JP2008139262A - Detect inspection method and inspection apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent variations in pattern forming positions and pattern sizes from affecting detection precision of defects even if those variations are present. <P>SOLUTION: Local regions are set in an image of a work in which linear circuit patterns are formed in a restricted direction to created a histogram on a concentration gradient direction of edge-constituting pixels in the regions. By analyzing whether the histogram is matched with a histogram of the circuit patterns in the restricted direction, it is determined whether defects are included in the local regions. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを検査対象として、線状パターンの形成面に、キズ、汚れ等による欠陥が生じていないかどうかを、画像処理の手法を用いて検査する方法、およびその方法を実行する検査装置に関する。   The present invention relates to a method of image processing, in which a workpiece on which a predetermined number of linear patterns having a limited orientation are formed is to be inspected, and whether or not defects due to scratches, dirt, or the like have occurred on the surface on which the linear pattern is formed. The present invention relates to a method of inspecting using the method and an inspection apparatus for executing the method.

形状が定まったパターンが形成されたワークを対象に欠陥検査を行う場合によく用いられる手法として、検査対象のワークを撮像して得られた画像(以下、「検査対象画像」という。)とあらかじめ登録された基準画像との差分演算処理により、両者の差異を抽出する方法や、正規化相関演算によって基準画像に対する検査対象画像の類似度を求める方法がある。   As a technique often used when performing defect inspection on a workpiece on which a pattern having a predetermined shape is formed, an image obtained by imaging the workpiece to be inspected (hereinafter referred to as an “inspection target image”) and a preliminarily used method. There are a method of extracting a difference between the two by a difference calculation process with a registered reference image, and a method of obtaining the similarity of the inspection target image with respect to the reference image by a normalized correlation calculation.

また、エッジ付近に発生した欠陥を精度良く検出することを目的に、出願人が以前に開発した検査装置では、基準画像を膨張および収縮させ、これらの画像に対する検査対象画像の差異を抽出するようにしている(特許文献1参照。)。   In addition, in order to accurately detect defects occurring in the vicinity of the edge, the inspection apparatus previously developed by the applicant expands and contracts the reference image and extracts the difference between the images to be inspected with respect to these images. (See Patent Document 1).

特開2002−140695号公報JP 2002-140695 A

上記に掲げた各種方法で使用される基準画像は、ワークの欠陥のない良品モデルを撮像することによって得られるものである。多数のワークを検査する場合には、ワーク毎にモデルを登録する必要があるため、容量の大きなメモリを用意する必要があり、コストが嵩むという問題がある。   The reference image used in the various methods listed above is obtained by imaging a non-defective product model having no workpiece defect. When a large number of workpieces are inspected, it is necessary to register a model for each workpiece. Therefore, it is necessary to prepare a memory with a large capacity, which increases the cost.

また、基準画像を使用する検査では、回路パターンが形成されたプリント基板のように、パターンそのものが微細なワークを対象にして微小な欠陥を検出する場合、パターンの形成位置や大きさが僅かにばらついただけでも、そのばらつきが欠陥として誤検出されるおそれがある。   Also, in the inspection using the reference image, when a minute defect is detected for a work having a fine pattern, such as a printed circuit board on which a circuit pattern is formed, the pattern formation position and size are slightly Even if there is only a variation, the variation may be erroneously detected as a defect.

この発明は、上記の問題点に着目し、基準画像を登録する必要なく欠陥の検出を行えるようにすること、およびパターンの形成位置や大きさにばらつきがあっても、その影響が欠陥の検出精度に影響を及ぼさないようにすることを、課題とする。   The present invention pays attention to the above-mentioned problems, makes it possible to detect a defect without having to register a reference image, and even if there is a variation in the pattern formation position and size, the influence is detected. The issue is to prevent the accuracy from being affected.

上記した課題を解決するための第1の欠陥検査方法では、検査対象の面を撮像することによって生成された画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定し、局所領域内のエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについてヒストグラムを作成する処理と、ヒストグラムに現れたピークに対応する角度データが線状パターンの限定された向きに適合するか否かを照合することにより欠陥の有無を判別する処理とを、設定された局所領域毎に実行する。   In the first defect inspection method for solving the above-described problem, a local region of a predetermined size is set in each of a plurality of locations of an image generated by imaging a surface to be inspected, and edge constituent pixels in the local region The process of creating a histogram for the angle data determined by the density gradient direction and whether or not the angle data corresponding to the peak appearing in the histogram conforms to the limited direction of the linear pattern is checked for the presence or absence of defects. The process of discriminating is executed for each set local area.

上記の方法は、検査対象のワークが一定の方向を向いた状態で撮像され、画像上の線状パターンの向きに対応する角度が固定される場合に適用することができる。ワークの状態が良好であれば、検査対象画像に含まれるエッジ構成画素は、すべて線状パターンの限定された向きに沿うエッジを構成すると考えられるから、ヒストグラムでも、線状パターンの限定された向きに対応する角度付近にピークが生じると考えられる。これに対し、欠陥があるワークの検査対象画像には、線状パターンの向きとは異なる方向を向く種々のエッジが含まれると考えられるから、欠陥を含む局所領域で作成されたヒストグラムには、線状パターンの限定された向きに対応する角度以外の位置にピークが生じる可能性が高い。すなわち、ヒストグラムに現れた角度データが線状パターンの限定された向きに適合しない場合の局所領域には、欠陥が含まれていると考えることができる。   The above method can be applied when the workpiece to be inspected is imaged in a certain direction and the angle corresponding to the direction of the linear pattern on the image is fixed. If the workpiece is in good condition, the edge component pixels included in the image to be inspected are all considered to form edges along the limited direction of the linear pattern, so even in the histogram, the limited direction of the linear pattern It is considered that a peak occurs near the angle corresponding to. On the other hand, since it is considered that the inspection target image of a workpiece having a defect includes various edges facing in a direction different from the direction of the linear pattern, the histogram created in the local region including the defect is There is a high possibility that a peak occurs at a position other than the angle corresponding to the limited direction of the linear pattern. That is, it can be considered that a defect is included in the local region when the angle data appearing in the histogram does not match the limited orientation of the linear pattern.

つぎに、第2の欠陥検査方法では、検査対象の面を撮像することによって生成された画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定し、局所領域内に含まれるエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについてヒストグラムを作成する処理と、作成されたヒストグラムにおける度数のばらつき度合いが限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに適合するか否かを照合することにより欠陥の有無を判別する処理とを、設定された局所領域毎に実行する。   Next, in the second defect inspection method, a local region of a predetermined size is set at each of a plurality of locations of an image generated by imaging the surface to be inspected, and the density gradient of the edge constituent pixels included in the local region Determining the presence or absence of defects by collating the process of creating a histogram with respect to angle data determined by the direction, and whether or not the degree of variation in frequency in the created histogram matches a histogram with a linear pattern with a limited orientation. The process is executed for each set local area.

上記の方法は、撮像時のワークの向きにばらつきがあるなど、画像における線状パターンの向きを特定するのが困難な場合に適用することができる。   The above method can be applied when it is difficult to specify the direction of the linear pattern in the image, such as when the orientation of the workpiece during imaging varies.

上記第2の方法の一態様では、ヒストグラム中の各度数データのうち、所定のしきい値を超える度数データの数を、限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに基づく基準値と比較し、度数データの数が基準値を上回るときに欠陥があると判別する。他の態様では、ヒストグラム中のピークの数を、線状パターンにつき限定される向きの数に適した基準値と照合し、ピークの数が基準値を上回るときに欠陥があると判別する。   In one aspect of the second method, among the frequency data in the histogram, the number of frequency data exceeding a predetermined threshold is compared with a reference value based on a histogram with a linear pattern of limited orientation, It is determined that there is a defect when the number of frequency data exceeds a reference value. In another aspect, the number of peaks in the histogram is compared with a reference value suitable for the number of orientations limited for the linear pattern, and a defect is determined when the number of peaks exceeds the reference value.

なお、この発明で検査対象とする線状パターンの「向き」は、特定の一方向に限らず、複数の方向に限定される場合もある。たとえば、プリント基板の回路パターンについて言えば、水平方向に延びる線状パターン、垂直方向に延びる線状パターン、および斜め45度の方向に延びる線状パターンの3種類に限定される場合がある。   In addition, the “direction” of the linear pattern to be inspected in the present invention is not limited to a specific direction, and may be limited to a plurality of directions. For example, with regard to the circuit pattern of the printed circuit board, there are cases where the pattern is limited to three types: a linear pattern extending in the horizontal direction, a linear pattern extending in the vertical direction, and a linear pattern extending in the direction of 45 degrees obliquely.

この発明にかかる検査装置は、向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを撮像するための撮像手段と、この撮像手段により生成された画像を処理して、線状パターンの形成面に不良が生じていないかどうかを検査する検査実行手段とを具備する。さらに、検査実行手段には、撮像手段により生成された画像からエッジ構成画素を抽出するとともに、抽出されたエッジ構成画素について、濃度勾配方向により定まる角度データを算出するエッジ処理手段と、画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定する領域設定手段と、エッジ処理手段の処理結果を用いて、領域設定手段により設定された局所領域内のエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、検査に必要なデータを登録するためのメモリと、ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムとメモリに登録されたデータとを用いて欠陥の有無を判別する判別手段と、領域設定手段により設定された局所領域毎にヒストグラム作成手段および判別手段による処理を実行し、判別手段による判別結果を出力する制御手段とが、設けられる。   An inspection apparatus according to the present invention includes an imaging unit for imaging a workpiece in which a predetermined number of linear patterns having a limited orientation are formed, and processes an image generated by the imaging unit to form a linear pattern. Inspection execution means for inspecting whether or not the surface is defective. Further, the inspection execution means extracts edge constituent pixels from the image generated by the imaging means, calculates edge data for the extracted edge constituent pixels based on the density gradient direction, and a plurality of images. With respect to angle data determined by the density gradient direction of the edge constituent pixels in the local region set by the region setting unit, using the processing result of the region setting unit and the edge processing unit, each of which sets a local region of a predetermined size in each place, Histogram creation means for creating a histogram, a memory for registering data necessary for inspection, a discrimination means for discriminating the presence / absence of a defect using the histogram created by the histogram creation means and the data registered in the memory, For each local area set by the area setting means, the histogram creation means and the judgment Run the process by means, and control means for outputting a discrimination result by the discrimination unit is provided.

第1の欠陥検査方法を実行する場合、メモリには、線状パターンの限定された向きに対応する角度が登録される。また判別手段は、ヒストグラムに現れたピークに対応する角度データがメモリに登録された角度に適合するか否かを照合することにより、欠陥の有無を判別する。   When the first defect inspection method is executed, an angle corresponding to a limited direction of the linear pattern is registered in the memory. The determining means determines whether or not there is a defect by checking whether or not the angle data corresponding to the peak appearing in the histogram matches the angle registered in the memory.

第2の欠陥検査方法を実行する場合、メモリには、ヒストグラムの度数のばらつき度合いを示す所定のパラメータ(たとえば、所定のしきい値を超える度数データの数、ヒストグラム中のピークの数)について、限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに基づく基準値が登録される。また判別手段は、ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムにおける上記のパターンの値をメモリに登録された基準値と照合することにより、欠陥の有無を判別する。   When executing the second defect inspection method, the memory has a predetermined parameter indicating the degree of variation in the frequency of the histogram (for example, the number of frequency data exceeding a predetermined threshold, the number of peaks in the histogram), A reference value based on a histogram with a linear pattern in a limited direction is registered. The discriminating unit discriminates the presence or absence of a defect by comparing the value of the pattern in the histogram created by the histogram creating unit with a reference value registered in the memory.

この発明によれば、線状パターンの向きが限定されているワークであれば、検査に先立って基準画像を登録する必要がなくなる。また、検出したい欠陥の大きさに合わせたサイズの局所領域を設定し、この領域内の画像を処理するので、微小な欠陥でも検出することが可能である。   According to the present invention, it is not necessary to register a reference image prior to inspection if the work has a limited linear pattern orientation. In addition, since a local region having a size corresponding to the size of the defect to be detected is set and an image in this region is processed, even a minute defect can be detected.

さらに、線状パターンのエッジ構成画素とは濃度勾配方向を異にするエッジ構成画素が多く存在するか否かによって不良の有無を判別するので、線状パターンの形成位置や大きさにばらつきがあっても、局所領域の設定位置や数を調整することによって、欠陥を精度良く検出することができる。   Furthermore, since the presence or absence of defects is determined based on whether or not there are many edge constituent pixels having different density gradient directions from the edge constituent pixels of the linear pattern, there is a variation in the formation position and size of the linear pattern. However, the defect can be detected with high accuracy by adjusting the setting position and the number of local regions.

図1は、この発明の一実施例にかかる検査装置の構成を示す。
この検査装置は、プリント基板や成形品など、向きが限定された線状の回路パターンが印刷されたワークを検査対象として、回路パターンの形成面に、キズ、汚れ、印刷不良などの欠陥が生じていないかどうかを検査するためのもので、検査対象のワークを撮像するためのカメラ1(撮像手段)とコントローラ2(検査実行手段)とにより構成される。
FIG. 1 shows the configuration of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
This inspection device targets a workpiece printed with a linear circuit pattern with a limited orientation, such as a printed circuit board or a molded product, and causes defects such as scratches, dirt, and defective printing on the circuit pattern forming surface. It comprises a camera 1 (imaging means) and a controller 2 (inspection execution means) for imaging a workpiece to be inspected.

上記のコントローラ2には、画像入力部3、エッジ抽出部4、画像メモリ5、入出力インターフェース6、画像出力部7、モニタ8、制御部10などが含まれる。画像入力部3は、カメラ用のインターフェースやA/D変換回路を含むもので、カメラ1からの濃淡画像信号を入力してディジタル変換する。変換後のディジタル画像は画像メモリ5に格納されるとともに、エッジ抽出部4に与えられる。   The controller 2 includes an image input unit 3, an edge extraction unit 4, an image memory 5, an input / output interface 6, an image output unit 7, a monitor 8, a control unit 10, and the like. The image input unit 3 includes a camera interface and an A / D conversion circuit. The image input unit 3 inputs a grayscale image signal from the camera 1 and digitally converts it. The converted digital image is stored in the image memory 5 and given to the edge extraction unit 4.

エッジ抽出部4には、ディジタル画像を微分処理して濃度勾配の大きさを画素毎に算出する回路と、前記濃度勾配の方向を示す角度データを画素毎に算出する回路とが含められる。すなわち、入力画像を構成するすべての画素について、濃度勾配の大きさと濃度勾配方向とが求められることになる。これらの算出結果は、それぞれ画素の座標に対応づけられた疑似画像に編集される。   The edge extraction unit 4 includes a circuit for differentiating the digital image and calculating the magnitude of the density gradient for each pixel, and a circuit for calculating the angle data indicating the direction of the density gradient for each pixel. That is, the magnitude of the density gradient and the density gradient direction are obtained for all the pixels constituting the input image. These calculation results are edited into pseudo images respectively associated with the coordinates of the pixels.

なお、以下では、濃度勾配の大きさを「エッジ強度」、濃度勾配方向を示す角度データを「エッジコード」と呼び、これらによる疑似画像を「エッジ強度画像」「エッジコード画像」と呼ぶ。なお、この実施例では、処理の高速化のために各疑似画像を専用の回路により生成しているが、これに限らず、制御部10のソフトウェア処理により各画像を生成してもよい。   In the following, the magnitude of the density gradient is referred to as “edge strength”, the angle data indicating the density gradient direction is referred to as “edge code”, and the pseudo image based on these is referred to as “edge strength image” and “edge code image”. In this embodiment, each pseudo image is generated by a dedicated circuit for speeding up the processing. However, the present invention is not limited to this, and each image may be generated by software processing of the control unit 10.

画像メモリ5には、ディジタル変換された検査対象画像、およびこの検査対象画像から生成されたエッジ強度画像ならびにエッジコード画像が格納される。さらに、後記する検査で設定される欠陥画像も、画像メモリ5に格納される。   The image memory 5 stores a digitally converted inspection target image, and an edge strength image and an edge code image generated from the inspection target image. Further, a defect image set in the inspection described later is also stored in the image memory 5.

入出力インターフェース6は、図示しない入力部(キーボード,マウスなど)や外部機器に接続される。画像出力部7には、D/A変換回路やモニタ8へのインターフェース回路などが含められる。この画像出力部7は、制御部10からの指令に応じて画像メモリ5から所定の種類の画像データを読み出し、これをモニタ7に表示させることもできる。   The input / output interface 6 is connected to an input unit (keyboard, mouse, etc.) and an external device (not shown). The image output unit 7 includes a D / A conversion circuit, an interface circuit to the monitor 8, and the like. The image output unit 7 can also read out a predetermined type of image data from the image memory 5 in accordance with a command from the control unit 10 and display it on the monitor 7.

前記制御部10は、CPU11,ROM12,RAM13、およびハードディスク14により構成される。ハードディスク14には、検査に関する各種処理を実行するためのプログラム(後記する図3〜7のフローチャートを具現化するプログラムを含む。)や設定データが格納されている。CPU11はこれらを用いて、カメラ1の撮像対象領域内に搬送されるワークを順に検査する。   The control unit 10 includes a CPU 11, a ROM 12, a RAM 13, and a hard disk 14. The hard disk 14 stores programs for executing various processes relating to inspection (including programs that embody the flowcharts of FIGS. 3 to 7 described later) and setting data. The CPU 11 inspects the workpieces conveyed in the imaging target area of the camera 1 in order using these.

ここで、検査の詳細を説明する前に、エッジ強度およびエッジコードの算出方法について説明する。この実施例では、検査対象画像の各画素に順に着目しつつ、ソーベル演算などのエッジ抽出用演算を実行することにより、X,Yの各軸方向における濃度勾配強度EX(x,y)、EY(x,y)を算出する。そして、これらの値EX(x,y)、EY(x,y)を用いて、以下の(A)式によりエッジ強度Ei(x,y)を算出する。また、EX(x,y),EY(x,y)の大小関係に基づいて(B)式または(C)式を実行することにより、エッジコードEc(x,y)を算出する。なお、(x,y)は、着目画素の座標である(以下も同じ。)また、データ処理の便宜上、Ei(x,y)、Ec(x,y)とも、小数点1桁を四捨五入した整数として表す。   Here, before describing the details of the inspection, a method of calculating the edge strength and the edge code will be described. In this embodiment, the concentration gradient strengths EX (x, y) and EY in the X and Y axis directions are executed by performing edge extraction calculation such as Sobel calculation while paying attention to each pixel of the image to be inspected in order. Calculate (x, y). Then, using these values EX (x, y) and EY (x, y), the edge strength Ei (x, y) is calculated by the following equation (A). Further, the edge code Ec (x, y) is calculated by executing the equation (B) or (C) based on the magnitude relationship between EX (x, y) and EY (x, y). Note that (x, y) is the coordinates of the pixel of interest (the same applies to the following). For convenience of data processing, Ei (x, y) and Ec (x, y) are both integers rounded to one decimal place. Represent as

(A)式: Ei(x,y)=|EX(x,y)|+|EY(x,y)|
(B)式: Ec(x,y)=arctan(EX(x,y)/EY(x,y))
EX(x,y)≦EY(x,y)のとき
(C)式: Ec(x,y)= arctan(EY(x,y)/EX(x,y))
EX(x,y)>EY(x,y)のとき
Expression (A): Ei (x, y) = | EX (x, y) | + | EY (x, y) |
(B) Formula: Ec (x, y) = arctan (EX (x, y) / EY (x, y))
When EX (x, y) ≦ EY (x, y) (C) Expression: Ec (x, y) = arctan (EY (x, y) / EX (x, y))
When EX (x, y)> EY (x, y)

上記の(B)(C)式によれば、エッジコードは、0度から45度までの範囲にある整数として表される。言い換えれば、水平軸(x軸)、垂直軸(y軸)の正負それぞれで規定される4方向のうち、濃度勾配方向を示すベクトルに最も近い方向と当該濃度勾配方向のベクトルとのなす角度により、エッジコードが表されることになる。   According to the above formulas (B) and (C), the edge code is represented as an integer in the range from 0 degrees to 45 degrees. In other words, of the four directions defined by the positive and negative of the horizontal axis (x axis) and the vertical axis (y axis), the angle formed by the direction closest to the vector indicating the concentration gradient direction and the vector of the concentration gradient direction , An edge code will be represented.

ただし、エッジコードの表示方法はこれに限らず、たとえば、x,yの正負いずれかの軸から時計回り方向の角度として、0〜90度の範囲の数値で表してもよい。または、x軸の正方向を基準にした時計回りおよび反時計回りの角度として、0〜180度までの範囲の数値により表してもよい。また、濃度勾配方向を示すベクトルに代えて、このベクトルに直交する方向を示す角度をもって、エッジコードとしてもよい。   However, the display method of the edge code is not limited to this. For example, the edge code may be represented by a numerical value in the range of 0 to 90 degrees as an angle in the clockwise direction from one of the positive and negative axes of x and y. Or you may represent by the numerical value of the range to 0 to 180 degree | times as a clockwise and counterclockwise angle on the basis of the positive direction of the x-axis. Further, instead of a vector indicating the density gradient direction, an edge code having an angle indicating a direction orthogonal to the vector may be used.

上記構成の検査装置では、エッジ強度画像やエッジコード画像に所定サイズの局所領域を、x,yの各軸方向に沿って走査しつつ、局所領域内のエッジ強度やエッジコードを用いて後記する処理を行うことにより、局所領域内に欠陥を表す画素があるか否かを判別する。   In the inspection apparatus having the above-described configuration, a local area of a predetermined size is scanned along the x and y axis directions in the edge intensity image and the edge code image, and is described later using the edge intensity and edge code in the local area. By performing the process, it is determined whether or not there is a pixel representing a defect in the local region.

上記の判別結果は、前述した欠陥画像として表現される。欠陥画像は、元の濃淡画像と同じサイズの2値画像であって、欠陥を表す画素(以下、「欠陥画素」という。)が「1」のデータにより、それ以外の画素が「0」のデータにより、それぞれ表される。検査の最終段階では、この欠陥画像中の欠陥画素の数を計数し、その計数値を所定の基準値と比較することにより、検査対象のワークの良/不良を判定する。   The determination result is expressed as the defect image described above. The defect image is a binary image having the same size as the original grayscale image, and the pixel indicating the defect (hereinafter referred to as “defective pixel”) is “1”, and the other pixels are “0”. Each is represented by data. In the final stage of the inspection, the number of defective pixels in the defective image is counted, and the count value is compared with a predetermined reference value to determine whether the work to be inspected is good or bad.

ここで、局所領域内で実行される画像処理と欠陥の有無を判別する処理とを、詳細に説明する。
この実施例では、エッジ強度画像やエッジコード画像から、局所領域内の各画素と同じ座標にある画素データを読み出して、各画素のエッジコードの分布状態を示すヒストグラム(以下、「エッジコードヒストグラム」または単に「ヒストグラム」という。)を作成し、このヒストグラムを解析することにより、局所領域内に欠陥が含まれるか否かを判別する。
Here, the image processing executed in the local region and the processing for determining the presence / absence of a defect will be described in detail.
In this example, pixel data at the same coordinates as each pixel in the local region is read from the edge intensity image or edge code image, and a histogram indicating the distribution state of the edge code of each pixel (hereinafter referred to as “edge code histogram”). Or simply referred to as “histogram”) and analyzing this histogram to determine whether or not a defect is included in the local region.

図2は、検査対象画像に対する局所領域の設定例と、上記のエッジコードヒストグラムの具体例とを対応づけて示す。図中の上段は、欠陥のあるワークの画像(以下、「欠陥有画像」という。)、およびこの欠陥有画像の欠陥部分に設定された局所領域から作成されたヒストグラムを示す。また下段は、同じ回路パターンが形成されているが、欠陥のないワークの画像(以下、「欠陥無画像」という。)、および上段の画像と同じ位置に設定された局所領域から作成されたヒストグラムを示す。この例に示すように、欠陥を含む局所領域で作成されたヒストグラムは、欠陥がない場合のヒストグラムと大きく異なるものになる。   FIG. 2 shows an example of setting a local region for an inspection target image and a specific example of the above edge code histogram. The upper part of the drawing shows an image of a workpiece having a defect (hereinafter referred to as “defect image”) and a histogram created from a local region set in a defect portion of the defect image. In the lower row, the same circuit pattern is formed, but the image is created from a defect-free workpiece image (hereinafter referred to as “defect-free image”) and a local region set at the same position as the upper image. Indicates. As shown in this example, the histogram created in the local region including the defect is significantly different from the histogram when there is no defect.

図3は、上記のエッジコードヒストグラムの作成手順を示すフローチャートである。なお、この図3以下の各フローチャートにおいて、θはヒストグラムの横軸を構成する角度であって、0から45までの範囲で変化する。H(θ)は、ヒストグラム中の角度θに対応する度数である。また、x,yは、後記する検査の全体手順のフローチャート(図7)における着目画素の座標であって、局所領域の中央の画素として設定される。また、局所領域のx軸方向の幅をBx+1,y軸方向の幅をBy+1とし、局所領域内の各画素のx,y座標を、i,jのカウンタにより特定する。また、各フローチャートにおける「ST」は、ステップの略である。   FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for creating the edge code histogram. In the flowcharts of FIG. 3 and subsequent figures, θ is an angle constituting the horizontal axis of the histogram, and varies in the range from 0 to 45. H (θ) is a frequency corresponding to the angle θ in the histogram. Moreover, x and y are the coordinates of the pixel of interest in the flowchart (FIG. 7) of the overall procedure for inspection described later, and are set as the center pixel of the local region. Further, the width of the local region in the x-axis direction is Bx + 1, the width in the y-axis direction is By + 1, and the x and y coordinates of each pixel in the local region are specified by i and j counters. “ST” in each flowchart is an abbreviation of step.

図3の最初のST501およびST502〜504のループは、ヒストグラムの各度数をゼロリセットする処理を意味する。つぎのST505〜512は、局所領域内の各画素のエッジコードおよびエッジ強度を用いて、エッジコードヒストグラムを完成させる処理を意味する。具体的には、局所領域内の各画素に順に着目しつつ、その着目画素のエッジコードEc(i,j)およびエッジ強度Ei(i,j)を読み出し(ST507)、エッジコードEc(i,j)に対応する度数データH(Ec(i,j))の現在値にエッジ強度Ei((i,j)を加算する(ST508)ことによって、度数データを更新する。このようにエッジ強度による重み付けをした度数を設定することにより、元の濃淡画像に多少のノイズがあっても、そのノイズに対応するエッジコードの度数はさほど高くならず、真のエッジ構成画素に対応するエッジコードに高い度数を設定することができる。   The first loop of ST501 and ST502 to 504 in FIG. 3 means a process of resetting each frequency of the histogram to zero. Next ST505-512 means the process which completes an edge code histogram using the edge code and edge intensity | strength of each pixel in a local area | region. Specifically, while paying attention to each pixel in the local region in order, the edge code Ec (i, j) and edge intensity Ei (i, j) of the target pixel are read (ST507), and the edge code Ec (i, j, The frequency data is updated by adding the edge strength Ei ((i, j) to the current value of the frequency data H (Ec (i, j)) corresponding to j) (ST508). By setting the weighted frequency, even if there is some noise in the original grayscale image, the frequency of the edge code corresponding to the noise is not so high, and the edge code corresponding to the true edge constituent pixel is high The frequency can be set.

なお、上記図3では、カメラ1(撮像手段)により生成された検査対象画像そのものを処理するのではなく、エッジ強度画像やエッジコード画像上の局所領域内の全画像を処理している。しかし、これらの疑似画像はいずれも検査対象画像から派生したものであり、またヒストグラムには、エッジ強度により重み付けされた度数を設定しているから、検査対象画像に局所領域を設定して、その領域内のエッジ構成画素のエッジコードのみを用いてヒストグラムを作成する場合と実質的に同義の処理を実行していると考えられる。   In FIG. 3 described above, the entire image in the local region on the edge intensity image or the edge code image is processed instead of processing the inspection target image itself generated by the camera 1 (imaging means). However, these pseudo images are all derived from the inspection target image, and since the frequency weighted by the edge strength is set in the histogram, a local region is set in the inspection target image, It is considered that substantially the same processing as that in the case of creating a histogram using only the edge codes of the edge constituent pixels in the region is executed.

図2の各画像に示したように、プリント基板の回路パターンは、一般に水平方向、垂直方向、および斜め45度の方向のいずれかに沿って延びるように形成される。したがって前記した(B)(C)式によれば、回路パターンのエッジの構成画素では、理論上のエッジコードは0度または45度になると考えられる。よって、図3の処理を、欠陥の存在しない局所領域に対して実行した場合には、画像中のワークまたは回路パターンに多少の回転ずれが生じているとしても、度数が高くなる範囲は、上記の理論上の値付近に限定されると考えられる。図2の例でも、欠陥無画像のエッジコードヒストグラムでは、度数が顕著になるのは0〜5度の範囲であり、15度以上の角度に対応する度数は、ゼロまたはゼロに近い数字になっている。   As shown in each image of FIG. 2, the circuit pattern of the printed circuit board is generally formed so as to extend along any one of the horizontal direction, the vertical direction, and the oblique 45-degree direction. Therefore, according to the expressions (B) and (C) described above, it is considered that the theoretical edge code is 0 degree or 45 degrees in the constituent pixels of the edge of the circuit pattern. Therefore, when the processing of FIG. 3 is performed on a local area where no defect exists, the range in which the frequency is high is the above even if the work or circuit pattern in the image has some rotational deviation. It is thought that it is limited to around the theoretical value of. In the example of FIG. 2 as well, in the edge code histogram of a defect-free image, the frequency is in the range of 0 to 5 degrees, and the frequency corresponding to an angle of 15 degrees or more is zero or a number close to zero. ing.

一方、欠陥に対応するエッジの向きには、上記のような規則性はなく、種々の方向を向くエッジが存在する。したがって、欠陥を含む局所領域に対して図3の処理を実行した場合には、欠陥のない場合のヒストグラムよりはるかに多くの角度で、度数が高くなると考えられる。図2の例でも、上段の欠陥有画像のヒストグラムでは、角度間の度数の差が小さく、ある程度の値の度数が全体にばらついた状態になっている。   On the other hand, the direction of the edge corresponding to the defect does not have the regularity as described above, and there are edges that face in various directions. Therefore, when the process of FIG. 3 is performed on a local region including a defect, the frequency is considered to be higher at a much larger angle than the histogram when there is no defect. In the example of FIG. 2 as well, in the histogram of the upper defective image, the frequency difference between the angles is small, and the frequency of a certain value varies throughout.

上記のようなヒストグラムの特性に基づき、この実施例では、つぎの図4〜6のいずれかの処理によりヒストグラムを解析し、局所領域内に不良が含まれるかどうかを判別するようにしている。なお、判別結果は、欠陥フラグd_flgにより表される。   Based on the histogram characteristics as described above, in this embodiment, the histogram is analyzed by one of the processes shown in FIGS. 4 to 6 to determine whether or not a defect is included in the local region. Note that the determination result is represented by a defect flag d_flg.

図4の処理は、ヒストグラム中の度数の最大値に対応する角度が回路パターンの限定された向きに適合するか否かを照合する処理により、欠陥の有無を判別するものである。最初のST101およびST102〜106のループは、ヒストグラム中の度数の最大値Hmax、およびこの最大値Hmaxに対応する角度Tmaxを、求めるためのものである。 The process of FIG. 4 is to determine the presence or absence of a defect by a process of checking whether or not the angle corresponding to the maximum value of the frequency in the histogram matches the limited direction of the circuit pattern. Loop initial ST101 and ST102~106 the maximum value H max of the frequency in the histogram, and the angle T max corresponding to the maximum value H max, is for obtaining.

上記の処理が終了すると、ST107では、度数の最大値Hmaxを所定のしきい値Hthと比較する。ここでHmaxがしきい値Hth以上であれば、ST108に進み、角度Tmaxを基準の角度T1,T2(T1<T2)と比較する。ここでTmaxがT1とT2との間に位置する場合には、ST108が「YES」となってST109に進み、欠陥フラグd_flgをオンにする(データ処理上はd_flgに「1」に設定する。)。一方、TmaxがT1以下であるかT2以上であれば、ST108は「NO」となってST110に進み、欠陥フラグd_flgをオフにする(データ処理上はd_flgに「0」を設定する。)。 When the above process ends, in ST107, the maximum frequency value H max is compared with a predetermined threshold value Hth. If H max is equal to or greater than the threshold value Hth, the process proceeds to ST108, and the angle T max is compared with the reference angles T1, T2 (T1 <T2). Here, when T max is located between T1 and T2, ST108 is “YES”, the process proceeds to ST109, and the defect flag d_flg is turned on (d_flg is set to “1” for data processing). .) On the other hand, if T max is equal to or less than T1 or equal to or greater than T2, ST108 is “NO”, the process proceeds to ST110, and the defect flag d_flg is turned off (d_flg is set to “0” for data processing). .

上記のT1,T2には、あらかじめ、欠陥無画像のサンプルのヒストグラムを用いるなどして、欠陥無画像のヒストグラムにおいて所定値以上の度数が得られる角度範囲と度数の低い角度範囲との境界にあたる角度が設定される。たとえば、サンプルのヒストグラムにおいて、回路パターンの限定された向きを表す角度であり、理論上度数が最大となるはずの角度(0度または45度)に対し、5度程度の範囲内に最大値が認められる場合には、T1=5、T2=40とする。   For T1 and T2, an angle corresponding to the boundary between an angle range in which a frequency equal to or higher than a predetermined value is obtained in a histogram without defects and a low frequency range by using a histogram of samples with no defects in advance. Is set. For example, in the sample histogram, the angle represents a limited direction of the circuit pattern, and the maximum value is within a range of about 5 degrees with respect to the angle (0 degree or 45 degrees) that should theoretically have the maximum degree. If it is recognized, T1 = 5 and T2 = 40.

上記図4の処理によれば、ヒストグラムの最大値Hmaxに対応する角度TmaxがT1からT2までの範囲にある場合には、この角度Tmaxは回路パターンの限定された向きには適合しておらず、局所領域内に欠陥があると判断されることになる。これに対し、角度TmaxがT1以下またはT2以上であれば、この角度Tmaxは回路パターンの限定された向きに適合しており、局所領域内には欠陥はないと判断されることになる。 According to the processing of FIG. 4 above, when the angle T max corresponding to the maximum value H max of the histogram is in the range from T1 to T2, this angle T max is suitable for the limited orientation of the circuit pattern. However, it is determined that there is a defect in the local region. On the other hand, if the angle T max is equal to or smaller than T1 or equal to or larger than T2, the angle T max conforms to the limited direction of the circuit pattern, and it is determined that there is no defect in the local region. .

また、局所領域内に殆どエッジ構成画素が含まれない場合には、ST102〜106のループで求めた最大値Hmaxはしきい値Hthより小さくなるので、ST107が「NO」となってST110に進む。よって、この場合にも、局所領域内には欠陥はないと判断されることになる。 Also, in the absence of the most edge constituent pixels in the local region, because the maximum value H max calculated in loop ST102~106 smaller than the threshold value Hth, the ST110 ST 107 becomes "NO" move on. Therefore, also in this case, it is determined that there is no defect in the local region.

なお、上記の処理では、ヒストグラム中の最大値のみを基準の角度T1,T2と比較しているが、これに限らず、ヒストグラム中の極大値のうち、値が所定の基準値以上のものについて、それぞれST107の処理を実行してもよい。この場合、各極大値のうちのいずれか1つでも、T1とT2との間の値になった場合には、欠陥フラグd_flgをオンにするようにしてもよい。   In the above processing, only the maximum value in the histogram is compared with the reference angles T1 and T2. However, the present invention is not limited to this, and the maximum value in the histogram has a value equal to or larger than a predetermined reference value. Each of the processes of ST107 may be executed. In this case, if any one of the maximum values reaches a value between T1 and T2, the defect flag d_flg may be turned on.

つぎに図5の処理は、ヒストグラム中で前後のデータより値が大きくなる度数データの数Cを求め、そのCの値を所定の基準値CAと比較することによって欠陥の有無を判別するものである。先の図2に示されるように、欠陥無画像のヒストグラムでは、最大値付近を除き、起伏の顕著な箇所は認められず、最大値から離れるほど値が下がる傾向がある。これに対し、欠陥有画像のヒストグラムでは、回路パターンに適合しない角度範囲でも、起伏の大きな変化が生じている。すなわち起伏の変化の範囲が大きくなっている。   Next, the processing of FIG. 5 determines the presence or absence of a defect by obtaining the number C of frequency data whose values are larger than the preceding and succeeding data in the histogram and comparing the value of C with a predetermined reference value CA. is there. As shown in FIG. 2, in the defect-free image histogram, except for the vicinity of the maximum value, there is no noticeable undulation, and the value tends to decrease as the distance from the maximum value increases. On the other hand, in the histogram of an image with a defect, a large change in undulation occurs even in an angle range that does not match the circuit pattern. In other words, the range of undulation changes is large.

上記のCは、ヒストグラムの起伏の発生度合いを表すものと考えられる。また、起伏の発生度合いが大きい場合は、度数のばらつきが大きいとも考えられるから、Cの値を、ヒストグラムの度数のばらつき度合いを表すパラメータとしてとらえてもよい。   The above C is considered to represent the degree of undulation of the histogram. Further, when the degree of occurrence of undulation is large, it is considered that the variation in frequency is large, and therefore the value of C may be regarded as a parameter representing the degree of variation in the frequency of the histogram.

図5では、最初のST201およびST202〜206において、1〜44度の各角度を対象に、Cの値を求め、つぎのST207において、Cの値を基準値CAと比較する。ここでCがCAより大きければ、ST207が「YES」となってST208に進み、欠陥フラグd_flgをオンにする。一方、極大値の数Cが基準値CA以下であれば、ST209に進み、欠陥フラグd_flgをオフにする。なお、基準値CAは、図4の処理のT1,T2と同様に、欠陥無画像のサンプルのヒストグラムから求められるCの値に応じて設定するのが望ましい。   In FIG. 5, in the first ST201 and ST202 to 206, the value of C is obtained for each angle of 1 to 44 degrees, and in the next ST207, the value of C is compared with the reference value CA. If C is greater than CA, ST207 is “YES” and the process proceeds to ST208, where the defect flag d_flg is turned on. On the other hand, if the number C of maximum values is less than or equal to the reference value CA, the process proceeds to ST209, and the defect flag d_flg is turned off. The reference value CA is desirably set in accordance with the value of C obtained from the histogram of the sample with no defect, similarly to T1 and T2 in the process of FIG.

上記の処理によれば、計数値Cが基準値CAより大きければ、ヒストグラムの度数のばらつき度合いは、回路パターンの限定された向きに基づくヒストグラムには適合しておらず、局所領域には欠陥が含まれると判断することになる。他方、計数値Cが基準値CAを下回る場合には、ヒストグラムの度数のばらつき度合いは、回路パターンの限定された向きに基づくヒストグラムに適合しており、局所領域には欠陥は含まれないと判断される。   According to the above processing, if the count value C is larger than the reference value CA, the degree of variation in the histogram frequency does not match the histogram based on the limited direction of the circuit pattern, and the local region has a defect. It will be judged to be included. On the other hand, when the count value C is less than the reference value CA, it is determined that the degree of variation in the histogram frequency conforms to the histogram based on the limited direction of the circuit pattern, and no defect is included in the local region. Is done.

つぎに、図6の処理では、ST301〜305において、図4のST101〜106と同様の処理によりヒストグラム中の最大値Hmaxを求めた後、このHmaxが基準値Hth以上であることを条件に、最大値Hmaxの半分(Hmax/2)以上の値をとる度数データの数C1を求める処理(ST307〜311)を実行する。 Next, in the process of FIG. 6, after obtaining the maximum value H max in the histogram in ST 301 to 305 by the same process as ST 101 to 106 of FIG. 4, this H max is equal to or greater than the reference value Hth. in, run a half-maximal value H max (H max / 2) or more values processing for obtaining the number C1 of frequency data taking (ST307~311).

ST312では、計数値C1を所定の基準値CBと比較する。ここでC1がCBを上回る場合には、ST312が「YES」となってST313に進み、欠陥フラグd_flgをオンにする。一方、C1がCB以下である場合、または最大値Hmaxが基準値Hth以下である場合には、ST314に進み、欠陥フラグd_flgをオフにする。 In ST312, the count value C1 is compared with a predetermined reference value CB. Here, when C1 exceeds CB, ST312 becomes “YES”, the process proceeds to ST313, and the defect flag d_flg is turned on. Meanwhile, C1 is the case when it is less CB, or the maximum value H max is equal to or less than the reference value Hth, the process proceeds to ST 314, to turn off the fault flag D_flg.

局所領域内に欠陥が含まれていない場合には、図2の下段のヒストグラムに示すように、ヒストグラムの最大値の半分以上の値を示す度数データは、その最大値の付近に限定される。これに対し、局所領域内に欠陥が含まれる場合のヒストグラムでは、全般にわたって度数が高めになるから、上記のC1の値は欠陥がない場合に比べ、大幅に上昇する。よって、計数値C1は、ヒストグラムの度数のばらつき度合いを示すパラメータとして機能すると考えることができる。   When no defect is included in the local region, as shown in the lower histogram of FIG. 2, the frequency data indicating a value of half or more of the maximum value of the histogram is limited to the vicinity of the maximum value. On the other hand, in the histogram in the case where the defect is included in the local region, the frequency is generally increased, so that the value of C1 is significantly increased as compared with the case where there is no defect. Therefore, it can be considered that the count value C1 functions as a parameter indicating the degree of variation in the frequency of the histogram.

なお、計数の対象とする度数データを決めるしきい値は、上記のHmax/2に限らず、たとえば、局所領域の面積に所定の係数を掛けた値としてもよい。 The threshold value for determining the frequency data to be counted is not limited to the above H max / 2, but may be a value obtained by multiplying the area of the local region by a predetermined coefficient, for example.

図6の処理によれば、計数値C1が基準値CB以上であれば、ヒストグラムの度数のばらつき度合いは、回路パターンの限定された向きに基づくヒストグラムに適合しておらず、局所領域には不良が含まれると判断される。これに対し、計数値C1が基準値CBを下回る場合には、ヒストグラムの度数のばらつき度合いは、回路パターンの限定された向きに基づくヒストグラムに適合しており、局所領域には不良は存在しないと判断される。   According to the processing of FIG. 6, if the count value C1 is equal to or greater than the reference value CB, the degree of variation in histogram frequency does not conform to the histogram based on the limited direction of the circuit pattern, and the local region is defective. Is determined to be included. On the other hand, when the count value C1 is lower than the reference value CB, the degree of variation of the histogram frequency is adapted to the histogram based on the limited direction of the circuit pattern, and there is no defect in the local region. To be judged.

上記3とおりの解析処理は、ワークの撮像状態や回路パターンの形成状態等の事情に応じて選択される。たとえば、撮像時のワークの向きが一定であって、回路パターンの回転ずれが少ないために、回路パターンの限定された向きに対応する角度がヒストグラム上のほぼ一定の位置に対応する場合には、図4の処理を選択することができる。一方、撮像時のワークが特定の方向を向いていなかったり、回路パターンの回転ずれが大きいために、回路パターンの限定された向きに対応する角度をヒストグラム上で特定するのが困難な場合には、図5または図6の処理を選択するのが望ましい。   The above three analysis processes are selected according to circumstances such as the imaging state of the workpiece and the formation state of the circuit pattern. For example, when the orientation of the workpiece during imaging is constant and the rotation deviation of the circuit pattern is small, the angle corresponding to the limited orientation of the circuit pattern corresponds to a substantially constant position on the histogram. The process of FIG. 4 can be selected. On the other hand, when it is difficult to specify the angle corresponding to the limited orientation of the circuit pattern on the histogram because the workpiece at the time of imaging is not facing a specific direction or the rotation deviation of the circuit pattern is large It is desirable to select the processing of FIG. 5 or FIG.

また、ヒストグラムの解析処理は上記の3とおりの処理に限定されるものではない。たとえば、ヒストグラムに含まれるピークの頂点(極大値)を抽出し、その抽出数を回路パターンの限定された向きの数に応じた基準数(1または2)と比較してもよい。この場合には、あらかじめ、ワークの良品モデルの画像やCADデータなどを用いて、局所領域毎に、その領域に含まれる回路パターンの向きを求め、その結果に応じた基準数を設定しておくのが望ましい。   The histogram analysis process is not limited to the above three processes. For example, the peak apex (maximum value) included in the histogram may be extracted, and the number of extractions may be compared with a reference number (1 or 2) corresponding to the number of orientations of the circuit pattern limited. In this case, the orientation of the circuit pattern included in the local area is obtained in advance for each local area using an image of a non-defective product model or CAD data, and a reference number corresponding to the result is set. Is desirable.

図7は、検査全体の処理の手順を示すフローチャートである。
検査対象のワーク(プリント基板)は、図示しない搬送機構により、カメラの撮像対象領域内に搬送され、位置決めされる。図7の処理は、このワークの導入に合わせて開始されるもので、最初のST1では、欠陥画像の各画素の値を初期値の「0」に設定する。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the entire inspection process.
The work (printed circuit board) to be inspected is transported and positioned in the imaging target area of the camera by a transport mechanism (not shown). The process of FIG. 7 is started in accordance with the introduction of the work. In the first ST1, the value of each pixel of the defect image is set to the initial value “0”.

ST2では、導入されたワークをカメラ1により撮像する。この撮像により生成された画像は、画像入力部3によりディジタル変換されるとともに、エッジ抽出部4においてエッジ強度画像およびエッジコード画像が生成される。   In ST2, the introduced work is imaged by the camera 1. The image generated by this imaging is digitally converted by the image input unit 3 and an edge strength image and an edge code image are generated by the edge extraction unit 4.

つぎのST3〜ST15は、あらかじめ設定された左上頂点(x1,y1)および右下頂点(x2,y2)により特定される矩形領域内の複数の画素に順に着目し、その画素を中心とする局所領域毎に、エッジコードヒストグラムを作成する処理や欠陥の有無を判別する処理を実行する。   The next ST3 to ST15 pay attention to a plurality of pixels in a rectangular area specified by a preset upper left vertex (x1, y1) and lower right vertex (x2, y2) in order, and a local center around that pixel. For each region, processing for creating an edge code histogram and processing for determining the presence or absence of a defect are executed.

なお、ST13のsx、ST15のsyには、着目しない画素の数(間引き処理の間隔)に1を加えた値が設定される(sx=sy=1の場合は、間引きをせず、検査領域内の全画素を対象に処理を行うことになる。)。これらsx,syの値も、局所領域のサイズと同様に、検出したい欠陥の大きさに応じて適宜変更することができる。   Note that sx in ST13 and sy in ST15 are set to a value obtained by adding 1 to the number of unfocused pixels (interval of thinning processing) (when sx = sy = 1, no thinning is performed and the inspection region is set) The processing is performed on all the pixels in the target). The values of sx and sy can be appropriately changed according to the size of the defect to be detected, similarly to the size of the local region.

上記のループにおける具体的な処理を順に説明すると、ST5で局所領域を設定した後、つぎのST6で、この局所領域に含まれる各画素のエッジ強度の和BAを算出し、さらにST7で、BAを所定の基準値と比較する。この場合の基準値は、濃度むら等のノイズにより生じるエッジ強度に基づき設定される。BAが基準値より小さい場合には、以下の処理をスキップして、ST13に進むので、この場合の欠陥画像上の着目画素は、初期値の「0」のままとなる。   The specific processing in the above loop will be described in order. After the local region is set in ST5, the sum BA of the edge intensities of the respective pixels included in the local region is calculated in ST6. Is compared with a predetermined reference value. The reference value in this case is set based on the edge strength caused by noise such as density unevenness. If BA is smaller than the reference value, the following process is skipped and the process proceeds to ST13. Therefore, the target pixel on the defective image in this case remains the initial value “0”.

上記のBAが基準値以上であれば、ST8に進み、局所領域内のヒストグラムを作成する。なお、このST8では、先に図3に示した一連の処理が実行される。さらにつぎのST9では、作成されたヒストグラムの波形を整えるための平滑化処理を実施する。具体的には、各度数データについて、それぞれ当該データおよびその前後の度数データの計3個のデータの平均値を求め、元の度数データを平均値に置き換える。   If the above BA is greater than or equal to the reference value, the process proceeds to ST8 and a histogram in the local region is created. In ST8, the series of processing shown in FIG. 3 is executed. In the next ST9, a smoothing process for adjusting the waveform of the created histogram is performed. Specifically, for each frequency data, an average value of a total of three data, that data and the frequency data before and after that data, is obtained, and the original frequency data is replaced with the average value.

ST10では、図4,5,6のいずれかに示した手順によるヒストグラムの解析処理を実行する。この解析処理において欠陥フラグd_flgがオンに設定された場合には、ST11が「YES」となってST12に進み、欠陥画像中の着目画素のデータD(x,y)を初期値の「0」から「1」に変更することにより、着目画素を欠陥画素に設定する。   In ST10, a histogram analysis process according to the procedure shown in any of FIGS. When the defect flag d_flg is set to ON in this analysis processing, ST11 becomes “YES” and the process proceeds to ST12, and the data D (x, y) of the pixel of interest in the defect image is set to the initial value “0”. By changing from 1 to “1”, the target pixel is set as a defective pixel.

上記のST3〜14のループが終了したとき、毎時のヒストグラムの解析処理結果を反映した欠陥画像が生成される。ST17では、この欠陥画像について、局所的に存在する欠陥画素が消去された修正画像を生成する処理を実行する。   When the above-described loop of ST3 to 14 ends, a defect image reflecting the hourly histogram analysis processing result is generated. In ST17, a process for generating a corrected image in which defective pixels that exist locally are deleted is executed for the defective image.

上記の画像修正処理について、図8を用いて簡単に説明する。
まず画像メモリ5内に、元の欠陥画像とは別に、修正後の欠陥画像の格納領域を設定し、その画像の各画素を初期値の「0」に設定する。そして、元の欠陥画像中の欠陥画素に順に着目し、この画素の値を新たな欠陥画像でも維持するかどうかを判別する。
The image correction process will be briefly described with reference to FIG.
First, in addition to the original defect image, a storage area for the corrected defect image is set in the image memory 5, and each pixel of the image is set to an initial value “0”. Then, attention is sequentially paid to defective pixels in the original defective image, and it is determined whether or not the value of this pixel is maintained even in the new defective image.

上記の判別処理では、着目画素g0からx方向にsx、またはy方向にsyだけ離れて位置する画素g1〜g4と、x,yの両方向に、それぞれsx,syの距離を隔てて位置する画素g5〜g8の計8個の画素について、元の欠陥画像におけるデータを読み出す。これらの画素g1〜g8は、着目画素g0を中心とする局所領域の隣に設定された局所領域の中心画素に相当する。この実施例では、これら8個の画素g1〜g8がすべて欠陥画素である場合のみ、修正後の欠陥画像の着目画素g´0の値を修正前と同じ値「1」に維持する(図8の(1)参照。)。8個の画素の中に1つでも欠陥画素でないものがある場合には、修正後の画像の着目画素g´0を、初期値の「0」のままに設定する(図8の(2)参照。)。このような処理により、ある値以上の大きさを持つ欠陥に対応する画素のみが欠陥画素として維持される。   In the above determination processing, the pixels g1 to g4 that are located sx in the x direction or sy in the y direction from the target pixel g0, and the pixels that are located in the x and y directions with a distance of sx and sy, respectively. The data in the original defect image is read for a total of 8 pixels g5 to g8. These pixels g1 to g8 correspond to the central pixel of the local region set next to the local region centered on the target pixel g0. In this embodiment, only when these eight pixels g1 to g8 are all defective pixels, the value of the target pixel g′0 of the corrected defect image is maintained at the same value “1” as before the correction (FIG. 8). (Refer to (1).) If even one of the eight pixels is not a defective pixel, the target pixel g′0 of the corrected image is set to the initial value “0” ((2) in FIG. 8). reference.). By such processing, only pixels corresponding to defects having a size greater than a certain value are maintained as defective pixels.

図7に戻って、上記の修正処理が完了すると、ST18では、修正後の欠陥画像における欠陥画素の数SDを計数する。つぎのST19では、このSDの値を所定の基準値Sthと比較する。ここでSDが基準値Sth以上であれば、ST19が「YES」となってST20に進み、検査対象のワークを「不良」であると判定する。SDが基準値Sthより小さい場合には、ST21に進み、検査対象のワークは良品であると判定する。   Returning to FIG. 7, when the above correction processing is completed, in ST18, the number SD of defective pixels in the corrected defect image is counted. In the next ST19, the value of this SD is compared with a predetermined reference value Sth. If SD is equal to or greater than the reference value Sth, ST19 is “YES”, the process proceeds to ST20, and the workpiece to be inspected is determined to be “defective”. If SD is smaller than the reference value Sth, the process proceeds to ST21 and it is determined that the workpiece to be inspected is a non-defective product.

この後は、ST22に進み、上記の判定結果を外部機器やモニタ8に出力する。さらにつぎの検査対象のワークが搬送されてくると、ST23が「YES」となってST1に戻り、上記の手順を繰り返す。一方、所定時間が経過しても、つぎのワークが搬送されなかった場合や、検査終了コマンドが入力された場合にはST23が「YES」となり、検査を終了する。   Thereafter, the process proceeds to ST22, and the above determination result is output to the external device or the monitor 8. When the next workpiece to be inspected is further conveyed, ST23 becomes “YES” and the process returns to ST1 and the above procedure is repeated. On the other hand, if the next workpiece has not been transported even after the predetermined time has elapsed, or if an inspection end command has been input, ST23 is “YES” and the inspection is terminated.

検査装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an inspection apparatus. 欠陥有画像および欠陥無画像と、各画像から作成されるヒストグラムとを対応づけて示す説明図である。It is explanatory drawing which matches and shows the image with a defect, an image without a defect, and the histogram produced from each image. ヒストグラムの作成処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparation processing procedure of a histogram. ヒストグラムの解析処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the analysis process of a histogram. ヒストグラムの解析処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the analysis process of a histogram. ヒストグラムの解析処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the analysis process of a histogram. 検査の全体処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the whole process of a test | inspection. 欠陥画像の修正処理方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correction processing method of a defect image.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ
2 コントローラ
4 エッジ抽出部
10 制御部
11 CPU
14 ハードディスク
1 Camera 2 Controller 4 Edge Extraction Unit 10 Control Unit 11 CPU
14 Hard disk

Claims (6)

向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを検査対象として、前記線状パターンの形成面に欠陥が生じていないかどうかを検査する方法であって、
検査対象の面を撮像することによって生成された画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定し、局所領域内のエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについてヒストグラムを作成する処理と、ヒストグラムに現れたピークに対応する角度データが前記線状パターンの限定された向きに適合するか否かを照合することにより欠陥の有無を判別する処理とを、前記設定された局所領域毎に実行することを、特徴とする欠陥検査方法。
A method for inspecting whether or not a defect has occurred on the formation surface of the linear pattern, with a workpiece in which a predetermined number of linear patterns having a limited orientation are formed as inspection targets,
Processing for setting a local area of a predetermined size in each of a plurality of locations of an image generated by imaging the surface to be inspected, and creating a histogram for angle data determined by the density gradient direction of the edge constituent pixels in the local area; A process for determining whether or not there is a defect by checking whether or not the angle data corresponding to the peak appearing in the histogram matches the limited direction of the linear pattern is executed for each set local region. A defect inspection method characterized by:
向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを検査対象として、前記線状パターンの形成面に欠陥が生じていないかどうかを検査する方法であって、
検査対象の面を撮像することによって生成された画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定し、局所領域内に含まれるエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについてヒストグラムを作成する処理と、作成されたヒストグラムにおける度数のばらつき度合いが前記限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに適合するか否かを照合することにより欠陥の有無を判別する処理とを、前記設定された局所領域毎に実行することを、特徴とする欠陥検査方法。
A method for inspecting whether or not a defect has occurred on the formation surface of the linear pattern, with a workpiece in which a predetermined number of linear patterns having a limited orientation are formed as inspection targets,
A process of setting a local area of a predetermined size in each of a plurality of locations of an image generated by imaging the surface to be inspected, and creating a histogram for angle data determined by the density gradient direction of the edge constituent pixels included in the local area And the process of determining the presence or absence of a defect by comparing whether or not the degree of variation in frequency in the created histogram matches the histogram of the linear pattern in the limited direction, the set local region A defect inspection method characterized by being executed every time.
前記欠陥の有無を判別する処理では、ヒストグラム中の各度数データのうち、所定のしきい値を超える度数データの数を、前記限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに基づく基準値と比較し、前記度数データの数が前記基準値を上回るときに欠陥があると判別する請求項2に記載された欠陥検査方法。   In the process of determining the presence / absence of the defect, the number of frequency data exceeding a predetermined threshold among the frequency data in the histogram is compared with a reference value based on the histogram based on the linear pattern of the limited orientation. The defect inspection method according to claim 2, wherein a defect is determined when the number of frequency data exceeds the reference value. 前記欠陥の有無を判別する処理では、ヒストグラム中のピークの数を、前記線状パターンにつき限定される向きの数に適した基準値と照合し、前記ピークの数が基準値を上回るときに欠陥があると判別する請求項2に記載された欠陥検査方法。   In the process of determining the presence or absence of the defect, the number of peaks in the histogram is checked against a reference value suitable for the number of orientations limited for the linear pattern, and the defect is detected when the number of peaks exceeds the reference value. The defect inspection method according to claim 2, wherein it is determined that there is a defect. 向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを撮像するための撮像手段と、この撮像手段により生成された画像を処理して、前記線状パターンの形成面に欠陥が生じていないかどうかを検査する検査実行手段とを具備する装置であって、
前記検査実行手段には、
前記撮像手段により生成された画像からエッジ構成画素を抽出するとともに、抽出されたエッジ構成画素について、濃度勾配方向により定まる角度データを算出するエッジ処理手段と、
前記画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定する領域設定手段と、
前記エッジ処理手段の処理結果を用いて、領域設定手段により設定された局所領域内のエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
前記線状パターンの限定された向きに対応する角度を登録するためのメモリと、
前記ヒストグラムに現れたピークに対応する角度データが前記メモリに登録された角度に適合するか否かを照合することにより、欠陥の有無を判別する判別手段と、
前記領域設定手段により設定された局所領域毎に前記ヒストグラム作成手段および判別手段による処理を実行し、判別手段による判別結果を出力する制御手段とを、具備することを特徴とする検査装置。
An imaging unit for imaging a workpiece in which a predetermined number of linear patterns with a limited orientation are formed, and an image generated by the imaging unit is processed so that no defects are generated on the surface on which the linear pattern is formed. An inspection execution means for inspecting whether or not,
The inspection execution means includes
Edge processing means for extracting edge constituent pixels from the image generated by the imaging means and calculating angle data determined by the density gradient direction for the extracted edge constituent pixels;
Area setting means for setting a local area of a predetermined size at each of a plurality of locations of the image;
Using the processing result of the edge processing means, a histogram creation means for creating a histogram for angle data determined by the density gradient direction of the edge constituent pixels in the local area set by the area setting means;
A memory for registering an angle corresponding to a limited orientation of the linear pattern;
A discriminating means for discriminating whether or not there is a defect by checking whether or not the angle data corresponding to the peak appearing in the histogram matches the angle registered in the memory;
An inspection apparatus comprising: control means for executing processing by the histogram creation means and discrimination means for each local region set by the area setting means and outputting a discrimination result by the discrimination means.
向きが限定された線状パターンが所定数形成されたワークを撮像するための撮像手段と、この撮像手段により生成された画像を処理して、前記線状パターンの形成面に欠陥が生じていないかどうかを検査する検査実行手段とを具備する装置であって、
前記検査実行手段には、
前記撮像手段により生成された画像からエッジ構成画素を抽出するとともに、抽出されたエッジ構成画素について、濃度勾配方向により定まる角度データを算出するエッジ処理手段と、
前記画像の複数箇所にそれぞれ所定サイズの局所領域を設定する領域設定手段と、
前記エッジ処理手段の処理結果を用いて、領域設定手段により設定された局所領域内のエッジ構成画素の濃度勾配方向により定まる角度データについて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラムの度数のばらつき度合いを示す所定のパラメータについて、前記限定された向きの線状パターンによるヒストグラムに基づく基準値を登録するためのメモリと、
前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムにおける前記パラメータの値を前記メモリに登録された基準値と照合することにより、欠陥の有無を判別する判別手段と、
前記領域設定手段により設定された局所領域毎に前記ヒストグラム作成手段および判別手段による処理を実行し、判別手段による判別結果を出力する制御手段とを、具備することを特徴とする検査装置。
An imaging unit for imaging a workpiece in which a predetermined number of linear patterns with a limited orientation are formed, and an image generated by the imaging unit is processed so that no defects are generated on the surface on which the linear pattern is formed. An inspection execution means for inspecting whether or not,
The inspection execution means includes
Edge processing means for extracting edge constituent pixels from the image generated by the imaging means and calculating angle data determined by the density gradient direction for the extracted edge constituent pixels;
Area setting means for setting a local area of a predetermined size at each of a plurality of locations of the image;
Using the processing result of the edge processing means, a histogram creation means for creating a histogram for angle data determined by the density gradient direction of the edge constituent pixels in the local area set by the area setting means;
A memory for registering a reference value based on a histogram based on the linear pattern of the limited orientation for a predetermined parameter indicating the degree of variation in the frequency of the histogram;
A discriminating means for discriminating the presence or absence of a defect by comparing the value of the parameter in the histogram created by the histogram creating means with a reference value registered in the memory;
An inspection apparatus comprising: control means for executing processing by the histogram creation means and discrimination means for each local region set by the area setting means and outputting a discrimination result by the discrimination means.
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