JP2002310618A

JP2002310618A - 寸法計測装置、寸法計測方法および電子部品の検査装置

Info

Publication number: JP2002310618A
Application number: JP2001121793A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kubo; 昌幸久保
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】寸法計測精度の良好な寸法計測装置、寸法計
測方法およびそれを用いた電子部品の検査装置を提供す
る。【解決手段】対象物の画像が含まれる検査対象領域画
像をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは正の整数）にて取り込み画像
データに変換して出力するための画像取込部１を設け
る。画像データを記憶する画像メモリ部２を設ける。基
準テンプレートデータを記憶する基準テンプレートメモ
リ部３を設ける。基準テンプレートデータと、画像デー
タの一部である互いに異なる各検査小領域とから、正規
化相関パターンマッチングに基づく比較によって相関プ
ロファイルを算出するパターンマッチング部４を設け
る。相関プロファイルより算出された対象物の各端点に
より対象物の寸法を算出する計算部５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寸法計測における
誤検出を抑制できる寸法計測装置、寸法計測方法および
電子部品の検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、チップ形状（長方形状）の電子部
品に関する、画像計測による寸法測定においては、電子
部品より得られた輝度プロファイルから差分法（微分
法）にて電子部品の寸法を算出する寸法測定方法が知ら
れている。

【０００３】このような寸法計測方法では、図１５およ
び図１６に示すように、検査領域４０に含まれる被検査
物４１に対するエリアスキャンから一方向でのスキャン
４２によって得られた画像データに基づく二次元の輝度
プロファイル４３に対し、差分法によりその変化が最も
大きくなる各点を各端点としてそれぞれ算出し、各端点
から被検査物４１の寸法を算出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように輝度プロファイル４３の差分値により寸法を
計測する手法では、検査領域４０内にノイズとなるもの
が存在した場合、そのノイズが強調されるため、寸法計
測のための端点を誤検出することが多く、正確な寸法計
測ができないという問題を生じている。

【０００５】その上、上記従来では、照明変動や被検査
物４１のバラツキや、例えば図１７に示すように、電子
部品等の被検査物４１の素体部分４１ａと電極部分４１
ｂとの間において、差分値が小さくなりすぎる場合があ
り、その場合にはそれらの境界を検出できずに、やはり
正確な寸法計測ができないという問題を生じている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の寸法計測装置
は、以上の課題を解決するために、対象物の画像が含ま
れる検査対象領域画像をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは正の整
数）にて取り込み画像データに変換して出力するための
画像取込部と、画像データを記憶する画像メモリ部と、
基準テンプレートデータを記憶する基準テンプレートメ
モリ部と、基準テンプレートデータと、画像データの一
部である互いに異なる各検査小領域とから、正規化相関
パターンマッチングに基づく比較によって相関値の変化
を示す相関プロファイルを算出するパターンマッチング
部と、相関プロファイルより算出された対象物の各端点
により対象物の寸法を算出する計算部とを備えているこ
とを特徴としている。

【０００７】上記構成によれば、基準テンプレートデー
タを用いた正規化相関パターンマッチングを用いている
ので、基準テンプレートデータの特徴と類似していない
ノイズ、特にスパイクノイズは検出されないため、従来
において発生していた電子部品等の対象物を搬送するた
めの搬送部材などのノイズや、対象物の良品バラツキ内
で発生する微小なノイズに基づく誤検出が低減され、良
品の対象物を過剰に不良判定することを抑制できて、対
象物の寸法計測精度を向上できる。

【０００８】また、従来の差分法を用いた寸法計測方法
では、きず等の検出のためにきず等の凹凸部に影を明確
に形成するように、低角度の照明を、電子部品等の対象
物に対し照射した場合、例えば、対象物の素体部分と反
射率の高い電極部との輝度差が小さくなり、その境界部
分を検出できないことがあった。

【０００９】しかしながら、本発明の上記構成では、相
関値の変化を示す相関プロファイルにより端点を算出す
るため、輝度差が小さい場合でも相関値が確実に変化す
るので、端点の検出が可能となる。したがって、上記構
成では、照明の変動や対象物のロットバラツキによる輝
度変化にも対応できるようになり、対象物に関する良品
判定率を向上できて、対象物の寸法計測精度を改善でき
る。

【００１０】上記寸法計測装置では、基準テンプレート
データは、対象物の形状の特徴についてモデル化された
データからなっていることが好ましい。画像取込部から
取り込まれた画像データを基準テンプレートデータとし
た場合は、それが最適であるか否かの判断が困難なこと
があった。その基準テンプレートデータが最適でない場
合、測定される端点位置も適切でなく、寸法計測精度に
影響を及ぼすという不都合を生じていた。

【００１１】一方、上記構成によれば、基準テンプレー
トデータは、対象物の形状の特徴（例えば、端点や境界
線）についてモデル化、例えば統計的にもしくは人工的
に作成された、最適化されたデータからなっているので
上記不都合を軽減できる。

【００１２】上記寸法計測装置においては、ｎ×ｍ画素
の画像データを、例えば、１／４や、１／８程度のデー
タサイズに間引いて対象物の位置および検査対象領域画
像の辺に対する上記対象物の傾きを検出する位置検出部
が設けられ、パターンマッチング部は、対象物の位置お
よび検査対象領域画像の辺に対する上記対象物の傾きに
応じて画像データの中から各検査小領域を設定する設定
部を有していることが好ましい。

【００１３】上記構成によれば、位置検出部により、対
象物の位置および検査対象領域画像の辺に対する上記対
象物の傾きをｎ×ｍ画素の画像データを間引いて検出す
るので、対象物の位置や傾きの検出を迅速化できる。

【００１４】その上、上記構成では、例えば、対象物が
直方体の場合、対象物の傾きに対応した、すなわち対象
物の短手方向または長手方向に沿って対面した位置に各
組の検査小領域を設定できるので、寸法を示す各端点を
含む各組の検査小領域から対象物の寸法を計測できて、
対象物の寸法計測精度を向上できる。

【００１５】上記寸法計測装置では、計算部は、相関プ
ロファイルと、予め設定されている相関しきい値とによ
って囲まれて形成された相関プロファイル部分領域の重
心位置を算出し、上記重心位置により端点を判別する判
別部を有していてもよい。

【００１６】上記構成によれば、重心位置により端点を
判別するので、各画素の間の点であっても端点として算
出でき、各画素間隔よりも小さい間隔（サブピクセル）
単位にて対象物の寸法計測が可能となる。その上、輝度
バラツキの影響を受け難い精度の高い端点の検出が可能
となる。

【００１７】上記寸法計測装置においては、計算部は、
相関プロファイルから端点と想定される検出端点が２個
以上検出された場合、各検出端点の前後の画像データか
ら、それらの検出端点の前後との輝度差をそれぞれ算出
し、予め設定されている最小輝度差しきい値および最大
輝度差しきい値の範囲内に輝度差を有する検出端点を最
終的な端点として識別する識別部を有していてもよい。

【００１８】上記構成によれば、基準テンプレートデー
タの特徴形状と類図したノイズによる検出端点と、実際
上の端点を示す画像データに基づく検出端点とを、輝度
差によって識別でき、端点に関する誤検出を低減できる
ので、適切な端点位置の検出が可能となる。

【００１９】上記寸法計測装置では、計算部は、画像デ
ータ上での各端点間の距離を、予め算出されている倍率
により対象物の実際上の寸法に換算する換算部を有して
いていてもよい。

【００２０】上記構成によれば、対象物の実際の寸法が
算出されるので、不良判定のためのしきい値の設定が容
易となる。また、計測値を統計的に管理し、それらの各
計測値を分析することにより、前工程へのフィードバッ
ク制御が可能となる。そのことにより、不良の発生を低
減でき、かつ製造工程における歩留りも改善てきる。

【００２１】本発明の寸法計測方法は、前記の課題を解
決するために、対象物画像データを含む、ｎ×ｍ画素
（ｎ，ｍは正の整数）からなる画像データに対し、基準
テンプレートデータの適用箇所が互いに異なるようにそ
れぞれ設定して、正規化相関によるパターンマッチング
により相関プロファイルを算出し、その相関プロファイ
ルより対象物の各端点を検出して、上記対象物の寸法を
計測することを特徴としている。

【００２２】上記方法によれば、画像データに対し、例
えば１×ｋ（ｋは正の整数、ｋ＜ｍまたはｐ×１（ｐは
正の整数、ｐ＜ｎ）となる基準テンプレートデータの適
用箇所を互いに異なるように、例えば１画素ずつずらし
てそれぞれ設定することにより、正規化相関によるパタ
ーンマッチングに基づく、適用箇所の変化に応じて相関
値が変化する相関プロファイルを算出し、その相関プロ
ファイルにおける、例えば極大値や極小値により対象物
の各端点を検出して、上記対象物の寸法を計測すること
ができる。

【００２３】このことから、上記方法では、正規化相関
によるパターンマッチングを行うので、基準テンプレー
トデータの特徴と類似していないノイズ、特にスパイク
ノイズは検出されないため、従来において発生していた
電子部品等の対象物を搬送するための搬送部材などのノ
イズや、対象物の良品バラツキ内で発生する微小なノイ
ズに基づく誤検出が低減され、良品の対象物を過剰に不
良判定することを抑制できて、対象物の寸法計測精度を
改善できる。

【００２４】本発明の電子部品の検査装置は、前記の課
題を解決するために、上記の何れかの寸法計測装置と、
寸法計測装置の画像取込部に取り込めるように、対象物
としての電子部品を相対移動させる搬送部とを備えてい
ることを特徴としている。

【００２５】上記構成によれば、上記の何れかの寸法計
測装置と搬送部とを備えているので、搬送部により複数
の電子部品の寸法を順次、寸法計測装置によって計測で
き、また、上記寸法計測装置を備えたことにより、良品
の対象物を過剰に不良判定することを抑制できて、対象
物の寸法計測精度を改善できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態について図
１ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００２７】本発明に係る寸法計測装置では、図１に示
すように、画像取込み部１、画像メモリ部２、基準テン
プレートメモリ部３、パターンマッチング部４および計
算部５が設けられている。

【００２８】画像取込み部１は、図２に示すように、対
象物６を含む検査対象領域画像１０に対し撮像のために
照明する光源を含む照明光学系、上記検査対象領域画像
１０からの反射光を集光するためのレンズ等の結像光学
系、ＣＣＤカメラ、スキャナ等の走査光学系、および走
査光学系からのアナログ画像データをデジタル画像デー
タに変換するためのＡ／Ｄ変換系等から構成されてい
る。

【００２９】このような画像取込み部１では、検査され
る電子部品等の対象物６を含む検査対象領域画像１０を
ｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは正の整数）にて取り込み、そのア
ナログ画像データを、輝度プロファイルであるデジタル
画像データとしての画像データとして出力するためのも
のである。上記輝度プロファイルは、例えば２５６段階
の各輝度と、各画素により設定される走査位置とにて表
されている。

【００３０】このような画像取込み部１では、例えば画
素サイズが１０μｍ×１０μｍ、画素数６４０×４８０
といった二次元画像を取り込めるエリアスキャン式のＣ
ＣＤカメラが用いられることが好ましい。なお、画像取
込み部１においては、ラインスキャン式のものも使用可
能である。なお、検査対象領域画像１０では、通常、１
個または２個の対象物６が含まれるように設定されてい
る。

【００３１】画像メモリ部２は、画像取込み部１から取
り込まれた対象物６の対象画像データを含む画像データ
を記憶しておき、必要に応じて出力するための、例えば
ＲＡＭである。基準テンプレートメモリ部３は、対象物
６の寸法測定部分における端点（エッジ）形状等での輝
度の変化を示す特徴を、統計的に、もしくは人工的にモ
デル化したデータを、パターンマッチングを行う際の基
準テンプレートデータとして記憶しておくものである。

【００３２】上記特徴としては、対象物としての、直方
体形状の電子部品〔例えば2012（2.0mm ×1.2mm ×1.2m
m)における、素体部分と両端部の電極部との境界での輝
度変化も挙げることができる。また、基準テンプレート
データは、例えば１×Ｎ画素に対応するデータまたはＮ
×１画素に対応するデータ（Ｎは正の整数、Ｎ＜ｍ，
ｎ）となるものである。

【００３３】パターンマッチング部４は、画像メモリ部
２に記憶されている対象物６を含む検査対象領域画像１
０を示す画像データにおける互いに異なる各寸法計測領
域１２に基づく、例えば図３および図４に示す、各輝度
プロファイル１４、１５と、基準テンプレートメモリ部
３に記憶されている、例えば図５に示す基準テンプレー
トデータ１６とを用い、正規化相関によるパターンマッ
チングによって、各走査位置の比較開始位置の違いによ
る相関値の変化を示す、例えば図６および図７に示す相
関プロファイル１７、１８を算出するためのものであ
る。相関プロファイル１７は、基準テンプレートデータ
１６に対し正の相関（つまり、相似している）を示す場
合であり、相関プロファイル１８は、基準テンプレート
データ１６に対し負の相関（逆の形状にて相似している
場合）を示す場合である。

【００３４】また、パターンマッチング部４において
は、ｎ×ｍ画素の画像データを、後述するように間引い
て対象物６の位置および検査対象領域画像の辺に対する
上記対象物６の傾きを検出する位置検出部（図示せず）
が設けられていてもよい。これにより、パターンマッチ
ング部４は、位置検出部によって、対象物６の短手方向
または長手方向に沿って対面した位置に少なくとも２組
の検査小領域としての各寸法計測領域１２をそれぞれ、
より的確に設定できるようになっている。

【００３５】そして、上記パターンマッチング部４で
は、例えば１×ＮまたはＮ×１（Ｎは正の整数、Ｎ＜
ｍ，ｎ）となる基準テンプレートデータの適用箇所とな
る寸法計測領域１２は、互いに異なるように、例えば１
画素ずつ比較開始位置をずらしてそれぞれ設定される。

【００３６】正規化相関による相関値の算出式は、下式
（１）の通りである。

【００３７】

【数１】

【００３８】ｒ≧０のとき、相関値＝ｒ×ｒ、ｒ＜０の
とき、相関値＝−ｒ×ｒとする。Ｉは寸法計測領域１２
での画像データ、Ｍは基準テンプレートデータ１６、Ｎ
は基準テンプレートデータのデータ長、μはそれぞれの
平均値、σはそれぞれの標準偏差である。

【００３９】したがって、パターンマッチング部４にお
いては、ｋ×ｐ（ｋは位置検出部による対象物６の位置
に応じて設定され、かつ、ｐは１≦ｐ≦ｎ−Ｎとなる）
画素に対応する各寸法計測領域１２を、互いに異なるよ
うに、例えば、Ｎ＝１０、かつ、１画素ずつずらしてそ
れぞれ設定した場合、各相関値ｒ₁、ｒ₂、…、ｒ_n- _N
は下式（２）の通りである。なお、上記では１画素ずつ
ずらした例を挙げたが、必要な精度に応じて、２画素や
３画素ずつずらしてもよい。

【００４０】

【数２】

【００４１】このようにパターンマッチング部４におい
ては、比較開始位置を順次、ずらした各寸法計測領域１
２と、基準テンプレートデータ１６とにより、相関値の
変化、例えば正の相関が最も大きくなる点と、負の相関
が最も大きくなる点とを示す、例えば図６および図７に
示す各相関プロファイル１７、１８が算出される。

【００４２】続いて、計算部５では、各相関プロファイ
ル１７、１８から、予め設定されている各しきい値１
９、２０を基に、それぞれの端点位置、図６および図７
では極大値１７ａおよび極小値１８ａで示される各位置
が算出され、画素数で表される各端点間の距離を算出
し、予め算出されている倍率（１画素当たりの長さつま
り間隔）を掛け合わせて対象物６における実際の寸法が
計測される。

【００４３】この結果、上記構成および方法では、複数
の位置の輝度値と基準テンプレートデータ１６の各輝度
値との比較によって算出される相関値の変化を示す各相
関プロファイル１７、１８から各端点が算出される。つ
まり、基準テンプレートデータ１６の特徴に類似した形
状または逆の形状と最も重なり合う位置に基づいて各端
点が検出される。このため、例えばスパイクノイズとい
ったノイズを誤検出することが回避され、かつ、端点を
挟んだ各領域間での輝度差が少ないときの端点の検出も
可能となることから、良品の対象物６を過剰に不良判定
することを抑制できて、対象物６の寸法計測精度を向上
できる。

【００４４】その上、上記構成および方法では、１つの
基準テンプレートデータ１６を用いて、各端点の位置を
正確に計測できるので、寸法計測を簡素化できる。な
お、上記では、１つの基準テンプレートデータ１６を用
いた例を挙げたが、複数の基準テンプレートデータを用
いてもよい。例えば、上記基準テンプレートデータ１６
と、それとは対称的な逆の形状を特徴とする基準テンプ
レートデータとを１組にしてそれぞれ寸法計測に用いる
ことにより、より一層正確な寸法計測が可能となる。

【００４５】次に、基準テンプレートデータの作成方法
について説明すると以下の通りである。対象物６の端点
を含む輝度プロファイル１５が、例えば図８に示すよう
に、低輝度領域、グレー領域、高輝度領域の各特徴部
分が互いに連続している場合低輝度領域の輝度値をＫ
min 、高輝度領域の輝度値をＫmax （ただし、Ｋmax
＞Ｋmin ）、グレー領域の輝度値をＫmin からＫmax
に対して一定変化量で算出されるデータと人工的に設定
したとき、基準テンプレートデータ１６は図５に示すよ
うに、上記の人工的に設定したデータとなる。なお、基
準テンプレートデータ１６については、複数の各輝度プ
ロファイルを統計的に処理、例えば平均したものであっ
てもよい。

【００４６】ただし、グレー領域の幅は、対象物６の
端点部分を統計的もしくは人工的にモデル化した結果よ
り決定する。また、基準テンプレートデータ１６におい
ては、低輝度領域の位置領域の長さと高輝度領域の
位置領域の長さとは等しい方が好ましい。相関値の算出
式では、輝度値その絶対値の影響は受けない、つまり輝
度値の変化を算出するため、低輝度領域の輝度値を０
（Ｋmin ＝０）、高輝度領域の輝度値を、例えば２５
５（Ｋmax ＝２５５）に設定すればよい。

【００４７】ところで、画像取込部１から取り込まれた
画像データを基準テンプレートデータとした場合は、そ
れが最適であるか否かの判断が困難なことがあった。そ
の基準テンプレートデータが最適でない場合、測定され
る端点位置も適切でなく、寸法計測精度に影響を及ぼす
という不都合を生じる。

【００４８】一方、上記のように基準テンプレートデー
タ１６を設定すれば、基準テンプレートデータ１６は、
対象物６の形状の特徴（例えば、端点や境界線）につい
てモデル化、例えば統計的にもしくは人工的に作成され
たデータからなっているので上記不都合を軽減できる。

【００４９】次に、直方体形状の対象物６の稜線が、長
方形状の検査対象領域画像の各辺に対しθ°傾いた場合
の各寸法計測領域１２の設定方法について以下に説明す
る。まず、計算部５において、前述した、大雑把に対象
物６の位置と検査対象領域画像の外縁を示す各辺に対す
る傾きを算出する方法について以下に詳述する。

【００５０】最初に、計算部５では、画像データを、例
えば図２に示すように、ｎ画素ある各画素方向に例えば
８画素毎にとばして第一スキャン方向に相関プロファイ
ルを算出して、各端点を算出し、続いて、ｍ画素ある各
画素方向に例えば８画素とばして、第一スキャン方向に
相関プロファイルを算出して各端点を算出するというよ
うに、対象物６における第一スキャン方向を横切る各稜
線を含む各端点を算出する。

【００５１】続いて、計算部５において、第一スキャン
方向に対し直交する第二スキャン方向にて、同様に、例
えば８画素毎にとばして、対象物６における第二スキャ
ン方向を横切る各稜線を含む各端点を算出する。このよ
うに算出された計算部５の各稜線の各端点より、最小二
乗法やハフ（Hough)変換などの直線近似により、各稜線
に対応する直線式を算出する。続いて、各直線式の交点
を算出して対象物６の各コーナー座標を求め、間引き画
像データ上における対象物６の中心位置と、傾きθ°を
算出する。このように間引き画像データ上にて対象物６
の中心位置と傾きとを算出するので算出を迅速化でき
る。

【００５２】これにより、計算部５では、上記のように
算出された傾きθ°に応じて、図９に示すように、各寸
法計測領域１２を、寸法を計測するのに好適な各端点を
横切るように設定することができて、寸法計測をより正
確化できる。

【００５３】また、計算部５においては、パターンマッ
チング部４によって算出された、例えば図１０に示すよ
うな相関プロファイル１７に対して、予め設定されてい
る相関しきい値thr １９によって囲まれる領域から、下
式（３）にて示される算出式に基づいて重心位置を算出
し、その重心位置に対応する座標を端点の座標するよう
に設定してもよい。

【００５４】

【数３】

【００５５】上記の式（３）において、Ｐｏｓは重心位
置、Ｓｃｏｒｅ（ｉ）は位置ｉでの相関値、ｔｈｒは相
関しきい値を示す。

【００５６】上記算出式によって算出された重心位置に
対して、基準テンプレートデータ１６のサイズに依存す
る一定オフセット量を加算した位置を、ワークとしての
対象物６の端点位置とする。

【００５７】以上のように各端点位置を算出することに
より、各画素の間隔より狭い間隔となるサブピクセル単
位での位置座標の取得が可能となり、精度のより良い寸
法計測が可能となり、かつ、輝度バラツキに起因する相
関値の変化の影響を受けにくい精度の高い端点の検出が
可能となる。

【００５８】続いて、例えば図１１に示すように、検査
対象領域画像１０内に基準テンプレートデータ１６と特
徴が類似したノイズ２１、２２がある場合での、より正
確な端点検出方法について説明すると、まず、そのよう
なノイズ２１、２２が存在するとき、例えば図１２に示
されるように、パターンマッチング部４で算出される相
関プロファイル２３は、しきい値thr １９によって算出
される端点の位置が２箇所以上になることがある。

【００５９】これに対して、計算部５では、図１３に示
すように、画像データによる輝度プロファイル２４によ
りそれぞれの端点と想定される各検出端点２４ａ、２４
ｂ、２４ｃに対して、所定距離にて前後する各位置２４
ｄ、２４ｅ間の輝度差、各位置２４ｆ、２４ｇ間の輝度
差、各位置２４ｈ、２４ｉ間の輝度差をそれぞれ算出
し、その輝度差が予め設定されている最大輝度差と最小
輝度差との範囲内であるとき、例えば検出端点２４ｂを
最終的な端点と識別するように（識別部）設定されてい
てもよい。

【００６０】このように計算部５を設定することによ
り、基準テンプレートデータ１６と特徴が類似している
ノイズ２１、２２が存在する場合でも、適切な端点位置
の検出が可能となり、端点の誤検出を防止できる。

【００６１】次に、計算部５における、対象物６の実際
の寸法を算出する方法を説明すると、まず、計算部５に
よって、画素単位で算出された２つの各端点座標
（ｘ₁、ｙ ₁）、（ｘ₂、ｙ₂）より、２点間の距離Le
ngth' を下式（４）のように算出する。

【００６２】

【数４】

【００６３】画素の間隔にて表されたLength' に関し
て、予めキャリブレーション等で算出された倍率Ｋ（１
画素当たりの長さ、つまり間隔）を下式（５）のように
掛け合わせて換算し、実際の寸法Lengthを算出する。 Length＝Ｋ×Length' ……（５）このように実際の寸法値を算出することにより、不良製
品検出のためのしきい値の設定が容易となる。また、寸
法値を統計的に管理することにより、前加工へのフィー
ドバックを図ることができ、製造工程における歩留りを
改善できる。

【００６４】以下に、本発明に係る電子部品の検査装置
について説明すると、まず、図１４に示すように、電子
部品等の対象物６を載せて搬送するための搬送ステージ
部（搬送部）３１が、例えば反時計方向に回動するよう
に設けられている。搬送ステージ部３１は、外周部に電
子部品等の対象物６を格納するための切り込み部を有す
るインデックスターンテーブル、もしくは対象物６を載
置する平面状円盤である。

【００６５】さらに、上記検査装置では、供給部３２、
画像処理部３３および排出部３４が設けられている。供
給部３２は、対象物６を搬送ステージ部３１に供給する
ためのものである。画像処理部３３は、前述した本発明
に係る寸法計測装置を備えたものである。排出部３４
は、例えば空気流を用いて、良品の対象物６と不良品の
対象物６とを分別して排出するためのものである。

【００６６】このような検査装置では、基準テンプレー
トデータを用いた正規化相関パターンマッチングを用い
ている、本発明に係る寸法計測装置を画像処理部３３に
備えたので、基準テンプレートデータの特徴と類似して
いないノイズ、特にスパイクノイズは検出されない。

【００６７】このため、上記検査装置においては、従来
において発生していた電子部品等の対象物６を搬送する
ための搬送部である搬送ステージ部３１等のノイズや、
対象物６の良品バラツキ内で発生する微小なノイズに基
づく誤検出が低減され、良品の対象物６を過剰に不良判
定することを抑制できて、対象物６の寸法計測精度を向
上できる。

【００６８】

【発明の効果】本発明の寸法計測装置は、以上のよう
に、対象物の画像が含まれる検査対象領域画像をｎ×ｍ
画素（ｎ，ｍは正の整数）からなる画像データの一部で
ある互いに異なる各検査小領域と、基準テンプレートデ
ータとから、正規化相関パターンマッチングに基づく比
較によって相関値の変化を示す相関プロファイルを算出
するパターンマッチング部と、相関プロファイルより算
出された対象物の各端点により対象物の寸法を算出する
計算部とを備えている構成である。

【００６９】それゆえ、上記構成は、基準テンプレート
データを用いた正規化相関パターンマッチングを用いて
いるので、基準テンプレートデータの特徴と類似してい
ないノイズ、特にスパイクノイズは検出されないため、
従来において発生していた電子部品等の対象物を搬送す
るための搬送部材などのノイズや、対象物の良品バラツ
キ内で発生する微小なノイズに基づく誤検出が低減さ
れ、良品の対象物を過剰に不良判定することを抑制でき
て、対象物の寸法計測精度を向上できるという効果を奏
する。

【００７０】本発明の寸法計測方法は、以上のように、
対象物画像データを含む、ｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは正の整
数）からなる画像データに対し、基準テンプレートデー
タの適用箇所が互いに異なるようにそれぞれ設定して、
正規化相関によるパターンマッチングにより相関プロフ
ァイルを算出し、その相関プロファイルより対象物の各
端点を検出して、上記対象物の寸法を計測する方法であ
る。

【００７１】それゆえ、上記方法は、正規化相関による
パターンマッチングを行うので、基準テンプレートデー
タの特徴と類似していないノイズ、特にスパイクノイズ
は検出されないため、従来において発生していた電子部
品等の対象物を搬送するための搬送部材などのノイズ
や、対象物の良品バラツキ内で発生する微小なノイズに
基づく誤検出が低減され、良品の対象物を過剰に不良判
定することを抑制できて、対象物の寸法計測精度を改善
できるという効果を奏する。

【００７２】本発明の電子部品の検査装置は、以上のよ
うに、上記の何れかの寸法計測装置と、寸法計測装置の
画像取込部に取り込めるように、対象物としての電子部
品を相対移動させる搬送部とを備えていることを特徴と
している。

【００７３】上記構成によれば、上記の何れかの寸法計
測装置と搬送部とを備えているので、搬送部により複数
の電子部品の寸法を順次、寸法計測装置によって計測で
き、また、上記寸法計測装置を備えたことにより、良品
の対象物を過剰に不良判定することを抑制できて、対象
物の寸法計測精度を改善できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の寸法計測装置および寸法計測方法のブ
ロック図である。

【図２】上記寸法計測装置および寸法計測方法におけ
る、寸法計測手順を示す説明図である。

【図３】上記寸法計測手順における、輝度プロファイル
を示すグラフである。

【図４】上記寸法計測手順における、他の輝度プロファ
イルを示すグラフである。

【図５】上記寸法計測手順における基準テンプレートデ
ータを示すグラフである。

【図６】上記寸法計測手順における正の相関プロファイ
ルを示すグラフである。

【図７】上記寸法計測手順における負の相関プロファイ
ルを示すグラフである。

【図８】上記基準テンプレートデータを設定するための
対象物の輝度プロファイルを示すグラフである。

【図９】上記寸法計測手順における、対象物が傾いた場
合の各寸法計測領域の設定を示す説明図である。

【図１０】上記寸法計測手順において重心位置から端点
を計測する方法を示すグラフである。

【図１１】上記寸法計測手順において、基準テンプレー
トデータと特徴が類似したノイズがある場合の、端点の
設定を示すための検査対象領域画像の説明図である。

【図１２】上記検査対象領域画像からの相関プロファイ
ルを示すグラフである。

【図１３】上記検査対象領域画像からの輝度プロファイ
ルを示すグラフである。

【図１４】本発明の電子部品の検査装置を示すブロック
図である。

【図１５】従来の寸法計測方法の説明図である。

【図１６】上記寸法計測方法における輝度プロファイル
を示すグラフである。

【図１７】従来の他の寸法計測方法の説明図である。

【符号の説明】

１画像取込み部２画像メモリ部３基準テンプレートメモリ部４パターンマッチング部５計算部６対象物（電子部品）１６基準テンプレートデータ

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA23 BB05 CC25 DD03 FF04 FF42 GG01 JJ03 JJ26 QQ00 QQ08 QQ17 QQ24 QQ38 RR05 2G051 AA61 AB02 CA03 DA13 EA11 EA12 EA14 EB01 EC03 EC07 5B057 AA03 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 DA07 DB02 DB09 DC33 5L096 AA06 BA08 CA02 DA02 JA03 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物の画像が含まれる検査対象領域画像
をｎ×ｍ画素（ｎ，ｍは正の整数）にて取り込み画像デ
ータに変換して出力するための画像取込部と、画像データを記憶する画像メモリ部と、基準テンプレートデータを記憶する基準テンプレートメ
モリ部と、基準テンプレートデータと、画像データの一部である互
いに異なる各検査小領域とから、正規化相関パターンマ
ッチングに基づく比較によって相関値の変化を示す相関
プロファイルを算出するパターンマッチング部と、相関プロファイルより算出された対象物の各端点により
対象物の寸法を算出する計算部とを備えていることを特
徴とする寸法計測装置。
【請求項２】基準テンプレートデータは、対象物の形状
の特徴についてモデル化されたデータからなっているこ
とを特徴とする請求項１記載の寸法計測装置。
【請求項３】ｎ×ｍ画素の画像データを間引いて対象物
の位置および検査対象領域画像の辺に対する上記対象物
の傾きを検出する位置検出部が設けられ、パターンマッチング部は、対象物の位置および検査対象
領域画像の辺に対する上記対象物の傾きに応じて画像デ
ータの中から各検査小領域を設定する設定部を有してい
ることを特徴とする請求項１または２記載の寸法計測装
置。
【請求項４】計算部は、相関プロファイルと、予め設定
されている相関しきい値とによって囲まれて形成された
相関プロファイル部分領域の重心位置を算出し、上記重
心位置により端点を判別する判別部を有していることを
特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の寸法計測
装置。
【請求項５】計算部は、相関プロファイルから端点と想
定される検出端点が２個以上検出された場合、各検出端
点の前後の画像データから、それらの検出端点の前後の
輝度差をそれぞれ算出し、予め設定されている最小輝度
差しきい値および最大輝度差しきい値の範囲内に輝度差
を有する検出端点を最終的な端点として識別する識別部
を有していることを特徴とする請求項１ないし４の何れ
かに記載の寸法計測装置。
【請求項６】計算部は、画像データ上での各端点間の距
離を、予め算出されている倍率により対象物の実際上の
寸法に換算する換算部を有していることを特徴とする請
求項１ないし５の何れかに記載の寸法計測装置。
【請求項７】対象物画像データを含む、ｎ×ｍ画素
（ｎ，ｍは正の整数）からなる画像データに対し、基準
テンプレートデータの適用箇所を互いに異なるようにそ
れぞれ設定して、正規化相関によるパターンマッチング
により相関プロファイルを算出し、その相関プロファイ
ルから対象物の各端点を検出して、上記対象物の寸法を
計測することを特徴とする寸法計測方法。
【請求項８】請求項１ないし６の何れかの寸法計測装置
と、寸法計測装置の画像取込部に取り込めるように、対
象物としての電子部品を相対移動させる搬送部とを備え
ていることを特徴とする電子部品の検査装置。