JP2003522347A - ステレオ画像による自動検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ステレオ画像による自動検査システムを提供する。 【解決手段】本発明の１つの実施例では、２つのバンクの固定されたアレイカメラ（２２，２４）がタイル状ステレオ画像（Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3）を供給し、電子回路がタイル状ステレオ画像をモザイク画像に組み立てる。モザイク画像は、２組のステレオ画像から導出される高さ情報を含み、また実際の基板（１０）により一層適合するように、画像内の基準点の関数として補正される。ＳＡＭモデルが基準点を位置決めするのに用いられるのが好ましい。基板上の部品に対応する再構築ＳＡＭモデルは、ある特定様式の部品が見出されることが期待される探査領域内で適用される。スキュー角度および確率ばかりでなく、探査領域内の部品の最適適合位置までもが計算される。最適適合位置は、マンハノボリス距離および残留誤差が最適化される場所である。最適適合位置が計算されると、不適切に位置決めされた部品、および部品の不存在などを明らかにするために、最適適合位置が公差と比較される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、物品の検査装置および検査方法、特に電子部品の組立などのプリ
ント回路基板上への電子部品組立分野に関する。

【０００２】 発明の背景 本発明はプリント回路基板などの製造された物品の検査に関する。これらは、
本発明の主要かつ非常に重要な用途であり、主に本発明を説明するために用いら
れるが、以下に示されるように、本発明はプリント回路基板の検査以外にもより
広い用途に用いられる。プリント回路基板の製造では、合成組成物の固い板が基
板として用いられ、その基板上に、銅製の導電体が、従来のフォトレジストおよ
びエッチング処理によって一つのパターンに形成される。

【０００３】 コンデンサおよび抵抗などの電子部品が配置されるべき場所、および一般的に
は、その導電体に接続されるべき多端子を有するプロセッサチップなどが配置さ
れるべき場所には、シルクスクリーン印刷によって、半田ペーストが前記銅製の
導電体に施される。電子部品および端子がペーストに張り付き、その後、基板、
および配置された電子部品とチップがオーブン内を通過させられ、そこで、半田
ペーストが電子部品およびチップの端子にしっかりと半田付けされる。これらの
基板が２つの面を有するときは、そのプロセスは第２の面についても繰り返され
る。

【０００４】 これらの基板は非常に複雑で小型にされることが可能で、１つの基板が莫大な
数の電子部品、およびそれに伴なう莫大な数の電気的結合（接続）を有すること
がある。プリント回路基板は、現在では大量に製造されているが、それら自体が
高価であり、また高価な装置に用いられるので、プリント基板が損失を最小限に
して、正確に製造されることが重要である。遺憾ながら、現在有効な製造手法で
は、（不合格による）損失は、未だに他の産業におけるよりも多い。

【０００５】 プリント回路基板上の典型的な不良（fault）は、基板上の部品配置の不正確
さを含み、そのことは、電子部品が基板内で電気的に正しく接続されないこと、
あるいは電気的接続が形成されないこと、または電気的接続不備の原因となる不
充分なペーストの付着、あるいは短絡の原因となるペーストの過多などが存在す
ることを意味する。

【０００６】 この産業では、信頼できる物品を供給することが非常に困難なので、基板の製
造の正確さをチェックするために、広範囲な検査が必要である。現在の検査装置
は、非常に高価であるか、非常に動作が遅いか、または非常に不正確であり、あ
るいはこれらの短所の組合せを欠点として有する。したがって、正確な検査装置
が強く望まれており、そのような装置が、現存の装置よりも動作が速く、および
／あるいは廉価であるならばなおさら結構である。

【０００７】 現在入手可能な装置およびプリント回路基板の検査に用いられる方法に関して
、最も基本的な方法は手動のものである。検査技手は、単純に目視で前述の不良
を検出する。技手は、補助のためにマスクを持ち、それを基板上に置いて、一区
切りずつ、電子部品が正しく配置され、電気的に接続されていること、および電
気的短絡がないことを確認する。手動検査は、実際に非常に正確であることがで
きるが、それに伴なう問題は、技手が交替した後の最初の間は正確であるが、時
間が経つにつれて、その正確さが低下する傾向があることである。また、それは
非常に遅い方法であり、労働集約的で経費がかかる。

【０００８】 他の方法では、テレセントリックレンズを備え、平行光線で画像を観察するテ
レセントリックカメラを用いて基板を走査し、基板の一部分を撮影し、さらにソ
フトウェアを用いて画像を分析する。カメラおよび基板は相対的に移動可能なの
で、基板のあらゆる所望の部分を観察することができる。１つの事例では、カメ
ラは固定ガントリー上に設置され、基板がカメラを通過して動かされることがで
きる。他の事例では、基板が固定され、カメラが動かされることができる。

【０００９】 テレセントリックカメラを用いる場合、視差による問題を解決することができ
るが、カメラが２方向でのみしか画像を観察できないという、配置に伴なう短所
がある。そのことは、基板が厳密に平坦である限りは問題ではないが、一般的に
は、これらの基板は、名目上は平坦であるけれども、厳密に平坦にすることは、
不可能ではないにしても、様々な理由によって達成が難しい。その方法を正確に
するのに必要な程度まで基板を平坦に保つために、種々の工程が用いられるが、
このことは容易ではない。実際に、基板は、しばしば、結果を受け入れ可能にす
るのに充分平坦に保つように努力しながら固定される。この時、当該基板の非平
坦の程度（すなわち、撓みの程度）の大きさは、ミクロン単位で測定されるが、
たとえそうであるとしても、このようなわずかな程度の基板の撓みが、検査の精
度に重大な影響を及ぼすことがあるということに留意しなければならない。

【００１０】 従来の自動化された方法もまた、グレイスケールモデルを、検査中の部品に正
確に一致させることができないことに悩まされてきた。このようなモデルは形状
、色彩、照明などの変動に対して補正することができず、このことが適正に配置
された部品を誤って位置決めされていると識別（すなわち、誤判定：false call
s）する多数の例をもたらした。

【００１１】 前述の方法の他の短所は、その装置が高価であり、高価で精密なＸ―Ｙガント
リーを含むことである。この方法はまた、動作が遅い傾向があり、カメラによっ
て観察される基板の各部分の精密な機械的レジストレーション（一致：registra
tion）を要求する。本発明は、低い「誤判断」率を可能にし、しかも高価な装置
を用いることを必要としないで、既知の方法よりもずっと正確な検査装置を提供
する。

【００１２】 発明の概要 本発明の１つの実施例では、検査されようとしている表面あるいは対象物を観
察するような、少なくとも２つの観察光線を作り出す手段を含む検査装置が提供
される。これらの光線は、異なる角度で表面あるいは対象物を観察し、１つの共
通の虚あるいは実存の基準点を観察するように配置されている。この手段によっ
て、基準点からその点までの距離が計算されることができる。また、この手段に
よって、プリント回路基板の観察に適用される際に特別な長所を有する広範囲の
フォトモザイクが作り出される。

【００１３】 前記観察光線は、従来の一般的なＣＣＴＶカメラで作られるように、円錐状の
性質であるのが好ましい。この装置によって、装置の費用を最低限にとどめるこ
とができる。２つの異なる角度で表面を観察し、基準点を供給することによって
、ｘおよびｙ座標ばかりでなく、距離あるいは高さの座標を得ることができ、プ
リント回路基板の場合には、これらが基板のプロファイル（profile）を示す表
示を与える。基板は、名目上は平坦であるけれども、例えばオーブン内での加熱
中における熱膨張の結果として、通常は僅かに撓み、完全に平坦ではなくなると
いう理由で、その撓みは肉眼では見られないかも知れないが、実際には平坦であ
ることは稀である。この撓みはまた、基板が垂れ下がってしまうような低い機械
的強度であることや、単なる製造公差の結果としても起こる。

【００１４】 画像形成が繰り返され、充分な基準点が供給されるか、または存在すると、連
続的な画像形成によって、基板表面のプロファイルの完全な写真（映像）が作り
上げられることができる。基板のプロファイルは検査の正確さに影響するので（
従来技術において、複雑な、締付けを用いる理由である）、基板のプロファイル
が知られると、装置は、例えばソフトウェア処理において、これを考慮に入れ、
より正確な検査結果を供給することができる。

【００１５】 本発明の装置では、このプロファイル形成（取得）は、装置の処理手段に提供
される。基板を固定するための高価な装置、あるいは高価なガントリー（これも
また基板を固定する）を用いること、または本発明で用いられることができるカ
メラよりも高価なテレセントリックカメラを用いることなしに、改良された結果
が得られる。

【００１６】 光線は、適当な角度に調整された、約７６０×５７５ピクセル程度の解像度の
数対の低品位ＣＣＴＶカメラによって供給されるか、または約１０２４×１０２
４ピクセル程度の解像度の一台の高品位カメラおよびビーム（光線）スプリット
光学装置から供給されることができる。後者においては、一台のカメラが、レジ
ストレーション（画像の正確な一致性）を高めるような２つの重複した画像を取
得する。

【００１７】 プリント回路基板が、「基準（fiducial）」点と称される基板上の基準点、お
よびそれを通して基板（検査後の）を貫通する電気的接続が形成される「バイア
（via）」と呼ばれるアパーチャを有することはよくあることである。基準点、
バイアス、および類似のものは、基板の全体的なプロファイルを作り上げるため
の基準点として用いられることができる。このプロファイルが考慮されると、検
査処理中の基板上の部品およびチップの位置の正確さが高められる。

【００１８】 本発明の１つの形態では、検査されようとしている基板は、単純な構造の１対
のコンベヤベルト上に載せられ、異なる角度から基板を撮像するために、コンベ
ヤベルト上に対をなして配置された１組のカメラバンクを通過させられる。典型
的には、カメラは、互いに約３度の角度に調整された、異なる軸上から基板を観
察する。コンベヤベルトは基板を段階的に搬送してカメラを通過させる。各搬送
段階で、それぞれのカメラが基板の部分画像を捉え、それぞれのカメラ対からの
画像が重なり合い、１つまたは複数の同じ基準点を正確に一致させるので、同一
基板の電子走査による複数画像が「合成され（つなぎ合わせられ）」る。換言す
れば、それらが正確な一致（レジストレーション）状態に位置決めされることが
できる。同じことが、隣り合って配置されたカメラ対の画像でも行なわれること
ができる。

【００１９】 その結果、基板の完全な画像が作り上げられ、その画像が、基板がどのように
見えるべきかを示すモデル画像と比較される。そして、部品が位置決めされ、モ
デルと比較され、制限範囲内である限りは、検査は受け入れ可能な製品であるこ
とを示すであろう。本発明の特別な長所は、例えば、モデルと比較される基板の
直線的歪み（linear distortion）の結果として生ずる基準点の直線的ずれを考
慮することに加えて、装置が、光学的技術によって、基板表面上の点の高さのず
れをも考慮し、改善された結果をもたらすことである。例えば、テレセントリッ
クカメラを用いる従来の方法では、高さのずれを検出することができず、その結
果基板を不合格とするのに対し、本発明は、高さのずれの検出を考慮することで
、基板をよく合格させるであろう。

【００２０】 本発明では、ＳＡＭモデルと呼ばれる、部品あるいは基準点の統計的なモデル
を採用することが好ましい。ＳＡＭモデルは、部品およびその極く近傍の色、形
、照明などの変動性を統合する。ＳＡＭモデルの第１の用法は画像合成処理で実
行されるのが好ましく、その場合、基準点のＳＡＭモデルが、モザイク画像を正
確に合成するために、基準点を正確に位置決めすることを助ける。ＳＡＭモデル
の第２の用法はプリント回路基板の検査中に実行されるのが好ましく、その場合
は、特定の部品のための探査領域が限られ、探査領域内で見出されると期待され
る部品に対応するＳＡＭモデルが、探査領域内の各点に適用される。探査領域内
の各点で、探査領域のその部分の特定の変化を考慮するためにＳＡＭモデルが再
構築され、再構築されたＳＡＭモデルが探査領域内の各点に適用される。探査領
域内の各点で、一致の程度が計算され、一致の程度が最適化された点が基板上の
部品の実際の位置を表わす最適適合点として用いられる。

【００２１】 したがって、本発明は、特にプリント回路基板検査の分野で大きな有用性を有
することが見出される。しかしながら、本発明はプリント回基板産業の内でも外
でも用いられることが言及されるべきである。プリント回路基板産業内での１例
は、この発明装置が、半田（ろう）使用の検査の前後に、基板上の半田、あるい
は半田パッドの高さを検出することによって、プリント回路基板上の半田、ある
いは半田ペーストの量を計算するために用いられることができることである。

【００２２】 本発明は特に、名目上は平坦だが、実際には完全に平坦ではないような表面の
ステレオ画像検査において新規性を有する。

【００２３】 図面の簡単な説明 図１Ａは、本発明による装置によって検査されようとしているプリント回路基
板の部分を示し、 図１Ｂは、基板が垂直方向に、どのように歪み、またそれがどのように部品の
横方向移動をもたらすかを示す拡大図であり、 図２は、本発明の第１の実施例による装置の概念的側面図であり、 図３は、図２に示される本発明の実施例の光学系を示す拡大側面図であり、 図４は、プリント回路基板が歪まされる時に作用する、光学的影響を示す拡大
斜視図であり、 図５は、図４の２つのカメラによって観察したときの、基準点の画像の間隔を
示し、 図６は本発明の別の実施例を示す、図２と類似の図であり、 図７は本発明の方法のフローチャートであり、 図８は本発明のシステムの全体的なブロック図であり、 図９はＳＡＭモデルの概略図である。

【００２４】 好ましい実例の詳細な説明 本発明の実施例が、添付の図面を参照して、説明されるであろう。

【００２５】 図１Ａを参照すると、検査されようとしているプリント回路基板は符号１０で
示され、本例では、その基板上にプロセッシングチップ１２、部品１４、および
プリント回路リード線１６を有するように示される。基本部品が非常に小さく、
基板上に非常にぎっしりと詰められることができることは注目されるべきである
。一般的には、基板の両面にそれらの部品要素が取り付けられている。

【００２６】 本発明の目的は、様々な要素を基板上に正しく配置していることがチェックで
きる基板の検査装置を提供することである。このことは、後述されるような閉回
路テレビジョンカメラ装置で走査することによって実行される。

【００２７】 図２および３を参照すると、これらの図に概略的に示された走査用の装置は、
その間に基板１０を支えることができる距離だけ離れた、１対のコンベヤベルト
１８および２０を有する。コンベヤ１８と２０との間隔は、異なる大きさの基板
に適応して調整されることができる。

【００２８】 検査カメラは、基板１０の垂直上方に位置決めされ、図２の符号２２および２
４で示されるように２つ１組で配置される。基板がコンベヤ１８および２０によ
って運ばれる、矢印２６で示される搬送方向に対して横方向に並べられた一群の
カメラの対Ａ、Ｂ、ＣおよびＤなどがある。コンベヤは段階（間欠）的に動作す
るように調整されるので、基板１０はカメラの視野を段階的に通過し、矢印２６
の方向に存在し、また図３では矢印２８で示される方向（矢印２６と直角の方向
）に平行に並んで配置されるストリップに、連続的に撮影される。これによって
、カメラは基板のすべてを撮影するように配置され、基板の写真が、カメラの出
力が送信される電子コンピュータ装置３２のディスプレイスクリーン３０上に再
構築されることができる。

【００２９】 コンピュータ装置３２には、プリント回路基板のモデルがあらかじめ読み込ま
れるので、コンピュータ装置はカメラが撮影したものと前記モデルの細部とを比
較し、基板が製造品質を満たすか、あるいは不合格とすべきかを検査することが
できる。比較は、主には、基板上の各種要素が正しく、正確に位置決めされてい
ることを保証するが、回路の短絡あるいは不完全な電気的接続をそれぞれ意味す
る可能性のある、半田の過剰あるいは不足などの項目をチェックすることもでき
る。以下にそのプロセスを詳述する。

【００３０】 図１Ａに戻って、長方形および重複領域Ｉ1およびＩ2は、検査プロセスの第１
段階で、それぞれのカメラ２２および２４によって観察された画像を示す。図２
は、前記画像が、互いに角度Ｘをなしている光軸の別々の発散（divergent）光
線３６および３８によって形成されることを示す。前述の角度は３度程度である
けれども、その実質的な効果は、カメラ２２および２４が基板をステレオ画像技
法で観察し、画像Ｉ1およびＩ2が重複する程度を調整することによって、これら
が電子的に処理される時に、画像Ｉ1およびＩ2を「合成する（つなぎ合わせる：
stitching）」ことによって、スクリーン３０上に基板のモザイク画像を正確に
再生成することができるが、モザイク画像内の情報のステレオ性は保存されるこ
とである。このことは、基板１０上にあるバイア（孔：via）４０および４２の
ような基準点に関連し、およびこれもまた基板１０上にある４４のような標準（
点）に対するこれらの位置に関連付ける情報で、コンピュータ装置３２をあらか
じめプログラミングすることによって実行される。

【００３１】 画像Ｉ1およびＩ2が基板の縦方向で重なり合うことが考慮されるならば、横方
向に並んだカメラからの画像もまた画像Ｉ3で示されるように横方向で重なり合
い、この方向でも合成されるので、基板１０の完全なモザイク写真が電子機器３
２によって構築されることができ、モデル入力３４との比較が正確に行なわれる
ことができる。縦および横方向でのカメラのあらゆる調整は、画像ファシリティ
ー（facility）の合成を提供するように適用されることができる。

【００３２】 それぞれ対をなす２つのカメラ２２および２４を用いて、基板を立体的に観察
することによって、基板１０のあらゆる外面の平坦性（すなわち、撓み）のため
に、比較を行なうことができる。前述のような外面の平坦性あるいは歪みは、本
書に述べられた理由によって起こる。説明のために、図４には、実際に歪ませら
れた基板１０の形状を示し、また一方、符号１０Ａが、（実際にも稀に存在する
）基板１０の最適な平坦構造を示す。

【００３３】 ここで、光路３６および３８について検討し、例えば基板１０上のバイア基準
点４０について考慮すると、実際には、コンピュータシステムが前記点が位置決
めされていると予測（期待）した（平面１０Ａ上の）場所から下方に、点４０が
ずれていることが分かるであろう。

【００３４】 したがって、図５では、カメラ２２および２４からの出力は、基板１０がカメ
ラから正しい距離だけ離れているならば、カメラ２２および２４が、平面１０内
に存在すべき画像４０Ａおよび４０Ｂを期待しているところから、互いに相対的
にずれた２つの画像４０Ａおよび４０Ｂを示す。

【００３５】 画像４０Ａおよび４０Ｂ間の間隔Ｓが計算されると、これはさらに実際のバイ
ア４０のずれの程度を与え、したがって、高さの補償係数が供給されることがで
きる。この高さ補償係数が比較に含まれない場合は、擬似（spurious）結果が供
給される可能性があり、このことは図１Ｂを参照して説明される。図１Ｂは、基
板が理想的に存在すると期待される位置５０での拡大側面図であり、部品は符号
５２で示される。部品は５４の幅を有する。検査用電子機器は、図示される位置
に存在するはずであり、かつ幅５４を示す部品５２を捜している。しかしながら
、基板が、５６で示されるように歪まされている場合は、部品５２は、実際には
下方にずれているばかりでなく、横方向にも距離Ｄだけ移動されているであろう
。

【００３６】 また電子機器がその歪みの結果生じた基板の外形を補正しない場合には、位置
４で観察している電子機器が見るのは部品５２の一部分のみであり、したがって
電子機器は、部品４は「位置ずれ」しているという判定を下すであろう。しかし
ながら、高さあるいは歪みの補正および外形形状が考慮されるならば、電子機器
は基板の下方への歪みおよび部品５２の横方向の移動が存在することを計算し、
部品５２を不合格にする（排除する）のではなく、むしろ位置５８にあると認識
するであろう。タイル単位での区分的線形適合（piecewise linear fit）が好ま
しいけれども、他の方法が本発明と共に用いられることができる。

【００３７】 したがって、基板の立体観察による検査は、既知の方法に用いられるような高
価な装置を必要とすることなく、装置の改良された性能を提供する。

【００３８】 ここに説明される実施例では、複数対の比較的に廉価で、比較的に低分解能の
ＣＣＴＶカメラが用いられ、検査中に基板を機械的に平坦にしようと試みる必要
は全くない。典型的なカメラの解像度は７６０×５７５ピクセル（画素）である
。他の実施例でも、基板を機械的に平坦にする必要はないが、カメラの各対に代
わって、高解像度であるが、各段階で２つのステレオ画像を供給するために、ビ
ームをスプリット（分割）するように調整された一台のカメラを用いることがで
きる。このような配置が図６に示される。動作の方法は、他の点では、既に説明
された方法と同じである。

【００３９】 図６において、高解像度カメラ６０は、光線（ビーム）を２つの同等で、かつ
互いに反対方向に指向される光線６６および６８に分割する光分割プリズム６４
に入射する観察光線６２を有する。これらのステレオ光線６６および６８は、そ
れぞれ鏡７０および７２に入射し、結果として、光線３６および３８が実行した
のと同じ方法で、基板１０を光学的に観察するステレオ入射光線７４および７６
を生成する。この配列の長所は、光線７４および７６の双方が同じカメラによっ
て生成されること、そしてステレオ画像タイルのレジストレーションおよび情報
の処理がわずかに類似していることである。

【００４０】 画像が、基板上の基準点を観察することによって合成されることは前に詳述さ
れた。これらの基準点は実在の物であるが、本システムはまた、例えば光の点に
よって供給される虚の基準点で作動するようにされることもできる。図６は、ペ
ンシル基準光線７８および８０が、カメラ光線と同じ光学系を通るが、共通点８
２に照射して基準点を形成するように調整された、１つの可能な配置を示す。基
板１０が、図４に関して説明されたように歪まされるか、曲げられるかした場合
には、基準点の観察は、図５に示されるのと同じ方法で、２つの画像を作り出す
であろう。本発明は、高価なガントリーＸＹ装置、あるいはテレセントリックカ
メラや、基板を平坦に固定するための高価な組み込み装置を採用する必要なしに
、プリント回路基板のような表面および対象物の正確な高速検査を可能にする装
置および方法を提供する。

【００４１】 もちろん、本発明は本書に示される以外の広範な用途を有する。１つの例にお
いては、ステレオ観察は、他の複数の点を観察して、その点における半田の量（
体積）を表わす信号を供給するために用いられることができる。確かに、画像領
域Ｉ1およびＩ2を観察すること、そしてこれらを４０および４２のような基準点
と関連付けること、さらに引き続いて、正確な画像（描写）を供給するために画
像を合成することなどの概念は、観察光線が発散されて重なり合う限りは、たと
え前記観察光線が平行に調整されるとしても、新しい観点（特徴）を構成する。

【００４２】 本発明はまた、波長が変動する電磁放射を用いて実現されることもできる。Ｘ
線源がカメラに代わり、適当なＸ線受信器が観察される物品の画像を記録するた
めに採用される。Ｘ線の実施例に追加するハードウェアは、本書に述べられたの
と同じ機能を果たすであろう。実際には、物品およびリニア検出器が相対的に移
動している間に、その物品の画像がラインごとに形成されるような場合、この物
品のライン走査画像でさえも、本発明の方法および装置によって得られることが
期待される。本発明のライン走査の実施例では、リニア検出器から集められた一
連の出力が、物品の単一画像を供給するために必要であり、リニア検出器から集
められる他の一連の出力は、モザイク画像を構成するために必要である。

【００４３】 以下の記述は図７に関し、統計的外形（外観）モデリング（statistical appe
arance modeling）処理が、本発明の好ましい実施例のモザイク画像と共にどの
ように用いられるかをより詳細に理解するのに有用である。部品位置の厳密で正
確な測定は、部品が組み込まれる表面（基板）の形状を確定することに依存し、
このことは曲がった表面上の点間の通路長さ距離を正確に考慮するため、および
好ましい実施例における画像装置内の非テレセントリック光学系に用いることに
よって生じる誤差を抑えるために必要とされる。

【００４４】 ボックス３０２で、タイル状の画像がカメラ対によって取得される。ボックス
３０４で、対となる双方のステレオ画像内に見える基準点の位置が確定される。
各ステレオ画像中の基準点の測定位置間の場所的不一致、および較正プロセス中
に取得されるシステム内のすべてのカメラの位置を示す測定値によって、システ
ムは、基準点と当該基準点を撮像したカメラ間の距離を確定することができる。
この距離は、システム較正中に確定される基準平面上の基準点の高さを確定する
ために用いられる。処理能力の限界、および物品を生産する製造プロセスのサイ
クルタイム内でそのシステムが稼動する必要性によって、この高さ測定がなされ
る点の数を制限することが必要となる。そのために、物品の基板の全表面の、ま
ばらに分布された高さ地図が形成される。

【００４５】 基板の３次元形状の完全な表現（記述）を作り出すために、高さ地図上の複数
の点の間を補間（内挿）する必要がある。以下に示される種々の数学的モデルが
高さ地図データに課せられることができる。

【００４６】 １． 基板がコンベヤシステムのレールの間に垂れ下ってしまったと推定され
る場合の「撓み（たるみ）」。 基板の表面の高さは、 ｚ（ｘ，ｙ）＝ａｘ²＋ｂｘ＋ｃ によって定義されるので、基板の表面はｘに関して唯一の二次式である。助変数
｛ａ，ｂ，ｃ｝は、最小自乗法で、ｎ個の測定された基準点（ｘ_i，ｙ_i，ｚ_i）
（１≦ｉ≦ｎ）から決定され、このモデルを高さ地図に適合させる。

【００４７】 ２． 基板が充分に厚くて曲がらず、したがって比較的に平坦であり、補正へ
の影響が板（面）の厚さと傾斜のみに依存する場合の「厚さ／傾斜」。 この値は、 ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０ によって与えられる。助変数｛ａ，ｂ，ｃ，ｄ｝は、ここでも、測定された基準
点（ｘ_i，ｙ_i，ｚ_i）（１≦ｉ≦ｎ）から最小自乗法で決定され、このモデルを
高さ地図に適合させる。

【００４８】 ３． 基板が同時に多方向に撓まされたと考えられる場合の「ウォープ（撓曲
）」。 ここでは、基準点の測定値（ｘ_i，ｙ_i，ｚ_i）（１≦ｉ≦ｎ）は、「薄い板の
細片」として知られる補間（内挿）面を構成するために用いられる。薄い板の細
片は、点（ｘ_i，ｙ_i）での高さｚ_iに正確に一致するように「曲げられる」曲げ
やすい材料のモデルを用いる。そのことによって板を曲げるために要求される概
念的（conceptual）エネルギーの総量が最小化される。その結果、測定された基
準点（すなわち、ｚ_i＝ｆ（ｘ_i，ｙ_i））を補間する連続表面ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）
が高さ地図に一致させられる。

【００４９】 画像取得プロセスによって決定される列の重なり合い内に基準点が見出される
か、あるいは列の重り合いが有効な基準点の位置から決定されるか、しなければ
ならない。基準点の位置は、多数の方法で決定されることができるが、基準点の
ＳＡＭモデルを採用することが好ましい。１つの方法は、使用者が適切な候補で
ある基準点の座標を定めるような、サンプル画像を使用することである。第２の
方法は、適当な基準点の位置を決定する装置（article：たとえば、ＣＡＤやゲ
ルバー：Gerber）用の設計情報を用いることである。第３の方法は、他の画像処
理および分析アルゴリズム（例えば、ホフトランスフォーム：Hough Transform
）を用いて物品の画像を分析し、特定の特徴的形状の対象物の位置を定義するこ
とである。

【００５０】 完全な物品を取得することは不可能な場合があるので、「完全な（golden）」
物品が基準点の位置を決定するために所望されないことは１つの利点である。し
かしながら、物品のための設計情報が利用可能ならば、基準点の実際の位置をそ
の予測（期待）された位置と比較することによって、より大きな精密さと正確さ
が得られることができる。

【００５１】 より大きな物品の画像データを取得するために、ステレオ重複タイルが合成さ
れてモザイク画像が形成されるが、その場合は、物品あるいは画像装置アレイを
移動する必要がある。画像レジストレーションプロセスは、前述の高さ地図作成
プロセスと同時に行なわれる。この方法では、高さおよび移動修正されたモザイ
ク画像を形成するために、複数対のステレオ画像タイルの多数の列のモザイク画
像が集結される。モザイク画像が作り出される全プロセスは「合成（つなぎ合わ
せ）」と呼ばれる。

【００５２】 基板のトポロジー（topology）の厳密な数学的画像を確定し、かつ不正確な機
械の影響によって画像取得プロセスに導入される誤差を処理し終ったならば、あ
る特徴（例えば、部品）の位置を正確に測定することが実行可能になる。

【００５３】 物品の基板上に組み込まれる部品は、ボックス３０８に示されるように、統計
的外形モデルを用いて位置決めされる。統計的外形モデル化（ＳＡＭ）を用いる
ことは、部品存在の非常に確かな評価、および部品位置の非常に正確で繰り返し
可能な評価を、結果としてもたらす。典型的にはプリント回路基板上に共通して
見出される基準目印に基づいて、物品の座標システムに関する部品の位置を測定
することが目的である。この検査手順は、まず、これらの基準目印の位置を検出
、測定し、それからこれらの測定された位置から座標システムを作り出すことを
含む（ボックス３０６）。基準目印の検出および位置測定はＳＡＭを用いて実行
されるが、他の画像分析方法も本発明の範囲内である。基板は画像形成装置アレ
イおよび製造プロセスに関連する通常の公差に基づいて、物品の位置決めの結果
による誤差の影響を受ける（これらの誤差は基板上にプリント／エッチングされ
たパターンの歪みという結果をもたらす）。

【００５４】 ボックス３０６で、モザイク画像中の物品の補正された座標システムを確定し
終ったならば、ボックス３０８から３１２で、検査されるべきすべての部品が検
出され、それらの位置が測定される。各種類の部品のために、相応のＳＡＭモデ
ル、および通過されると思われる部品の検査のために充足されなければならない
合格基準リストが存在する。基準は、これらに限定はされないが、ｘ、ｙ、スキ
ュー角度の公差、および検査中の部品が、その関連ＳＡＭモデルによってどのよ
うに記述されるべきかの尺度（適合性の確率として表わされる）を含む。

【００５５】 基板上のそれらの位置を正確に確定するために、目印および部品の位置の測定
では、基準平面に対するそれらの高さを考慮しなければならない。部品の位置を
検出し、測定するのにＳＡＭモデルが用いられるようにするために、ボックス３
０８に示されるように、モザイク画像のある角度範囲で、前記部品あるいは特徴
が予測される場所の付近に、部品あるいは特徴に相応するモデルが適用される。
ボックス３１０で、位置決めプロセスは、限られた探索範囲内のすべての点でＳ
ＡＭモデルと特徴間の対応を評価し、ＳＡＭがその探索範囲内のデータを最高に
説明するような最適適合点（モザイク画像内の情報の各ステレオ画像の組から１
つずつの）を確定する。このプロセスは、最適適合ｘ，ｙ座標、スキュー角度、
およびＳＡＭモデルが部品を適当に記述した確率を選出（return）する。

【００５６】 合成プロセスにおいて、高さ測定が基準面に関して計算されることを可能にす
るように、最適適合点のｘ、ｙ座標間の不一致によって、画像装置からの部品表
面の距離が計算される。そしてこの高さ測定値は、ボックス３１２で、基板上の
部品の表面の位置の突起の高さ補正座標を計算するために用いられる。ボックス
３１４で、訂正されたｘ、ｙ、スキュー角度、および確率の測定値が、この様式
の部品のための受入基準に対して検査され、これらの測定値が指定された受入基
準内であれば、この部品の検査は合格となる。しかしながら、部品が受入基準か
ら外れていることを検査が示すと、基板は、廃棄されるか、再加工の予定に入れ
られるか、あるいはオペレータに対して適当な警告が与えられる（ボックス３１
６）。

【００５７】 本発明の他の実施例では、ＣＡＤから得られる部品の高さ評価と他の部品の設
計情報とを組み合わせることによって、部品のための補正された位置が、部品が
写されている１つのステレオ画像から得られる最適適合位置から計算されること
ができる。

【００５８】 システムの全体的なブロック図が図８に示される。プリント回路基板４０２は
コンベヤベルト４００上に静止している。コンベヤベルト４００は、コンピュー
タ４０６からの命令に基づいて作動するモータおよびモータドライブ４０４によ
って駆動される。コンピュータ４０６は標準設計のマルチプロセッサコンピュー
タであり、２群（バンク）のビデオカメラ４０８、４１０からの画像を収集して
デジタル化するための回路、およびキーボード、マウス、スクリーンを含むマン
マシン・インタフェース４１２を含む。コンピュータ４０６は＋／−０．５ｍｍ
の精度で基板４０２の動きを制御し、そのような方法で画像を収集するために基
板を位置決めする。コンピュータ４０６はまた、バンク４０８、４１０から基板
４０２の部分画像を取得するように指令する。発光体４１４は画像取得のための
照明を提供する。

【００５９】 図９に示されるＳＡＭモデル５００は、形、色、照明、表面パターンなどの適
正な変動性を適当に考慮することを可能にする。このことによって、補正された
タイプの特徴があるかないかを正確に判断し、あるいはそれが物品上のどこにあ
るかを正確に評価する。ＳＡＭモデル５００は、対象物の画像中の全ての点（ピ
クセル）の強度値を記述し、また各点の強度がどのようにして他の全ての点の強
度に関して値を変化することができるかを示す。ＳＡＭの使用には２つの異なる
段階がある。

【００６０】 第１の段階は、５０２〜５０８で示されるような、同じ様式の様々な特徴の画
像を分析することによるＳＡＭモデルの構築を含み、ここでは任意の数の例がＳ
ＡＭモデルを創生するのに用いられることができることは明らかである。第２の
段階は、基準目印および部品に関して前述されたように、存在するかもしれない
し、または存在しないかもしれない特徴が検出された画像内で、ＳＡＭモデルが
示す特徴を検出し、位置決めするためにＳＡＭモデルを用いることを含む。

【００６１】 ＳＡＭモデルは、関心のある特徴を備えた画像例を集めること、各例からの画
像データを予備的に処理すること、およびそれぞれをピクセル値の一次元ベクト
ルに転換することによって作られる。全てのベクトルが与えられると、特徴の平
均的外形または外観（appearance）を表わす、各例に１つの平均ベクトルｘ_mean が式１で与えられる。 ここで、ｘ_jはピクセル値のｎ×１ベクトル、ｎは各ベクトルのピクセル数、お
よびＮは画像例の個数である。

【００６２】 ここで、各画像例は、平均からの変異度を表わし、平均調整ベクトルと呼ばれ
、式２によって与えられる、ゼロを基点とするベクトル（zero centered vector
）ｘ’_iとして表わされることができる。 ｘ’_i＝ｘ_i−ｘ_mean 式２ ここで、各例がどのくらい平均から逸脱しているかの簡潔な表示は、前段階か
らの全ての平均調整ベクトルを用いて、式３に示されるような、共変量マトリッ
クス（共分散行列）Ｓを作成することによって生成されることができる。 ここで、ｘ’＝はｎ×１マトリックス、ｘ’_i ^Tは１×ｎマトリックスであるので
、２つのマトリックスの積はｎ×ｎ対称マトリックスである。

【００６３】 共変量マトリックスＳの固有（eigen）システムは、式４によって与えられる
。 Ｓｐ_k＝λ_kｐ_k １≦ｋ≦ｎ 式４ ここで、λ_kは共変量マトリクスのｋ^thの固有値、ｐ_kは直交固有ベクトルであり
、正規直交性は によって定義される。

【００６４】 固有システムは、特徴の画像のピクセルの形、色、照明、表面パターンなど、
および各変化モードの大きさを表わす固有値が変化する、特定の方法（変化モー
ドと呼ばれる）を表わす固有ベクトルの直交システムを生み出す。各例の画像デ
ータに存在する不則的ノイズの影響を低減するために、最大（most significant
）変化モードだけが残される。典型的には、画像例の変動可能性の９５％を説明
する、より大きい（more significant）変化モードだけが、式５に示されるよう
に用いられる。

【００６５】 Ｐ＝［ｐ₁…ｐ_n］ 式５ ここで、Ｐはｎ×ｍマトリックス、Ｐ^Tはｍ×ｎマトリックスであり、ＰＰ^T＝１
である。見られるもの、見られないものを含み、その外形または外観（ピクセル
密度あるいはグレイ値）が変化モードの大きさによって規定された範囲内にある
ような、あらゆる画像例の再構成を可能にするＳＡＭモデル５００が形成された
。

【００６６】 次に、ＳＡＭモデルは、図７のボックス３０８に述べられた検査中の部品によ
りよく一致するように、それ自身を再構成するために使用される。新しい再構成
モデルは、検査中の部品の周辺（すなわち、探索領域）内の各点のための角度範
囲で計算される。最適再構成モデルは最適適合位置で生じる。式６は再構成の一
般的な様式を表わす。 ｘ＝ｘ_mean＋Ｐｂ 式６ 助変数ベクトルｂについて式６を解くと、式７が得られる。 ｂ＝Ｐ^T（ｘ−ｘ_mean） 式７

【００６７】 一旦ｂベクトル値が計算されると、再構築されたＳＡＭモデルが検査中の部品
とどの程度よく一致しているかの一致程度の全体品質が、マンハノボリス（Manh
anobolis）距離と残留誤差との関数として計算される。特に、マンハノボリス距
離はＳＡＭモデルが候補をいかに良く表わしているかの正規化された程度を提供
し、式８によって与えられる。 ここで、ｍはＳＡＭモデルを構築するために用いられる画像例の数である。

【００６８】 一致品質の他の尺度は、検査中の部品と再構築されたＳＡＭモデルとの間の残
留誤差を評価し、式９によって与えられる。 ここで、ｎはモデル中のピクセル数、ｒ_jは適切な（relevent）探索領域のピク
セル数とＳＡＭモデルの再構築された概数との間のｊ^thピクセルの誤差、および
λ_r,jは、前に記憶された画像例全部についてのｒ_jの分散（variance）である。

【００６９】 統合的な「一致品質」は、式１０から得られる。 ｆ_fit＝ｆ_manhob＋ｆ_resid 式１０ 数値ｆ_fitは、画像例の母集団からのｆ_fit値がχ²（カイ二乗）分布に従うと
仮定して、モデルが検査中の部品を示す確率を表わす「一致の確率」に書き換え
られる。一致の確率の値Ｐ_fは、次式によって与えられる不完全なガンマ関数を
用いて計算されることが好ましい。 Ｐ_f＝Ｇ（ｆ_fit）

【００７０】 以前には１つの例としては見られなかったけれども、平均値から変更された特
徴の外形（外観）を作り出すためのモデルを構築するのに用いられる全ての画像
例の間に再構築が滑らかに挿入されることができるので、ＳＡＭモデルの使用に
よって、画像内に特徴が存在するかどうかを非常に高い信頼度で決定することが
できる。しかしながら、新たに生成される特徴の外形は、モデル構築段階中に収
集される変化可能性と一致する。また、特徴内の変化可能性がモデルによって適
切に記述されるので、位置決めプロセスから戻される（returned）最適適合点は
非常に正確で、繰り返し可能である。

【００７１】 特徴と対応ＳＡＭモデルとが比較される時、誤差の原因が２つある。１つは特
徴とモデルとの相違によって生じ、他の１つは画像取得プロセスおよび他の要因
による不規則なノイズによって生じる。システムが用いる位置決めプロセスおよ
びＳＡＭモデルは、第１の誤差の原因を取り除き、第２の原因のみを残すが、そ
れは非常に低レベルであるので、本方法を用いないようなシステムに比して、測
定性能と検出の信頼性を向上させる。

【００７２】 本発明を好ましい実施例によって説明してきたが、本発明の精神や範囲を逸脱
することなく詳細や形式上の変更が可能なことは、当業者には理解できるであろ
う。例えば、実質的に同じ機能を実現するような、本発明の論理フローの各ステ
ップ内の非本質的な変更は、本発明の範囲内として理解されるであろう。さらに
、本発明で使用されるために説明された光学系は本発明を限定するものと解され
るべきではなく、対象の表面の高さ地図が計算される他の構成、および表面上の
対象とされる特徴の位置が高さによって補正される構成なども本発明の範囲内で
あることが理解されるであろう。検査中の画像とより正確に整合するように再構
築されることができる限りにおいては、本明細書に開示された以外の画像分析方
法もまた、本発明の精神の範囲内である。最後に、本発明は電子部品組立検査機
械の領域での使用に限定されず、その平面性にばらつきのある表面上に、ある要
素（物品）があるかないかを正確に識別しなければならないような他の検査およ
び製造システムに用いられることができる。

【図面の簡単な説明】

【図７】 本発明の方法のフローチャートである。

【図９】 ＳＡＭモデルの概略図である。

【符号の説明】

１８，２０……コンベヤ、２２，２４……１対のカメラ、３０……ディスプレ
イスクリーン、３２……電子コンピュータ装置、３４……モデル入力、３６，３
８……発散光線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｃ Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｕ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA19 AA20 AA24 AA54 BB02 BB05 CC01 CC28 DD06 FF04 FF05 FF09 FF61 HH02 HH04 HH12 JJ03 JJ05 JJ26 LL12 PP15 QQ03 QQ18 QQ31 QQ42 RR08 2G051 AA61 AA65 AB14 CA07 CB01 DA06 EA11 EA12 5B057 AA03 BA17 CA13 CA16 CB13 CB18 CE08 CH01 DA03 DA07 DA17 DB03 DC33 5L096 AA09 BA03 CA05 DA03 EA14 FA69 FA77 HA07 JA11

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の品質を評価する方法であって、 物品の２つのステレオ画像を収集すること、 １対の最適位置を供給するために、２つのステレオ画像に、物品上の特徴に対
   応する統計的なモデルを適用すること、 補正された位置を生成するために、前記１対の最適位置の関数として、基準に
   対する特徴の高さを計算すること、および 補正された位置を、特徴の期待位置に関する受け入れ基準と比較することから
   なる方法。
2. 【請求項２】 ２つのステレオ画像が、それぞれがある角度から物品を観察す
   るように位置決めされた２つの固定されたアレイカメラによって収集される請求
   項１の方法。
3. 【請求項３】 ２つのステレオ画像が２つのバンクのカメラによって収集され
   、各バンクのカメラがそれぞれ異なる角度から物品の一部を観察するように位置
   決めされた請求項１の方法。
4. 【請求項４】 前記角度がほぼ３度である請求項１あるいは２の方法。
5. 【請求項５】 各バンクのカメラがそれぞれ物品の１組の部分画像を供
   給し、各組の部分画像がそれぞれモザイク画像を形成するように合成される請求
   項４による方法。
6. 【請求項６】 モザイクが少なくとも１つの基準目印を含み、前記方法はさら
   に、その目印の位置から物品のための修正された座標システムを計算する段階を
   含む請求項５の方法。
7. 【請求項７】 高さを計算する段階が、物品の高さ地図を計算することを含む
   請求項１による方法。
8. 【請求項８】 高さ地図がまばらに分布される請求項６の方法。
9. 【請求項９】 高さ地図が、撓み、厚さ／一致、およびウォ−プと呼ばれる式
   の群から選択された式によって数学的に計算される請求項２の方法。
10. 【請求項１０】 統計的なモデルがＳＡＭモデルである請求項１の方法。
11. 【請求項１１】 ＳＡＭモデルが特徴の外観の変動可能性を模している請求項
    １の方法。
12. 【請求項１２】 モデルが物品上の特徴を表わし、統計的なモデルを適用する
    段階が特徴の期待位置の近傍のモデルを移動、回転させる段階を含む請求項１０
    の方法。
13. 【請求項１３】 ＳＡＭモデルの適用が、測定の改良された反復可能性と正確
    さを結果としてもたらす請求項１０の方法。
14. 【請求項１４】 物品がプリント回路基板である請求項１の方法。
15. 【請求項１５】 公差が、位置、スキュー角度、および一致確率の測定値の１
    つを含む請求項１の方法。
16. 【請求項１６】 高さを計算する段階が、期待位置での高さの推定を含む請求
    項１の方法。
17. 【請求項１７】 基準が基準平面である請求項１の方法。
18. 【請求項１８】 基準平面が物品の平面と実質上一致している請求項１７の方
    法。
19. 【請求項１９】 基準の平坦性（flatness）を有する物品の品質を評価する方
    法であって、 物品の２つのステレオ画像を収集し、物品上の多数の特徴の高さ地図を構築す
    ること、 基準の平坦性に対する特徴の高さを計算すること、 特徴の位置を高さで補正し、補正された位置を供給すること、および 補正された位置を理想的な公差と比較することからなる方法。
20. 【請求項２０】 物品の品質を評価するシステムであって、 それぞれが、ある角度から物品の一部を観察するように位置決めされ、１対の
    ステレオ画像を供給するための２つのカメラおよびその関連電子回路と、 前記対の画像の関数である、物品上の特徴の高さを計算し、特徴の位置を前記
    高さで補正して物品の品質の尺度を供給するプロセッサとを含むシステム。
21. 【請求項２１】 さらに、前記システムが、物品の別の部分を観察し、１対の
    追加のステレオ画像を供給するように位置決めされた、少なくとも１対の追加の
    カメラおよび関連電子回路を具備し、プロセッサが前記対のステレオ画像および
    前記追加の対のステレオ画像を合成してモザイク画像を形成する請求項２０のシ
    ステム。
22. 【請求項２２】 モザイク画像が物品に実質上対応する領域をカバーする請求
    項２０のシステム。
23. 【請求項２３】 さらに、物品を観察領域に移動するためのコンベヤシステム
    を含み、カメラが前記観察領域内で物品を観察するように配置された請求項２０
    によるシステム。
24. 【請求項２４】 さらに、前記１対の画像が取得される間に、管理された様式
    で物品を移動するような物品移動コンベヤシステムを含む請求項２０によるシス
    テム。
25. 【請求項２５】 さらに、各画像対に対応する座標システムを補正するための
    電子回路を含む請求項２０によるシステム。
26. 【請求項２６】 多数対のステレオ画像がモザイク画像に合成され、さらに前
    記モザイク画像が基準点を含む請求項２０によるシステム。
27. 【請求項２７】 基準点が光点の像、基準目印、およびバイアスを含む基準点
    の群から選択される請求項２６によるシステム。
28. 【請求項２８】 製造された物品の画像を収集するためのカメラ、および前記
    画像を処理するためのプロセッサを具備し、前記物品を検査するシステムであっ
    て、 前記プロセッサが、 基準目印を検出して正しく合成された画像を供給するための手段、 正しく合成された前記画像に物品上の特徴を表わすＳＡＭモデルを適用して特
    徴の最適一致座標を位置決めする手段、 基準の平坦性尺度からの特徴のずれに対して前記最適一致座標を補正し、補正
    された画像を供給する手段、および 特徴の補正された画像を、特徴の期待位置に対応する受入基準と比較する手段
    を含むシステム。
29. 【請求項２９】 カメラが単一の固定アレイカメラである請求項２８のシステ
    ム。
30. 【請求項３０】 カメラがライン走査カメラである請求項２８のシステム。
31. 【請求項３１】 さらに、物品の第２の画像を収集するための追加のカメラを
    含み、プロセッサが前記画像と第２の画像とからステレオビジョン画像を生成し
    、当該ステレオビジョン画像に関連して演算する請求項２８のシステム。
32. 【請求項３２】 製造された物品の画像をカメラで収集する段階、およびその
    画像を処理する段階よりなる、物品検査のための処理システムであって、 前記システムが、 基準目印を検出して正しく合成された画像を供給する段階、 正しく合成された前記画像に物品上の特徴を表わすＳＡＭモデルを適用して
    、前記特徴の最適一致座標を位置決めする段階、 基準の平坦性尺度からの特徴のずれに対して、最適一致座標を補正し、補正
    された画像を供給する段階、および 補正された画像を、特徴の期待位置に対応する受入基準と比較する段階を含
    む物品検査システム。
33. 【請求項３３】 カメラが単一の固定されたアレイカメラである請求項３２の
    システム。
34. 【請求項３４】 カメラがライン走査カメラである請求項３２のシステム。
35. 【請求項３５】 さらに、物品の第２の画像を収集するための追加のカメラを
    含み、処理段階が前記画像と第２の画像とからステレオビジョン画像を生成し、
    前記プロセッサが当該ステレオビジョン画像に関して演算することを含む請求項
    ３２のシステム。