。CC是以2张图像间的关联作为相似度的互相关匹配方法，SSD是使用相同位置的像素的亮度值的差的平方的合计的方法。SAD是使用相同位置的像素的亮度值的差的绝对值的合计的方法。此外，在ZNCC中，能够吸收平均亮度变动。

在判定基准85中，作为判定方法，可以指定一致率(％)86、亮度差(％)87、及偏差误差(％)88这3种方法的采用(选中)、不采用(不选中)、以及在采用的情况下的设定值(％)。一致率(％)86是模板匹配的一致率的阈值，关于一致率，1.0(100％)为完全一致。亮度差(％)87是网格内平均亮度差的最大容许量。偏差误差(％)88是网格内亮度标准偏差值的差的最大容许值。

虽然在图8中被省略，但也可以设为可以设置初始值参数设定按钮，并将当前的设定值设为从下次起的初始值。

＜关于生产系统90＞

使用图9，对使用图像检查装置1的生产系统90进行说明。此外，图9是生产系统90的构成图。

衬底20是通过在焊料印刷机91、标准机93、异型机94、及回焊炉96中依次被处理，而在衬底20焊接零件。在焊料印刷机91中，在衬底20中的要焊接零件的位置印刷膏状焊料。在标准机93中，将标准零件搭载于衬底20的特定的位置。在异型机94中，将异型零件搭载于衬底20的特定的位置。在回焊炉96中，使衬底20通过高温炉，而对衬底20焊接零件。作为回焊炉96的加热方法，例如有红外线方式、热风方式、气相焊接(VPS；Vapor PhaseSoldering)方式。

在生产系统90中，在各处理装置91、93、94、96之后，设置着多个图像检查装置92、95、97、99，而能够及早发现不良品，并且实现对前段的处理装置91、93、94、96的及早反馈。在焊料印刷机91的后段，设置着焊料印刷检查装置92，在异型机94的后段设置着回焊前零件搭载检查装置95，在回焊炉96的后段设置着3D焊料及零件搭载检查装置97，最后设置着检查员的目视检查98、及离线零件搭载检查装置99。无需设置这些图像检查装置92、95、97、99的全部，可以选择必需者。

第1实施方式的图像检查装置1尤其有用的是作为回焊前零件搭载检查装置95及/或离线零件搭载检查装置99设置。在回焊前零件搭载检查装置95中，能够在回焊焊接之前判别零件的搭载不良等不良，因此无需进行修理，并且能够对印刷机91、标准机93及异型机94及早反馈。作为回焊前零件搭载检查装置95，难以配置昂贵的检查装置或设定需要较长时间的检查装置，但因为本发明的图像检查装置1的设定简单且成本也低，并且检测精度高且直通率高，所以如果采用作为回焊前零件搭载检查装置95，能够获得较佳的效果。于此，在将图像检查装置1作为回焊前零件搭载检查装置95而组装到生产系统90时，只要追加自动地进行图像检查装置1中的将衬底20对滑台11搭载、及将衬底20从滑台11取出的装置，便能够通过如下所述那样谋求将图像检查程序35与生产系统10的序列发生器匹配，而将生产系统10自动化。此外，也可以配置用来操作图像检查装置1的操作者，而设为手动地进行生产系统10中的检查的一部分。

另外，如果采用本发明的图像检查装置1作为离线零件搭载检查装置99，那么设定简单且成本也低，并且检测精度高且直通率高，因此尤其在多品种少量生产的生产系统中发挥较佳的效果，而且作为衬底修理后的确认检查也有效。由此，能够减轻检查员的目视检查98的负担，并且省略昂贵且设定需要较长时间的3D焊料及零件搭载检查装置97。

＜第1实施方式的作用及效果＞

因为图像检查装置主体10中无复杂的构成，相机18a～18d为固定式，且相机18a～18d中也无需光圈，所以不仅有断线或故障的部位少的优点，而且图像检查装置主体10的制造容易，并且能够抑制成本。例如，可以使用USB相机及通常的照明，而并非FA用相机或FA用照明。另外，在I/O用中无需序列发生器，可以由IO板(Input and Output board，输入输出板)代替。利用具备广角透镜的固定式的4台USB相机，只通过分别各拍摄衬底20一次便能够获得彩色图像40，能够在短时间内完成衬底20的拍摄。通过采用广角透镜，能够使景深变深，因此能够不受零件的高度的影响，且恰当地拍摄衬底20的较广的范围。在本实施方式的例子中，能够针对M尺寸(330mm×250mm)的衬底20，进行0.6mm×0.3mm的尺寸的芯片(0603芯片)的检查，但通过变更相机的数量或规格，能够应对各种尺寸的衬底20。另外，通过恰当地控制在图像检查装置主体10的4面内壁分别各设置着一个、合计4个的平板型LED照明19各自的亮度，能够获得无阴影及反光的彩色图像。

作为PC主体25，无需FA用PC，可以使用通用PC。如果采用多核处理器搭载的PC，那么能够通过设为在图像检查程序35中能够进行并行处理，而大幅度改善运算速度。因为针对每个网格进行预处理及模板匹配，所以并行处理所带来的运算速度的改善效果较佳。

因为基准图像40R的设定简单，所以尤其适于进行多品种少量生产的生产系统。能够将利用相机18a～18d拍摄良品衬底20R所获得的彩色图像40用作基准图像40R。虽然必须针对每个网格进行预处理及模板匹配的设定，但可以通过选择自动网格54，而通过系统的自动判定在需要的部位配置标准[1]50参数的网格。此外，也可以选择全部网格变为标准[1]50参数设定的全设定55、及将全部网格从检查对象去除的[0]清除56，另外，在该选择之后，除了可以从针对每个网格所预先预设的3种参数、即“标准[1]”、“宽松[2]”及“严格[3]”这3种参数选择所需的参数以外，也可以选择“从检查对象去除的[0]”设定。通过使用预设的3种参数，能够容易地进行每个网格的详细设定。进而，除了使用预设值的设定以外，也可以变更与网格机构31、预处理机构32、及判定机构34相关的网格参数数值的详细设定。

因为针对每个网格进行预处理，通过预处理中的图像处理来获得恰当的灰阶，并基于灰阶进行模板匹配，所以检测精度高而且直通率高，并且能够通过利用多核处理器进行并行处理来提高用于判定处理的运算速度。另外，因为能够根据各网格的状态，从多种用于模板匹配的演算法之中恰当地进行选择，所以能够使检测精度更高而且使直通率更高。例如在选择AUTO-1或AUTO-2的情况下，根据网格内的对比度而从多个用于模板匹配的演算法之中自动选择。

第1实施方式的图像检查装置1在生产系统90中，尤其是在设为回焊前零件搭载检查装置95及/或离线零件搭载检查装置99时有效。在回焊前零件搭载检查装置95中，因为能够在回焊焊接之前判别零件的搭载不良等不良所以变得无需进行修理，并且能够对印刷机91、标准机93及异型机94及早反馈。另外，因为如果采用本发明的图像检查装置1作为离线零件搭载检查装置99，那么设定简单且成本也低、而且检测精度高且直通率高，所以尤其是在多品种少量生产的生产系统中发挥较佳的效果，而且作为衬底修理后的确认检查也有效。由此，能够减轻检查员的目视检查98的负担，并且省略昂贵且设定需要较长时间的3D焊料及零件搭载检查装置97。

[第2实施方式]

参照图10对本发明的第2实施方式的图像检查装置1A进行说明。对与图1～图9共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。此外，图10是第2实施方式的图像检查装置1A的外观图。

第2实施方式的图像检查装置1A在将PC主体25组装到图像检查装置主体10A而设为单体全备型(all in one type)的方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。在图像检查装置主体10A的内部组装着PC主体25，在图像检查装置主体10A的上部经由监视器支臂57而安装着LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)监视器26A。另外，在图像检查装置主体10的正面上部设置着显示灯13A，变得能够显示衬底的良否的判定结果。例如，设置着3个显示灯13A，包含通过发蓝色光来显示检查准备完成的显示灯、通过发绿色光来显示衬底为良品的显示灯、及通过发红色光而显示衬底为不良品的显示灯。

作为接口机构30，不仅设置有LCD监视器26A，而且设置有无线键盘27A及无线鼠标28A。关于滑台11、挡块23、相机18a～18d、及LED照明等构成，因为与第1实施方式相同，所以省略其说明。

根据第2实施方式的图像检查装置1A，因为是单体全备型，所以在图像检查装置主体10A中组装着PC主体25及LCD监视器26A，而无需另外设置PC主体25。操作者一边观察LCD监视器26A所显示的图像，一边使用附属的无线键盘27A及无线鼠标28A，进行各种设定及图像检查。因为无需另外设置PC主体25，所以无需利用USB缆线将PC主体25与图像检查装置主体10A连接，并且也无需将PC主体25用的电源缆线连接在商用电源，因此可以省略配线。

[第3实施方式]

对本发明的第3实施方式的图像检查装置1B进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第3实施方式的图像检查装置1B于在自动网格54时、及/或基准图像40R的获取时利用衬底20的CAD数据的方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

首先，对在自动网格54时利用衬底20的CAD数据的方法进行说明。在第1实施方式中，如果选择自动网格54，那么通过系统的自动判定而在需要的部位配置标准[1]参数的网格，但在第3实施方式中设为在PC主体25中预先存储有衬底20的CAD数据，在系统的自动判定时，系统能够利用衬底20的CAD数据。为了使PC主体25存储衬底20的CAD数据，例如，可以经由通信网络而读入CAD数据，或者也可以设为使可移动存储器存储CAD数据。因为利用CAD数据，所以能够准确地判定需要检查的部位及无需检查的部位，因此能够更准确地配置标准[1]参数的网格。进而，也可以设为不仅设定标准[1]参数，而且利用CAD数据，判断特定零件的有无或配线图案的状态等，并由系统自动判定标准[1]、宽松[2]或严格“3”的各参数，而在各网格设定各参数。

也可以在选择自动网格54之后手动地设定网格，但在设定该利用手动的网格时也可以有效利用CAD数据。例如，能够一边通过使基准图像40R与利用CAD数据所描绘的衬底20的图像切换显示，来对比观察两画面以进行确认，一边通过手动而更恰当地设定标准[1]、宽松[2]或严格“3”的各参数。

接下来，对在基准图像40R的获取时利用衬底20的CAD数据的方法进行说明。在第1实施方式中，获取利用相机18a～18d拍摄良品衬底20R所获得的彩色图像40作为基准图像40R，但也可以将该基准图像40R的一部分或全部更换为利用CAD数据所描绘的衬底20的图像。通过利用鼠标28在利用CAD数据所描绘的衬底20的图像上选择欲更换的部分，并使上下文菜单显示，选择“更换基准图像”，而利用CAD数据的图像上的被选择的部分的图像覆写基准图像40R的对应的部分。

另外，在欲将利用CAD数据所描绘的衬底20的图像与基准图像40R混合的情况下，通过利用鼠标28在CAD数据的图像上选择欲混合的部分，并使上下文菜单显示，选择“与基准图像混合”，而CAD数据的图像上的被选择的部分被混合到基准图像40R的对应部分。进而，也可以将基准图像40R更换为CAD数据的图像。在该情况下，既可以从4张基准图像40R之中将一张更换为对应的CAD数据的图像，也可以将4张基准图像40R全部更换为CAD数据的图像。因为能够通过使用CAD数据而使基准图像40R更接近于理想的图像，所以变得进一步提高了检测精度而且能够提高直通率。例如，在衬底20的配线图案的检查等中，将CAD数据用作基准图像40R有效。

此外，关于第3实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第3实施方式的图像检查装置1B中也可以包含第2实施方式的形态。

[第4实施方式]

对本发明的第4实施方式的图像检查装置1C进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第4实施方式的图像检查装置1C在使用多个基准图像40R方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

在第1实施方式的图像检查装置1中，因为基准图像40R为一个，所以在良品衬底20R存在多种的情况下，有直通率降低的疑虑。在第1实施方式中，通过将基准图像40R的一部分混合，来应对例如关于无极性的零件的反向安装，因印字的朝向与基准图像40R不同而错误地进行不良判定的情况，但也可能存在根据多个良品图像的形态，只通过基准图像的混合无法应付的情况。因此，在本实施方式的图像检查装置1C中，具有多个基准图像存储机构33，且通过预先存储多个基准图像40R、或者通过预先存储多个至少基准图像40R的特定的一部分，来提高直通率。基于第1基准图像40R进行检查，在判定为良品的情况下结束检查，但在判定为不良的情况下，基于第2基准图像40R再次进行检查。通过像这样基于多个基准图像40R反复进行检查，而在相对于任一基准图像40R判断为良品的情况下，衬底20被判断为良品，只在相对于所有基准图像40R均判定为不良的情况下，衬底20被判断为不良，由此能够改善直通率。

关于存储着多个基准图像40R的特定的一部分的情况，首先基于第1基准图像40R进行图像整体的检查，在判定为良品的情况下结束检查，但在判定为不良的情况下，只针对图像的特定的一部分基于第2基准图像40R再次进行检查。通过像这样针对图像的特定的一部分基于多个基准图像40R反复进行检查，而在相对于任一基准图像40R判断为良品的情况下衬底20被判断为良品，只在相对于所有基准图像40R均判定为不良的情况下衬底20被判断为不良，由此能够改善直通率。

此外，关于第4实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第4实施方式的图像检查装置1C中也可以还包含第2至第3实施方式的形态。

[第5实施方式]

对本发明的第5实施方式的图像检查装置1D进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第5实施方式的图像检查装置1D在相机的台数及配置方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

首先，对利用单轴机器人使将多台相机18配置成一列而成的机构移动的形态进行说明。在第1实施方式中，使用4台固定相机18a～18d，但在拍摄更大的衬底20的情况下，必须增加相机的台数。因此，为了减少相机18的台数，可以通过利用单轴机器人使将多台、例如3台相机等间隔地配置成一列而成的机构向与相机18的配置方向正交的方向移动，来扩大相机18的拍摄范围。即，可以通过使相机18在处于初始位置的状态下进行拍摄之后，利用单轴机器人使相机18移动到特定的位置并进行拍摄，且反复进行该操作，来扩大相机18的拍摄范围。与固定相机18a～18d相比，必须设置利用单轴机器人的相机18的可动机构，但因为单轴机器人的构造简单，所以抑制了装置的大型化或复杂化之后能够谋求通过减少相机的数量而产生的成本的降低。

于此，对使用能够使相机18向X方向(横向)移动的单轴机器人的例子进行了说明，但也可以代替单轴机器人，而使用能够使相机18沿X方向(横向)及Y方向(纵向)移动的二轴机器人、或能够使相机18沿X方向(横向)、Y方向(纵向)及Z方向(高度方向)移动的三轴机器人。在采用二轴机器人或三轴机器人的情况下，相机18的台数并不限定于多台，也可以为一台。另外，在采用三轴机器人的情况下，能够根据零件的高度使相机18向高度方向移动，因此能够使用定焦点相机18来获取最佳的图像。

接下来，对利用多关节型臂机器人使一台相机18移动的形态进行说明。与固定相机18的情况、或利用单轴、二轴、三轴机器人使相机18移动的情况不同，在利用多关节型臂机器人使相机18移动的情况下，能够自由地设定相机18的拍摄位置、姿势及角度，因此虽然为二维的图像检查装置1D，但能够实现疑似与三维的图像检查装置相同的图像检查。因为能够在各种位置，获取所期望的姿势及角度的图像，所以能够实施检测精度更高而且直通率也更高的检查。

此外，关于第5实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第5实施方式的图像检查装置1D中也可以还包含第2至第4实施方式的形态。

[第6实施方式]

对本发明的第6实施方式的图像检查装置1E进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第6实施方式的图像检查装置1E的图像检查程序35在还具备追加的附加程序的方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

在图像检查程序35中，初始设定、网格处理、预处理及模板匹配等全部以完成应用的形式组装。因此，图像检查程序35即使对于规格不同的图像检查装置主体10，也能够通过根据例如相机的台数、相机的种类、装置的尺寸等调整初始设定值来应对。在图像检查装置1E以一组的形式提供图像检查装置主体10及图像检查程序35的情况下，在出货时图像检查程序35的初始设定完成。

在将图像检查装置1E组装到既有的生产系统时，能够通过对于作为完成应用的图像检查程序35追加附加程序来应对。例如，在谋求与生产系统的硬件的通信形态的匹配的情况下、谋求与生产系统的I/O的匹配的情况下、或者谋求与生产系统的序列发生器的匹配的情况下，能够通过追加的附加程序来应对。

此外，关于第6实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第6实施方式的图像检查装置1E中也可以包含第2至第5实施方式的形态。

[第7实施方式]

对本发明的第7实施方式的图像检查装置1F进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第7实施方式的图像检查装置1F的图像检查程序35在检查功能被模块化，且能够只选择并采用必需的检查功能的方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

图像检查程序35具备进行衬底20的外观检查的功能，该外观检查功能被模块化。作为除了外观检查以外的功能，例如，条形码读取功能、电阻色条检查功能、尺寸计测功能、文字读取功能、LED点亮检查功能等功能被模块化，能够只将必需的功能模块组装到图像检查程序35。通过各检查功能被模块化，不仅能够只选择所期望的检查功能，而且也能够追加在图像检查装置1F的导入后变得需要的功能。

此外，关于第7实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第7实施方式的图像检查装置1F中也可以包含第2至第6实施方式的形态。

[第8实施方式]

对本发明的第8实施方式的图像检查装置1G进行说明。对与图1～图10共通的构成标注相同的符号，并省略其说明。第8实施方式的图像检查装置1G在应用于除衬底20的检查以外的用途的方面与第1实施方式的图像检查装置1不同。

首先，对将图像检查装置1G应用于医疗现场、或护理现场的形态进行说明。存在为了不使被护理者从床掉落、或者不使其采取不恰当的姿势，而利用束缚用具将被护理者束缚于床上的情况，但如果能够随时监视被护理者的姿势，在他采取不恰当的姿势的情况下进行报告，那么可以期待能够降低利用束缚用具束缚被护理者的频度的效果。因此，应用本发明的图像检查装置1G，以能够拍摄床整体的方式设置相机18，存储被护理者的恰当的姿势以作为基准图像40R，以特定的时间间隔，利用相机18拍摄被护理者的状态而获取测试图像40T。然后，针对每个网格相对于基准图像40R通过模板匹配来判定测试图像40T，由此能够每隔特定的时间间隔判断被护理者的姿势是否恰当，并在被护理者的姿势为不良的情况下，报告给护理者。如果将相机18设为红外线相机，那么即使在床处于较暗的环境的情况下，也能够判定被护理者的姿势。

接下来，对将图像检查装置1G应用于用来防犯的监视相机的形态进行说明。将本发明应用于防犯相机，设置拍摄监视区域的整体的相机18，从由相机18拍摄的图像之中存储无侵入者的状态的图像以作为基准图像40R，以特定的时间间隔，利用相机18拍摄监视区域来获取测试图像40T。然后，针对每个网格相对于基准图像40R通过模板匹配来判定测试图像40T，由此能够每隔特定的时间间隔判断在监视区域中是否存在侵入者，于在监视区域中有侵入者的情况下，对监视者报告侵入者的存在。如果将相机18设为红外线相机，那么即使在监视区域处于较暗的环境的情况下，也能够恰当地判定侵入者的存在。

进而，对将图像检查装置1G应用于用来防止兽害的监视相机的形态进行说明。将本发明应用于用来防止兽害的监视相机，设置拍摄监视区域的整体的相机18，从由相机18拍摄的图像之中存储不存在害兽的状态的图像以作为基准图像40R，以特定的时间间隔，利用相机18拍摄监视区域来获取测试图像40T。然后，针对每个网格相对于基准图像40R通过模板匹配来判定测试图像40T，由此能够每隔特定的时间间隔判断在监视区域中是否存在害兽，于在监视区域中存在害兽的情况下，对监视者报告害兽的存在。另外，也能够设为在判定为害兽存在的情况下，通过自动地驱动警报机构，来赶走害兽。另外，如果将相机18设为红外线相机，那么即使在监视区域较暗的情况下，也能够恰当地判定害兽的存在。

此外，关于第8实施方式，对它与第1实施方式的差进行了说明，但在第8实施方式的图像检查装置1G中也可以包含第2至第7实施方式的形态。

[符号的说明]

1 图像检查装置

10 图像检查装置主体

11 滑台

12 把手

13 显示灯

14 第1基准块

15 第2基准块

16 第1可动块

17 第2可动块

18 相机

19 LED照明

20 衬底

20R 良品衬底

20T 测试衬底

21 原点

22 滑台收容部

23 挡块

25 PC主体

26 显示器

27 键盘

28 鼠标

31 网格机构

32 预处理机构

33 基准图像存储机构

34 判定机构

35 图像检查程序

40 彩色图像

40R 基准图像

40T 测试图像

41 网格

50 标准

51 宽松

52 严格

53 网格尺寸

54 自动网格

55 全设定

56 清除

57 监视器支臂

60 预处理

61 灰阶化

62 RGB平均

63 RGB混合

64～66 比率

67 H(Hue，色相)

68 S(Saturation，饱和度)

69 V(Value，明度)

70 对比度

71 直线

72 S字曲线

73 减色

74 滤波器

75 高斯

76 中值

77 噪音降低

80 匹配条件

81 搜寻范围

82 重叠量

83 匹配方法

85 判定基准

86 一致率(％)

87 亮度差(％)

88 偏差误差(％)

90 生产系统

91 印刷机

92 印刷检查装置

93 标准机

94 异型机

95 回焊前零件搭载检查装置

96 回焊炉

97 零件搭载检查装置

98 目视检查

99 离线零件搭载检查装置

Claims

1.一种图像检查装置，其特征在于具备：

摄影机构，将检查对象拍摄成彩色图像；

判定机构，包含如下的模板匹配：对于通过所述网格机构及所述预处理机构而划分为所述网状的多个区分并且转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个基于特定的参数来运算相似度，且针对所述网状的多个区分的每一个在使基准图像与检查图像相对性地移动的特定的搜寻范围内搜寻所述相似度为最高的位置；及

2.根据权利要求1所述的图像检查装置，其特征在于，

将所述彩色图像通过所述网格机构而划分为所述网状的多个区分之后，通过所述预处理机构而转换为所述特定的灰阶图像。

3.一种图像检查装置，其特征在于具备：

摄影机构，将检查对象拍摄成彩色图像；

预处理机构，针对通过所述网格机构所划分的网状的多个区分的每一个，将由所述摄影机构拍摄的所述彩色图像基于设定值而转换为特定的灰阶图像；

判定机构，包含如下的模板匹配：对于由所述网格机构划分为网状的多个区分之后，通过所述预处理机构针对所述多个区分的每一个转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个基于特定的参数来判定相似度；及

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述检查对象为衬底。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述图像检查装置还具备对检查对象进行照明的照明机构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像检查装置，其特征在于能够对所述基准图像进行编辑。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像检查装置，其特征在于使用多个所述基准图像。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述多个区分的每一个具有与周围的区分重叠的重叠区域。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

在所述预处理机构中，可以通过所述设定值来设定三原色的混合比率、色调曲线、阶调及滤波器中的至少一个。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

在所述判定机构中，可以通过所述参数来设定搜寻范围、所述区分的重叠量及包含所述模板匹配的方法中的至少一个。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

在所述判定机构中包含所述模板匹配的方法是根据网格内的图像的状态而设定。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述判定机构进一步根据平均亮度及/或灰阶化后的标准偏差值的差来判定相似度。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

可以将所述网格尺寸、所述设定值及所述参数中的至少一个设定为预设值。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述图像检查装置还具备设定检查对象中的检查范围的机构。

15.根据权利要求14所述的图像检查装置，其特征在于，

所述检查范围的至少一部分可以自动设定。

16.根据权利要求14或15所述的图像检查装置，其特征在于，

所述检查范围的至少一部分是基于衬底的CAD数据而设定。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，

所述基准图像的至少一部分并非由所述摄影机构拍摄的图像，而是基于衬底的CAD数据所产生的图像。

18.一种生产系统，其特征在于具备根据权利要求1至17中任一项所述的图像检查装置。

19.一种图像检查方法，其特征在于具备如下步骤：

通过摄影机构将检查对象拍摄成彩色图像；

通过包含如下的模板匹配的判定机构来判定相似度，即，对于通过所述网格机构及所述预处理机构而划分为所述网状的多个区分且转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个在使基准图像与检查图像相对性地移动的特定的搜寻范围内搜寻所述相似度为最高的位置；及

20.一种图像检查方法，其特征在于具备如下步骤：

通过摄影机构将检查对象拍摄成彩色图像；

对于通过所述网格机构而划分为网状的多个区分之后，通过所述预处理机构针对所述多个区分的每一个转换为所述特定的灰阶的、由所述摄像机构拍摄的检查图像及所述基准图像，针对所述网状的多个区分的每一个基于特定的参数，通过包含模板匹配的判定机构来判定相似度；及

21.一种程序，其特征在于，它是在控制装置的计算机上动作的程序，该控制装置是以通过图像处理装置或生产系统执行根据权利要求19或20所述的图像检查方法的方式控制该图像处理装置或生产系统。

22.根据权利要求21所述的程序，其特征在于还具备追加的附加程序。

23.根据权利要求21或22所述的程序，其特征在于能够进一步追加经模块化的检查功能。

24.一种存储介质，其特征在于存储有根据权利要求21至23中任一项所述的程序。