JP2000028330A - 輪郭形状検査装置及び記録媒体 - Google Patents
輪郭形状検査装置及び記録媒体Info
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- JP2000028330A JP2000028330A JP10198752A JP19875298A JP2000028330A JP 2000028330 A JP2000028330 A JP 2000028330A JP 10198752 A JP10198752 A JP 10198752A JP 19875298 A JP19875298 A JP 19875298A JP 2000028330 A JP2000028330 A JP 2000028330A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ボンディングパッド等の複雑な形状を持つ対象
の欠陥検査を高速且つ精度良く実現できるようにするこ
とを目的とする。 【解決手段】輪郭追跡部１６により、画像中の検査対象
物体の輪郭上の点を追跡して該輪郭上の点の座標リスト
を生成し、特徴量算出部１８によって、この座標リスト
中の任意の１点及び該任意の１点から上記座標リストに
おいて前後にそれぞれｓだけ離れた２点の計３点を用い
て算術的に導出される特徴量、例えば上記３点を結んで
形成される３角形の面積を、上記座標リスト中の全ての
点に関して算出する。そして、この特徴量の移り変わり
を遷移パターン変換部２４で求め、その遷移パターン
が、予め基準遷移パターン記憶部２６に記憶してある基
準遷移パターンにマッチするかどうかを遷移パターンマ
ッチング部２８で判断して、判定部３０により、その結
果に応じて欠陥の有無を判定する。
の欠陥検査を高速且つ精度良く実現できるようにするこ
とを目的とする。 【解決手段】輪郭追跡部１６により、画像中の検査対象
物体の輪郭上の点を追跡して該輪郭上の点の座標リスト
を生成し、特徴量算出部１８によって、この座標リスト
中の任意の１点及び該任意の１点から上記座標リストに
おいて前後にそれぞれｓだけ離れた２点の計３点を用い
て算術的に導出される特徴量、例えば上記３点を結んで
形成される３角形の面積を、上記座標リスト中の全ての
点に関して算出する。そして、この特徴量の移り変わり
を遷移パターン変換部２４で求め、その遷移パターン
が、予め基準遷移パターン記憶部２６に記憶してある基
準遷移パターンにマッチするかどうかを遷移パターンマ
ッチング部２８で判断して、判定部３０により、その結
果に応じて欠陥の有無を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリント基
板におけるパターン検査、特にボンディングパッドの境
界部分に発生する２次元的な欠け欠陥等の検査に用いて
好適な輪郭形状検査装置、及びそのような輪郭形状検査
装置の動作をコンピュータに実行させる命令を含むプロ
グラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記録媒
体に関する。
板におけるパターン検査、特にボンディングパッドの境
界部分に発生する２次元的な欠け欠陥等の検査に用いて
好適な輪郭形状検査装置、及びそのような輪郭形状検査
装置の動作をコンピュータに実行させる命令を含むプロ
グラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記録媒
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】製品の輪郭形状検査装置として、特公平
７−４３３２５号公報に開示されているような欠け検査
装置が知られている。この公報に開示された欠け検査装
置における検査手順は、概ね以下の通りである。 １．製品を撮像して得られた画像を、所定の閾値によっ
て２値化する。 ２．この２値画像内の各物体に対して輪郭追跡を行い、
輪郭上の点（輪郭点）の座標リストを得る。 ３．この座標リストにおいて、ある輪郭点Ｐi に着目
し、その点から上記座標リストにおいて前後ｓだけ離れ
た点Ｐi-s ，Ｐi+s の座標値を用いて、（ａ）図８の
（Ａ）に示すような直線Ｐi Ｐi-s と直線Ｐi Ｐi+s の
なす角θ、又は、（ｂ）図８の（Ｂ）に示すような直線
Ｐi-s Ｐi+s と点Ｐi の距離ｄ、のいずれかを特徴量と
して求める。 ４．上記特徴量の極値を所定の値、又は良品における
値、もしくは設計データにおける値、のいずれかと比較
することで、良否を判定する。
７−４３３２５号公報に開示されているような欠け検査
装置が知られている。この公報に開示された欠け検査装
置における検査手順は、概ね以下の通りである。 １．製品を撮像して得られた画像を、所定の閾値によっ
て２値化する。 ２．この２値画像内の各物体に対して輪郭追跡を行い、
輪郭上の点（輪郭点）の座標リストを得る。 ３．この座標リストにおいて、ある輪郭点Ｐi に着目
し、その点から上記座標リストにおいて前後ｓだけ離れ
た点Ｐi-s ，Ｐi+s の座標値を用いて、（ａ）図８の
（Ａ）に示すような直線Ｐi Ｐi-s と直線Ｐi Ｐi+s の
なす角θ、又は、（ｂ）図８の（Ｂ）に示すような直線
Ｐi-s Ｐi+s と点Ｐi の距離ｄ、のいずれかを特徴量と
して求める。 ４．上記特徴量の極値を所定の値、又は良品における
値、もしくは設計データにおける値、のいずれかと比較
することで、良否を判定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示の欠け検査装置は、矩形形状等の単純な形状の
ものにおける欠け欠陥を検出するためものであり、複雑
な形状のものの欠け欠陥の検出には対応できない。
報に開示の欠け検査装置は、矩形形状等の単純な形状の
ものにおける欠け欠陥を検出するためものであり、複雑
な形状のものの欠け欠陥の検出には対応できない。
【０００４】そのような複雑な形状のものとしては、例
えば、プリント基板におけるパターン、特にボンディン
グパッドのようなものがある。即ち、プリント基板にお
いて、特にボンディングパッドは、高品質を要求される
部位であり、僅かな形状不良や微細な異物付着であって
も欠陥として検出しなければならない。この場合、形状
不良については、その大部分が、図８の（Ｃ）に示すよ
うな輪郭がパッド内側に向かってえぐられる欠け欠陥で
ある。さらに、図８の（Ｄ）に示すような、パッド境界
部に何らかの異物が付着することにより、結果として欠
け欠陥と極めて良く似た画像として観察される場合があ
る。
えば、プリント基板におけるパターン、特にボンディン
グパッドのようなものがある。即ち、プリント基板にお
いて、特にボンディングパッドは、高品質を要求される
部位であり、僅かな形状不良や微細な異物付着であって
も欠陥として検出しなければならない。この場合、形状
不良については、その大部分が、図８の（Ｃ）に示すよ
うな輪郭がパッド内側に向かってえぐられる欠け欠陥で
ある。さらに、図８の（Ｄ）に示すような、パッド境界
部に何らかの異物が付着することにより、結果として欠
け欠陥と極めて良く似た画像として観察される場合があ
る。
【０００５】このような欠陥を、画像処理によって検出
しようとした場合、以下の点が問題となる。即ち、欠け
欠陥は、微妙な境界部の変形であり、従来のアルゴリズ
ム、例えば形態処理などは適さない。また、金めっきの
表面状態により、境界部は必ずしも滑らかには観測され
ない。さらに、ボンディングパッドは、図８の（Ｅ）に
示すように、構造的に欠け欠陥と類似した凹構造を持つ
ことが多いが、これらの凹構造は欠陥ではない。
しようとした場合、以下の点が問題となる。即ち、欠け
欠陥は、微妙な境界部の変形であり、従来のアルゴリズ
ム、例えば形態処理などは適さない。また、金めっきの
表面状態により、境界部は必ずしも滑らかには観測され
ない。さらに、ボンディングパッドは、図８の（Ｅ）に
示すように、構造的に欠け欠陥と類似した凹構造を持つ
ことが多いが、これらの凹構造は欠陥ではない。
【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、複雑な形状を持つ検査対象を高速且つ精度良く検査
できる輪郭形状検査装置、及びそのような輪郭形状検査
装置の動作をコンピュータに実行させる命令を含むプロ
グラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記録媒
体を提供することを目的とする。
で、複雑な形状を持つ検査対象を高速且つ精度良く検査
できる輪郭形状検査装置、及びそのような輪郭形状検査
装置の動作をコンピュータに実行させる命令を含むプロ
グラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記録媒
体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による輪郭形状検査装置は、画像中の検査
対象物体の輪郭上の点を追跡し、該輪郭上の点の座標リ
ストを生成する輪郭追跡手段と、該輪郭追跡手段によっ
て生成された上記座標リスト中の任意の１点及び該任意
の１点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだ
け離れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴
量を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出する特
徴量算出手段と、該特徴量算出手段によって算出された
上記特徴量に基づき遷移パターンを求める状態遷移パタ
ーン変換手段と、該状態遷移パターン変換手段によって
求められた上記遷移パターンが、基準となる所定の遷移
パターンにマッチするかどうかを判断する状態遷移パタ
ーンマッチング手段と、を備えることを特徴とする。
めに、本発明による輪郭形状検査装置は、画像中の検査
対象物体の輪郭上の点を追跡し、該輪郭上の点の座標リ
ストを生成する輪郭追跡手段と、該輪郭追跡手段によっ
て生成された上記座標リスト中の任意の１点及び該任意
の１点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだ
け離れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴
量を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出する特
徴量算出手段と、該特徴量算出手段によって算出された
上記特徴量に基づき遷移パターンを求める状態遷移パタ
ーン変換手段と、該状態遷移パターン変換手段によって
求められた上記遷移パターンが、基準となる所定の遷移
パターンにマッチするかどうかを判断する状態遷移パタ
ーンマッチング手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】また、本発明によるコンピュータが読み取
り可能な記録媒体は、画像中の検査対象物体の輪郭形状
を検査する際に、画像中の検査対象物体の輪郭上の点を
追跡し、該輪郭上の点の座標リストを生成する処理と、
生成された上記座標リスト中の任意の１点及び該任意の
１点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだけ
離れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴量
を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出する処理
と、算出された上記特徴量に基づき遷移パターンを求め
る処理と、求められた上記遷移パターンが、基準となる
所定の遷移パターンにマッチするかどうかを判断する処
理と、をコンピュータに実行させる命令を含むプログラ
ムを格納している。
り可能な記録媒体は、画像中の検査対象物体の輪郭形状
を検査する際に、画像中の検査対象物体の輪郭上の点を
追跡し、該輪郭上の点の座標リストを生成する処理と、
生成された上記座標リスト中の任意の１点及び該任意の
１点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだけ
離れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴量
を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出する処理
と、算出された上記特徴量に基づき遷移パターンを求め
る処理と、求められた上記遷移パターンが、基準となる
所定の遷移パターンにマッチするかどうかを判断する処
理と、をコンピュータに実行させる命令を含むプログラ
ムを格納している。
【０００９】即ち、本発明の輪郭形状検査装置、及びそ
のような輪郭形状検査装置の動作をコンピュータに実行
させる命令を含むプログラムを格納したコンピュータが
読み取り可能な記録媒体によれば、画像中の検査対象物
体の輪郭上の点を追跡して該輪郭上の点の座標リストを
生成し、この座標リスト中の任意の１点及び該任意の１
点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだけ離
れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴量
を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出し、この
算出された特徴量に基づき遷移パターンを求めて、それ
が、基準となる所定の遷移パターンにマッチするかどう
かを判断するようにしている。
のような輪郭形状検査装置の動作をコンピュータに実行
させる命令を含むプログラムを格納したコンピュータが
読み取り可能な記録媒体によれば、画像中の検査対象物
体の輪郭上の点を追跡して該輪郭上の点の座標リストを
生成し、この座標リスト中の任意の１点及び該任意の１
点から上記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだけ離
れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴量
を、上記座標リスト中の全ての点に関して算出し、この
算出された特徴量に基づき遷移パターンを求めて、それ
が、基準となる所定の遷移パターンにマッチするかどう
かを判断するようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。 ［第１の実施の形態］図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る輪郭形状検査装置のブロック構成図である。
面を参照して説明する。 ［第１の実施の形態］図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る輪郭形状検査装置のブロック構成図である。
【００１１】該輪郭形状検査装置は、カメラ１０、画像
メモリ１２、２値化部１４、輪郭追跡部１６、特徴量算
出部１８、ｓ値設定部２０、ｓ値補正部２２、遷移パタ
ーン変換部２４、基準遷移パターン記憶部２６、遷移パ
ターンマッチング部２８、及び判定部３０から構成され
る。
メモリ１２、２値化部１４、輪郭追跡部１６、特徴量算
出部１８、ｓ値設定部２０、ｓ値補正部２２、遷移パタ
ーン変換部２４、基準遷移パターン記憶部２６、遷移パ
ターンマッチング部２８、及び判定部３０から構成され
る。
【００１２】ここで、カメラ１０は、ＣＣＤ等の撮像素
子を含み、検査対象を撮影するものである。画像メモリ
１２は、上記カメラ１０で撮影された画像を記憶する。
２値化部１４は、上記画像メモリ１２に記憶された画像
を所定の閾値により２値化するものである。この場合、
上記所定の閾値の決定法は、予め検査対象を複数撮影し
て統計的に最適な値を選択したり、その都度操作者が手
動で２値化結果を見ながら値を決定する等、どのような
ものであっても良い。この２値化処理により、結果の２
値画像内の検査対象の物体は前景色となり、それ以外の
部分は背景色となる。
子を含み、検査対象を撮影するものである。画像メモリ
１２は、上記カメラ１０で撮影された画像を記憶する。
２値化部１４は、上記画像メモリ１２に記憶された画像
を所定の閾値により２値化するものである。この場合、
上記所定の閾値の決定法は、予め検査対象を複数撮影し
て統計的に最適な値を選択したり、その都度操作者が手
動で２値化結果を見ながら値を決定する等、どのような
ものであっても良い。この２値化処理により、結果の２
値画像内の検査対象の物体は前景色となり、それ以外の
部分は背景色となる。
【００１３】輪郭追跡部１６は、上記２値化部１４によ
って２値化された画像データから検査対象の輪郭を追跡
する。即ち、図２の（Ａ）、及び該図２の（Ａ）内の破
線で囲まれた領域の拡大図である図２の（Ｂ）に示すよ
うに、２値画像内の各物体に対して輪郭追跡を行い、輪
郭上の点（輪郭点）の座標をそれぞれ求め、図２の
（Ｃ）に示すような輪郭点列座標リスト１６Ａを生成し
て、該輪郭追跡部１６内部に構成した図示しないメモリ
に記憶する。ここで、輪郭追跡の手法には、一般的な８
近傍探索を用いる。なお、図２の（Ｃ）において、Ｌ
は、ある物体についての輪郭点の数である。
って２値化された画像データから検査対象の輪郭を追跡
する。即ち、図２の（Ａ）、及び該図２の（Ａ）内の破
線で囲まれた領域の拡大図である図２の（Ｂ）に示すよ
うに、２値画像内の各物体に対して輪郭追跡を行い、輪
郭上の点（輪郭点）の座標をそれぞれ求め、図２の
（Ｃ）に示すような輪郭点列座標リスト１６Ａを生成し
て、該輪郭追跡部１６内部に構成した図示しないメモリ
に記憶する。ここで、輪郭追跡の手法には、一般的な８
近傍探索を用いる。なお、図２の（Ｃ）において、Ｌ
は、ある物体についての輪郭点の数である。
【００１４】特徴量算出部１８は、ｓ値設定部２０によ
って設定されたパラメータとしてのｓ値に従って、特徴
量、例えば３角形の面積を算出する。即ち、図２の
（Ｄ）に示すように、上記輪郭追跡部１６にて生成記憶
された上記輪郭点列座標リスト１６Ａにおいて、ある点
Ｐi （座標値（ｘi ，ｙi ））に着目し、その点から該
輪郭点列座標リスト１６Ａにおいて前後にｓだけ離れた
点Ｐi-s 及びＰi+s の座標値（（ｘi-s ，ｙi-s ）及び
（ｘi+s ，ｙi+s ））を用いて３角形Ｐi Ｐi-s Ｐi+s
の面積ａi を求める。この面積ａi の算出には、次の
（１）式を用いる。
って設定されたパラメータとしてのｓ値に従って、特徴
量、例えば３角形の面積を算出する。即ち、図２の
（Ｄ）に示すように、上記輪郭追跡部１６にて生成記憶
された上記輪郭点列座標リスト１６Ａにおいて、ある点
Ｐi （座標値（ｘi ，ｙi ））に着目し、その点から該
輪郭点列座標リスト１６Ａにおいて前後にｓだけ離れた
点Ｐi-s 及びＰi+s の座標値（（ｘi-s ，ｙi-s ）及び
（ｘi+s ，ｙi+s ））を用いて３角形Ｐi Ｐi-s Ｐi+s
の面積ａi を求める。この面積ａi の算出には、次の
（１）式を用いる。
【００１５】 ａi ＝（１／２）｛（ｘi-s −ｘi ）（ｙi+s −ｙi ） −（ｙi-s −ｙi ）（ｘi+s −ｘi ）｝ （１） 但し、任意の整数ｎに対してｎ＜０またはｎ≧Ｌの場合
は、 Ｐn ＝Ｐn mod L （２） と定義する。ここで、「ｎ ｍｏｄ Ｌ」は、ｎをＬで
割った場合の剰余を表す。
は、 Ｐn ＝Ｐn mod L （２） と定義する。ここで、「ｎ ｍｏｄ Ｌ」は、ｎをＬで
割った場合の剰余を表す。
【００１６】そして、上記３角形の面積を全ての輪郭点
について求め、図２の（Ｅ）に示すような３角形の面積
リスト１８Ａを生成し、該特徴量算出部１８内部に構成
した図示しないメモリに記憶する。
について求め、図２の（Ｅ）に示すような３角形の面積
リスト１８Ａを生成し、該特徴量算出部１８内部に構成
した図示しないメモリに記憶する。
【００１７】なお、ここで、ｓ値設定部２０は、検査対
象物の大きさと検出しようとする欠け欠陥の大きさとに
応じた値を操作者等が設定するものであるが、上記カメ
ラ１０のレンズ１０Ａの倍率を変更したときには得られ
る画像中の対象物の大きさも変わるので、ｓ値補正部２
２によりレンズ倍率に連動したｓ値の補正が行われて、
特徴量算出部１８に供給されるようになっている。また
この際、後述のＴv 及びＴt についても、このｓ値に連
動した補正を行うようにすることが好ましい。
象物の大きさと検出しようとする欠け欠陥の大きさとに
応じた値を操作者等が設定するものであるが、上記カメ
ラ１０のレンズ１０Ａの倍率を変更したときには得られ
る画像中の対象物の大きさも変わるので、ｓ値補正部２
２によりレンズ倍率に連動したｓ値の補正が行われて、
特徴量算出部１８に供給されるようになっている。また
この際、後述のＴv 及びＴt についても、このｓ値に連
動した補正を行うようにすることが好ましい。
【００１８】遷移パターン変換部２４は、上記特徴量算
出部１８にて生成記憶された３角形の面積リスト１８Ａ
において、各３角形の面積を、例えば、 状態Ｉ： ａi ＜Ｔv 状態II： ａi ≧Ｔv （ここで、Ｔv は、所定の閾値）で定義される条件式に
基づいて状態に変換し、その状態の遷移パターンを求め
る。即ち、上記状態Ｉが何点分続き、状態IIが何点分続
く、という遷移パターンが求められる。
出部１８にて生成記憶された３角形の面積リスト１８Ａ
において、各３角形の面積を、例えば、 状態Ｉ： ａi ＜Ｔv 状態II： ａi ≧Ｔv （ここで、Ｔv は、所定の閾値）で定義される条件式に
基づいて状態に変換し、その状態の遷移パターンを求め
る。即ち、上記状態Ｉが何点分続き、状態IIが何点分続
く、という遷移パターンが求められる。
【００１９】一方、基準遷移パターン記憶部２６は、検
査対象物の形状に応じた基準遷移パターンを記憶してい
る。この場合、欠陥のパターンを記憶しておくのでも良
いし、良品のパターンを記憶しておくものでも良い。
査対象物の形状に応じた基準遷移パターンを記憶してい
る。この場合、欠陥のパターンを記憶しておくのでも良
いし、良品のパターンを記憶しておくものでも良い。
【００２０】そして、遷移パターンマッチング部２８
は、遷移パターン変換部２４で求められた状態遷移パタ
ーンと、基準遷移パターン記憶部２６に記憶された基準
遷移パターンとのマッチングを取り、判定部３０は、そ
のマッチング結果に従って、検査対象の良否を判定す
る。
は、遷移パターン変換部２４で求められた状態遷移パタ
ーンと、基準遷移パターン記憶部２６に記憶された基準
遷移パターンとのマッチングを取り、判定部３０は、そ
のマッチング結果に従って、検査対象の良否を判定す
る。
【００２１】例えば、基準遷移パターン記憶部２６に
は、欠陥のパターンを、基準遷移パターンＰ、即ち Ｐ＝（状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回以上の反復）（状態Ｉ の０回以上の反復） （３） として記憶しておくものとする。なおここで、Ｔt は所
定の閾値である。
は、欠陥のパターンを、基準遷移パターンＰ、即ち Ｐ＝（状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回以上の反復）（状態Ｉ の０回以上の反復） （３） として記憶しておくものとする。なおここで、Ｔt は所
定の閾値である。
【００２２】これに対して、例えば、図２の（Ｆ）に示
すような境界部（物体側を斜線のハッチングで示す）の
構造について輪郭追跡を行い、３角形の面積を求め、横
軸をｉ、縦軸を面積としてグラフ化すると、図３の
（Ａ）に示すようになり、遷移パターン変換部２４は、 （状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回以上の反
復）（状態Ｉの０回以上の反復） という遷移パターンを得る。従って、遷移パターンマッ
チング部２８は、基準遷移パターンＰにマッチしている
（面積Ｔv 以上である状態（状態II）がＴt 回以上反復
して現れている）というマッチング結果を得、判定部３
０は、欠け欠陥があるので、不良品と判定する。
すような境界部（物体側を斜線のハッチングで示す）の
構造について輪郭追跡を行い、３角形の面積を求め、横
軸をｉ、縦軸を面積としてグラフ化すると、図３の
（Ａ）に示すようになり、遷移パターン変換部２４は、 （状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回以上の反
復）（状態Ｉの０回以上の反復） という遷移パターンを得る。従って、遷移パターンマッ
チング部２８は、基準遷移パターンＰにマッチしている
（面積Ｔv 以上である状態（状態II）がＴt 回以上反復
して現れている）というマッチング結果を得、判定部３
０は、欠け欠陥があるので、不良品と判定する。
【００２３】一方、例えば、図２の（Ｇ）に示すような
凹構造の場合の境界部の構造について輪郭追跡を行い、
３角形の面積を求めグラフ化すると、図３の（Ｂ）に示
すようになり、遷移パターン変換部２４は、 （状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回未満の反
復）（状態Ｉの０回以上の反復） という遷移パターンを得る。従って、遷移パターンマッ
チング部２８は、パターンＰにはマッチせず（面積Ｔv
以上である状態（状態II）がＴt 回に満たない）という
マッチング結果を得、判定部３０は、良品と判定する。
凹構造の場合の境界部の構造について輪郭追跡を行い、
３角形の面積を求めグラフ化すると、図３の（Ｂ）に示
すようになり、遷移パターン変換部２４は、 （状態Ｉの０回以上の反復）（状態IIのＴt 回未満の反
復）（状態Ｉの０回以上の反復） という遷移パターンを得る。従って、遷移パターンマッ
チング部２８は、パターンＰにはマッチせず（面積Ｔv
以上である状態（状態II）がＴt 回に満たない）という
マッチング結果を得、判定部３０は、良品と判定する。
【００２４】従って、図２の（Ｆ）及び（Ｇ）に示した
境界部の構造について、欠け欠陥と欠陥でない凹構造
（擬似欠陥）とを区別し、欠け欠陥だけを検出すること
ができる。
境界部の構造について、欠け欠陥と欠陥でない凹構造
（擬似欠陥）とを区別し、欠け欠陥だけを検出すること
ができる。
【００２５】また、金めっきの表面状態やノイズによっ
て、図３の（Ｃ）に示すように輪郭が鋸の歯状になった
場合でも、これらの部位では面積Ｔv 以上である状態
（状態II）がＴt 回に達することは無く、これらの部位
を欠陥として検出してしまうことを抑制できる。
て、図３の（Ｃ）に示すように輪郭が鋸の歯状になった
場合でも、これらの部位では面積Ｔv 以上である状態
（状態II）がＴt 回に達することは無く、これらの部位
を欠陥として検出してしまうことを抑制できる。
【００２６】なお、図４の（Ａ）乃至（Ｄ）及び図５の
（Ａ）はそれぞれ、各種境界部の凹構造とその場合の各
ｉでの３角形の面積を示す図であり、これらの図より明
らかなように、欠け欠陥であると検出しようとする凹構
造に応じて、上記閾値Ｔv 及びＴt を設定することが必
要である。
（Ａ）はそれぞれ、各種境界部の凹構造とその場合の各
ｉでの３角形の面積を示す図であり、これらの図より明
らかなように、欠け欠陥であると検出しようとする凹構
造に応じて、上記閾値Ｔv 及びＴt を設定することが必
要である。
【００２７】また、凹構造だけでなく、図５の（Ｂ）に
示すような凸構造又は突状欠陥に対しても、同様に検出
できる。このような凸構造又は突状欠陥における（１）
式の面積ａi は、負となる。
示すような凸構造又は突状欠陥に対しても、同様に検出
できる。このような凸構造又は突状欠陥における（１）
式の面積ａi は、負となる。
【００２８】即ち、凸構造（突状欠陥）と凹構造（欠け
欠陥）のいずれも有り得る場合には、図４の（Ｃ）と比
較してわかるように、判定部３０は、閾値Ｔv を越えて
いる部分と下回っている部分の出現順序で、何れである
のかを判別することが可能である。なおこの場合、閾値
Ｔv を０として、正の部分と負の部分の出現順序で判断
するものとすれば、より簡単である。
欠陥）のいずれも有り得る場合には、図４の（Ｃ）と比
較してわかるように、判定部３０は、閾値Ｔv を越えて
いる部分と下回っている部分の出現順序で、何れである
のかを判別することが可能である。なおこの場合、閾値
Ｔv を０として、正の部分と負の部分の出現順序で判断
するものとすれば、より簡単である。
【００２９】以上のように、２次元的な凹構造が無い場
合には、輪郭上の３点は一直線上に並び、それらを頂点
とする３角形の面積は０であり、また、凹欠陥が存在す
る場合には、３角形の面積は０以外の値となり、これを
検出できる。
合には、輪郭上の３点は一直線上に並び、それらを頂点
とする３角形の面積は０であり、また、凹欠陥が存在す
る場合には、３角形の面積は０以外の値となり、これを
検出できる。
【００３０】なお、本実施の形態では、特徴量として３
角形の面積を用いているが、これは、算出の際に整数演
算のみを必要とし、浮動小数点演算が不要であるため、
処理が高速であるという理由による。
角形の面積を用いているが、これは、算出の際に整数演
算のみを必要とし、浮動小数点演算が不要であるため、
処理が高速であるという理由による。
【００３１】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。上記第１の実施の形態では、
設定されたｓ値により特徴量（３角形の面積）を求めて
検査を行うものとしたが、検査対象物に現れる欠陥には
種々の大きさのものがあり、一つのｓ値ではその全てを
検出できない虞がある。
の実施の形態を説明する。上記第１の実施の形態では、
設定されたｓ値により特徴量（３角形の面積）を求めて
検査を行うものとしたが、検査対象物に現れる欠陥には
種々の大きさのものがあり、一つのｓ値ではその全てを
検出できない虞がある。
【００３２】そこで、本実施の形態では、ｓ値設定部２
０にｓ値を複数設定しておくと共に、各ｓ値毎に基準遷
移パターンを基準遷移パターン記憶部２６に記憶させて
おき、判定部３０での一つのｓ値に応じた判定終了後に
ｓ値を切り換えて処理を繰り返すようにする。なおこの
場合、輪郭追跡部１６は上記第１の実施の形態と同様に
輪郭点列座標リスト１６Ａを一つ生成記憶するが、特徴
量算出部１８は、これから各ｓ値に応じた３角形の面積
リスト１８Ａを生成記憶する。
０にｓ値を複数設定しておくと共に、各ｓ値毎に基準遷
移パターンを基準遷移パターン記憶部２６に記憶させて
おき、判定部３０での一つのｓ値に応じた判定終了後に
ｓ値を切り換えて処理を繰り返すようにする。なおこの
場合、輪郭追跡部１６は上記第１の実施の形態と同様に
輪郭点列座標リスト１６Ａを一つ生成記憶するが、特徴
量算出部１８は、これから各ｓ値に応じた３角形の面積
リスト１８Ａを生成記憶する。
【００３３】而して、ｓ値を例えば３通りに変化させた
ときには、それぞれの場合での特徴量（３角形の面積）
は、図６の（Ａ）乃至（Ｃ）、あるいは図７の（Ａ）乃
至（Ｃ）のようになる。なお、これらの図では、ｓ値と
して例えば、ｓ1 ＝１０，ｓ2 ＝２０，ｓ3 ＝３０とし
ている。
ときには、それぞれの場合での特徴量（３角形の面積）
は、図６の（Ａ）乃至（Ｃ）、あるいは図７の（Ａ）乃
至（Ｃ）のようになる。なお、これらの図では、ｓ値と
して例えば、ｓ1 ＝１０，ｓ2 ＝２０，ｓ3 ＝３０とし
ている。
【００３４】つまり、検出しようとする欠陥の輪郭の曲
率が緩やかな場合、ｓ値として小さい値を採ると欠陥を
検出できないため、ｓ値をある程度以上に大きくする必
要がある。例えば、図６の（Ｃ）では面積のグラフから
導出した遷移パターンを用いて欠陥を検出することは容
易であるが、図６の（Ａ）ではノイズが多くなり、検出
は難しくなる。
率が緩やかな場合、ｓ値として小さい値を採ると欠陥を
検出できないため、ｓ値をある程度以上に大きくする必
要がある。例えば、図６の（Ｃ）では面積のグラフから
導出した遷移パターンを用いて欠陥を検出することは容
易であるが、図６の（Ａ）ではノイズが多くなり、検出
は難しくなる。
【００３５】逆に、検査しようとする物体と検出しよう
とする欠陥の双方が小さい場合には、ｓ値をある程度以
上大きくすることができない。例えば、図７の（Ａ）で
は面積のグラフから導出した遷移パターンを用いて欠陥
を検出することは容易であるが、図７の（Ｃ）では欠陥
の位置が不明瞭で検出は困難である。
とする欠陥の双方が小さい場合には、ｓ値をある程度以
上大きくすることができない。例えば、図７の（Ａ）で
は面積のグラフから導出した遷移パターンを用いて欠陥
を検出することは容易であるが、図７の（Ｃ）では欠陥
の位置が不明瞭で検出は困難である。
【００３６】また、このように欠陥のサイズによって適
したｓ値があることから、どのｓ値のときにどのような
結果が得られたかにより、判定部３０において、欠陥の
サイズを認識するようにすることも可能となる。
したｓ値があることから、どのｓ値のときにどのような
結果が得られたかにより、判定部３０において、欠陥の
サイズを認識するようにすることも可能となる。
【００３７】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態を説明する。上記第１及び第２の実施の形
態では、特徴量として３角形の面積を採用しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図８の（Ａ）
に示すような直線Ｐi Ｐi-s と直線Ｐi Ｐi+s のなす角
θや、図８の（Ｂ）に示すような直線Ｐi-s Ｐi+s と点
Ｐi の距離ｄ、等であっても良い。
の実施の形態を説明する。上記第１及び第２の実施の形
態では、特徴量として３角形の面積を採用しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図８の（Ａ）
に示すような直線Ｐi Ｐi-s と直線Ｐi Ｐi+s のなす角
θや、図８の（Ｂ）に示すような直線Ｐi-s Ｐi+s と点
Ｐi の距離ｄ、等であっても良い。
【００３８】例えば、特徴量として３点の成す角θを採
用した場合、各ｉにおけるθは図５の（Ｃ）に示すよう
になる。この図は、図４の（Ａ）で示した物体につい
て、算出する特徴量を３角形の面積から角度に変更した
ものであるが、グラフ形状は非常に似通ったものとな
る。従って、特徴量として、このような３点の成す角θ
を使用した場合でも、上記第１及び第２の実施の形態で
説明したのと同様に本発明は実施することができる。
用した場合、各ｉにおけるθは図５の（Ｃ）に示すよう
になる。この図は、図４の（Ａ）で示した物体につい
て、算出する特徴量を３角形の面積から角度に変更した
ものであるが、グラフ形状は非常に似通ったものとな
る。従って、特徴量として、このような３点の成す角θ
を使用した場合でも、上記第１及び第２の実施の形態で
説明したのと同様に本発明は実施することができる。
【００３９】以上実施の形態に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能である。
たが、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能である。
【００４０】例えば、図１の構成において、画像メモリ
１２以降の任意の部分をパーソナルコンピュータ等のコ
ンピュータ上に構成するようにしても良い。この場合、
各部の機能を実現するためのコンピュータのＣＰＵで実
行されるソフトウェアプログラムは、コンピュータ内蔵
のハードディスクやＲＯＭ等の記録媒体に予め記憶して
おくものであっても良いし、フロッピーディスク等の磁
気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク，ＭＯ等の光
磁気ディスクといった可搬型の記録媒体から読み出して
コンピュータ内蔵のハードディスクやＲＡＭに記憶する
ようにしても良い。あるいは、ＣＰＵがそれら可搬型の
記録媒体からソフトウェアプログラムを直接読み出して
実行する形態であっても構わない。さらには、そのよう
なソフトウェアプログラムを、有線又は無線通信ライン
を介して、他のコンピュータの記録媒体から得ることも
可能である。
１２以降の任意の部分をパーソナルコンピュータ等のコ
ンピュータ上に構成するようにしても良い。この場合、
各部の機能を実現するためのコンピュータのＣＰＵで実
行されるソフトウェアプログラムは、コンピュータ内蔵
のハードディスクやＲＯＭ等の記録媒体に予め記憶して
おくものであっても良いし、フロッピーディスク等の磁
気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク，ＭＯ等の光
磁気ディスクといった可搬型の記録媒体から読み出して
コンピュータ内蔵のハードディスクやＲＡＭに記憶する
ようにしても良い。あるいは、ＣＰＵがそれら可搬型の
記録媒体からソフトウェアプログラムを直接読み出して
実行する形態であっても構わない。さらには、そのよう
なソフトウェアプログラムを、有線又は無線通信ライン
を介して、他のコンピュータの記録媒体から得ることも
可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ボンディングパッド等の複雑な形状を持つ検査対象を高
速且つ精度良く検査できる輪郭形状検査装置、及びその
ような輪郭形状検査装置の動作をコンピュータに実行さ
せる命令を含むプログラムを格納したコンピュータが読
み取り可能な記録媒体を提供することができる。
ボンディングパッド等の複雑な形状を持つ検査対象を高
速且つ精度良く検査できる輪郭形状検査装置、及びその
ような輪郭形状検査装置の動作をコンピュータに実行さ
せる命令を含むプログラムを格納したコンピュータが読
み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る輪郭形状検査
装置のブロック構成図である。
装置のブロック構成図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ輪郭追跡を説明す
るための図、（Ｃ）は輪郭点列座標リストを示す図、
（Ｄ）は特徴量の例としての輪郭点を頂点とする３角形
を説明するための図、（Ｅ）は３角形の面積リストを示
す図であり、（Ｆ）及び（Ｇ）はそれぞれ欠け欠陥と欠
陥でない凹構造を示す図である。
るための図、（Ｃ）は輪郭点列座標リストを示す図、
（Ｄ）は特徴量の例としての輪郭点を頂点とする３角形
を説明するための図、（Ｅ）は３角形の面積リストを示
す図であり、（Ｆ）及び（Ｇ）はそれぞれ欠け欠陥と欠
陥でない凹構造を示す図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図２の（Ｆ）及び
（Ｇ）の構造についての各ｉにおける３角形の面積を示
す図であり、（Ｃ）は滑らかでないエッジ構造と面積の
移り変わりとを対応させて示す図である。
（Ｇ）の構造についての各ｉにおける３角形の面積を示
す図であり、（Ｃ）は滑らかでないエッジ構造と面積の
移り変わりとを対応させて示す図である。
【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ各種境界部の凹構
造とその場合の３角形の面積の移り変わりを対応させて
示す図である。
造とその場合の３角形の面積の移り変わりを対応させて
示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ各種境界部の凹構
造とその場合の３角形の面積の移り変わりを対応させて
示す図であり、（Ｃ）は図４の（Ａ）に示した凹構造と
その場合の本発明の第３の実施の形態における特徴量と
しての３点の成す角度の移り変わりとを対応させて示す
図である。
造とその場合の３角形の面積の移り変わりを対応させて
示す図であり、（Ｃ）は図４の（Ａ）に示した凹構造と
その場合の本発明の第３の実施の形態における特徴量と
しての３点の成す角度の移り変わりとを対応させて示す
図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるｓ値を３通
りに変化させたそれぞれの場合での特徴量としての３角
形の面積の移り変わりを、検出しようとする欠陥の輪郭
の曲率が緩やかな物体と対応させて示す図である。
りに変化させたそれぞれの場合での特徴量としての３角
形の面積の移り変わりを、検出しようとする欠陥の輪郭
の曲率が緩やかな物体と対応させて示す図である。
【図７】第２の実施の形態におけるｓ値を３通りに変化
させたそれぞれの場合での特徴量としての３角形の面積
の移り変わりを、検出しようとする欠陥が小さい物体と
対応させて示す図である。
させたそれぞれの場合での特徴量としての３角形の面積
の移り変わりを、検出しようとする欠陥が小さい物体と
対応させて示す図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の欠け検査装
置において利用される特徴量を説明するための図、
（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれボンディングパッド境界部
の欠陥例を示す図であり、（Ｅ）は欠け欠陥と欠陥でな
い凹構造とを持つボンディングパッドを示す図である。
置において利用される特徴量を説明するための図、
（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれボンディングパッド境界部
の欠陥例を示す図であり、（Ｅ）は欠け欠陥と欠陥でな
い凹構造とを持つボンディングパッドを示す図である。
１０ カメラ １０Ａ レンズ １２ 画像メモリ １４ ２値化部 １６ 輪郭追跡部 １６Ａ 輪郭点列座標リスト １８ 特徴量算出部 １８Ａ ３角形の面積リスト ２０ ｓ値設定部 ２２ ｓ値補正部 ２４ 遷移パターン変換部 ２６ 基準遷移パターン記憶部 ２８ 遷移パターンマッチング部 ３０ 判定部
Claims (11)
- 【請求項１】 画像中の検査対象物体の輪郭上の点を追
跡し、該輪郭上の点の座標リストを生成する輪郭追跡手
段と、 該輪郭追跡手段によって生成された前記座標リスト中の
任意の１点及び該任意の１点から前記座標リストにおい
て前後にそれぞれｓだけ離れた２点の計３点を用いて算
術的に導出される特徴量を、前記座標リスト中の全ての
点に関して算出する特徴量算出手段と、 該特徴量算出手段によって算出された前記特徴量に基づ
き遷移パターンを求める遷移パターン変換手段と、 該状態遷移パターン変換手段によって求められた前記遷
移パターンが、基準となる所定の遷移パターンにマッチ
するかどうかを判断する遷移パターンマッチング手段
と、 を具備することを特徴とする輪郭形状検査装置。 - 【請求項２】 前記特徴量は、前記３点を頂点とする３
角形の面積、前記任意の１点と前側にｓだけ離れた点と
を結んだ直線と前記任意の１点と後側にｓだけ離れた点
とを結んだ直線とのなす角度、及び前記任意の１点から
前後にそれぞれｓだけ離れた２点間を結んだ直線からの
前記任意の１点の距離からなる外れ度合、の内の何れか
一つであることを特徴とする請求項１に記載の輪郭形状
検査装置。 - 【請求項３】 前記特徴量算出手段は、前記ｓを複数用
意し、該複数のｓそれぞれについて前記特徴量の算出を
行うことを特徴とする請求項１に記載の輪郭形状検査装
置。 - 【請求項４】 前記遷移パターンマッチング手段は、前
記複数のｓのそれぞれに対応する前記遷移パターンにつ
いての判断結果から、検出部位のサイズを認識すること
を特徴とする請求項３に記載の輪郭形状検査装置。 - 【請求項５】 前記遷移パターンマッチング手段は、前
記認識したサイズに基づいて、検査対象物体の輪郭形状
における欠陥か否かを区別することを特徴とする請求項
４に記載の輪郭形状検査装置。 - 【請求項６】 前記遷移パターンマッチング手段は、前
記複数のｓそれぞれに対応する前記遷移パターンが、前
記基準となる所定の遷移パターンにマッチするかどうか
を判断することで、検査対象物体の輪郭形状における大
きさの異なる欠陥を全て検出することを特徴とする請求
項３に記載の輪郭形状検査装置。 - 【請求項７】 前記遷移パターンマッチング手段は、 前記基準となる所定の遷移パターンを記憶する基準遷移
パターン記憶手段と、 前記遷移パターン変換手段によって求められた前記遷移
パターンが、前記基準遷移パターン記憶手段に記憶され
た前記基準となる所定の遷移パターンにマッチするか否
かによって、検査対象物体の輪郭形状における欠陥の有
無を判断する判断手段と、 からなることを特徴とする請求項１に記載の輪郭形状検
査装置。 - 【請求項８】 前記基準となる所定の遷移パターンは、
前記特徴量の大きさについての閾値Ｔv を越えている部
分の連続数Ｔt に基づくものであることを特徴とする請
求項１に記載の輪郭形状検査装置。 - 【請求項９】 前記遷移パターンマッチング手段は、前
記特徴量の大きさについての閾値Ｔv を越えている部分
と下回っている部分の前記遷移パターンにおける出現順
序に基づき、検出部位の凹凸方向を判断する凹凸判断手
段を含むことを特徴とする請求項１に記載の輪郭形状検
査装置。 - 【請求項１０】 前記凹凸判断手段は、前記遷移パター
ンにおける前記特徴量の正の部分と負の部分の出現順序
で、検出部位の凹凸方向を判断することを特徴とする請
求項９に記載の輪郭形状検査装置。 - 【請求項１１】 画像中の検査対象物体の輪郭形状を検
査する際に、 画像中の検査対象物体の輪郭上の点を追跡し、該輪郭上
の点の座標リストを生成する処理と、 生成された前記座標リスト中の任意の１点及び該任意の
１点から前記座標リストにおいて前後にそれぞれｓだけ
離れた２点の計３点を用いて算術的に導出される特徴量
を、前記座標リスト中の全ての点に関して算出する処理
と、算出された前記特徴量に基づき遷移パターンを求め
る処理と、 求められた前記遷移パターンが、基準となる所定の遷移
パターンにマッチするかどうかを判断する処理と、 をコンピュータに実行させる命令を含むプログラムを格
納した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19875298A JP4187313B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 輪郭形状検査装置及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19875298A JP4187313B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 輪郭形状検査装置及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028330A true JP2000028330A (ja) | 2000-01-28 |
| JP4187313B2 JP4187313B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=16396382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19875298A Expired - Lifetime JP4187313B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 輪郭形状検査装置及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4187313B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8184909B2 (en) | 2008-06-25 | 2012-05-22 | United Technologies Corporation | Method for comparing sectioned geometric data representations for selected objects |
| JP2014112051A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Keylex Corp | プレス部品用検査装置 |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP19875298A patent/JP4187313B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8184909B2 (en) | 2008-06-25 | 2012-05-22 | United Technologies Corporation | Method for comparing sectioned geometric data representations for selected objects |
| JP2014112051A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Keylex Corp | プレス部品用検査装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4187313B2 (ja) | 2008-11-26 |
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