JP2978866B2 - 画像処理による寸法計測回路 - Google Patents

画像処理による寸法計測回路

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JP2978866B2 JP9334244A JP33424497A JP2978866B2 JP 2978866 B2 JP2978866 B2 JP 2978866B2 JP 9334244 A JP9334244 A JP 9334244A JP 33424497 A JP33424497 A JP 33424497A JP 2978866 B2 JP2978866 B2 JP 2978866B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理による寸
法計測回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像処理において物体の長さ(寸
法)を求めるには、周辺分布(プロジェクション又はプ
ロファイルとも称する)により物体のエッジを求める手
法が多く使われている。
【0003】例えば、図6に示すように、被検査物11
のX方向及びY方向の長さを求める場合、まず、被検査
物11が写し出された画像10のX方向及びY方向のプ
ロジェクションを作成し、このプロジェクションが予め
求めておいたしきい値を横切る点をエッジとする。そし
て、しきい値を横切るエッジ間の距離(画素数)を測定
し、この画素数で表される距離を画像分解能Z(μm/
画素)を用いて実際の長さに変換する。
【0004】しかし、このような周辺分布を用いる寸法
計測では、画像10の分解能が低下すると検出精度も低
下するし、画像採取時の環境(特に照明)条件が変わる
と検出される長さも変わってくる。即ち、このような寸
法計測により求められる長さは、画像分解能の影響を大
きく受け、かつ、画像採取時の環境の影響を多分に受け
るため、真値に対する十分な精度を期待することができ
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の周
辺分布を用いる寸法計測では、検出される長さは、画像
分解能の影響を大きく受け、かつ、画像採取時の環境の
影響を多分に受けるため、真値に対する十分な精度を期
待することができない欠点がある。
【0006】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、その目的は、画像処理による寸法計測におい
て、真値と計測値の誤差を従来の寸法計測よりも小さく
することができる新規な手法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の寸法計測回路は、寸法Qが計測された物体
の画像を基準画像として記憶する第1画像メモリ部と、
被検査物の画像を被検査画像として記憶する第2画像メ
モリ部と、前記基準画像に関し前記物体のエッジ部に複
数の登録パターンを作成し、前記複数の登録パターン間
の距離(画素数)XYAに基づいて、係数k(=Q/X
YA)を求める手段と、前記被検査画像に関し複数の被
検査パターンを作成し、前記複数の登録パターンと前記
複数の被検査パターンのパターンマッチングを行う手段
と、前記パターンマッチングによる一致度が所定値以上
で最も高い値を示している位置において前記複数の被検
査パターン間の距離(画素数)XYBを求める手段と、
前記距離XYBに前記係数kを掛け合わせ、前記被検査
物の寸法を計算する手段とを備える。
【0008】前記複数の登録パターンは、少なくとも互
いに対向する二つの登録パターンから構成され、前記複
数の被検査パターンは、少なくとも互いに対向する二つ
の被検査パターンから構成されている。
【0009】本発明の寸法計測方法は、寸法Qが計測さ
れた物体の画像を基準画像として記憶し、被検査物の画
像を被検査画像として記憶し、前記基準画像に関し前記
物体のエッジ部に複数の登録パターンを作成し、前記複
数の登録パターン間の距離(画素数)XYAに基づい
て、係数k(=Q/XYA)を求め、前記被検査画像に
関し複数の被検査パターンを作成し、前記複数の登録パ
ターンと前記複数の被検査パターンのパターンマッチン
グを行い、前記パターンマッチングによる一致度が所定
値以上で最も高い値を示している位置において前記複数
の被検査パターン間の距離(画素数)XYBを求め、前
記距離XYBに前記係数kを掛け合わせ、前記被検査物
の寸法を計算する、という一連の工程からなる。
【0010】本発明の記録媒体は、寸法Qが計測された
物体の画像を基準画像として記憶する第1ステップと、
被検査物の画像を被検査画像として記憶する第2ステッ
プと、前記基準画像に関し前記物体のエッジ部に複数の
登録パターンを作成し、前記複数の登録パターン間の距
離(画素数)XYAに基づいて、係数k(=Q/XY
A)を求める第3ステップと、前記被検査画像に関し複
数の被検査パターンを作成し、前記複数の登録パターン
と前記複数の被検査パターンのパターンマッチングを行
う第4ステップと、前記パターンマッチングによる一致
度が所定値以上で最も高い値を示している位置において
前記複数の被検査パターン間の距離(画素数)XYBを
求める第5ステップと、前記距離XYBに前記係数kを
掛け合わせ、前記被検査物の寸法を計算する第6ステッ
プとが記録されたプログラムを備える。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の寸法計測回路について詳細に説明する。図1は、本
発明の実施の形態に関わる寸法計測回路を示している。
画像取り込み部1は、基準画像と被検査画像を取り込む
部分であり、CCDカメラ、ビデオカメラ、スキャナー
などから構成される。画像メモリ2は、画像取り込み部
1から取り込んだ被検査画像を記憶しておく部分であ
り、登録画像メモリ3は、画像取り込み部1から取り込
んだ基準画像を記憶しておく部分である。
【0012】パターンマッチング回路4は、パターンマ
ッチングを実行する部分であり、例えば、被検査画像か
ら被検査パターンを作成し、かつ、基準画像から登録パ
ターンを作成し、被検査パターンと登録パターンについ
て正規化相関演算によるパターンマッチングを行う。
【0013】長さ計測回路5は、被検査画像について、
パターンマッチングにより求めた複数の座標値から被検
査物の長さ(画素数)を求める部分である。係数保持メ
モリ6は、長さ計測回路5で求められる画素数で表され
る被検査物の長さを実際の長さの単位に変換するための
係数(1画素当りの実際の長さ)を保持しておく部分で
ある。なお、この係数は、基準画像から予め求めてお
く。
【0014】長さ計算回路7は、係数保持メモリ6の係
数に基づいて、画素数で表される被検査物の長さを実際
の長さの単位に変換する部分である。次に、図1の寸法
計測回路の動作について詳細に説明する。
【0015】まず、図2に示すように、精密測定器によ
り長さ(寸法)が計測されている物体11Aの画像を画
像取り込み部を用いて採取し、基準画像10Aとして登
録画像メモリに記憶する。また、基準画像10Aについ
て、物体11Aのエッジと思われる場所に登録パターン
12Aを作成する。例えば、図2に示すように、物体が
四角形の場合には、各辺にそれぞれ一つの登録パターン
12Aを作成する。
【0016】この後、長さ計測回路を用いて、互いに対
向する辺に配置された登録パターン12A同士の距離
(画素数)XA,YAを求める。ここで、登録パターン
12A同士の距離XA,YAを求めるに当たっては、精
密測定器により長さ(寸法)が計測されている物体11
Aの画像を被検査画像としても取り込み、パターンマッ
チングを行った後に距離(画素数)XA,YAを求める
というシーケンスにするのがよい。
【0017】また、物体11Aの実際の寸法(真値)Q
X,QYと互いに対向する登録パターン12A同士の距
離(画素数)XA,YAに基づいて、係数(1画素当り
のX方向の実際の長さ)kx=QX/XA,係数(1画
素当りのY方向の実際の長さ)ky=QY/YAを求め
る。
【0018】次に、図3に示すように、被検査物11B
の画像を画像取り込み部を用いて採取し、被検査画像1
0Bとして画像メモリに記憶する。ここで、画像採取時
の環境条件(照明など)は、基準画像を採取する際の条
件と同じに設定することが重要である。また、被検査画
像10Bについて、被検査物11Bのエッジと思われる
場所に被検査パターン12Bを作成する。被検査パター
ン12Bは、登録パターン12Aに対応する箇所(物体
が四角形の場合には各辺にそれぞれ一つずつ)作成す
る。
【0019】この後、パターンマッチング回路を用い
て、登録パターン12Aと被検査パターン12Bのパタ
ーンマッチングを行う。即ち、被検査パターン12Bの
位置を決定した後、各位置における登録パターン12A
と被検査パターン12Bの一致度(例えば、相関値)を
求め、両者の一致度が所定値以上で最も高い値を示す位
置を検出する。
【0020】そして、登録パターン12Aと被検査パタ
ーン12Bの一致度が所定値以上で最も高い位置におい
て、長さ計測回路により、互いに対向する被検査パター
ン12Bの座標値をそれぞれ求め、かつ、互いに対向す
る被検査パターン12B間の距離(画素数)XB,YB
を求める。
【0021】また、長さ計算回路を用いて、互いに対向
する被検査パターン12B間の距離(画素数)XB,Y
Bに係数kx,kyを掛け合わせ、被検査物11Bの実
際の長さ(寸法)を求める。
【0022】図4は、図1の寸法計測回路を実現する装
置の一例を示すものである。21は、カメラ(CCDカ
メラ、ビデオカメラなど)であり、画像取り込み部に相
当する。22は、画像メモリ部であり、基準画像及び被
検査画像が記憶される。23は、処理部であり、パター
ンマッチング回路、長さ計測回路、長さ計算回路及び係
数保持メモリは、この処理部23により実現される。2
4は、制御部であり、処理部23における各処理を制御
している。
【0023】画像メモリ部22、処理部23及び制御部
24は、画像処理装置20内に含まれている。照明装置
25は、被写体(基準画像用物体、被検査物)26に散
乱光を照射する役割を果たし、画像採取時における環境
条件を設定する。
【0024】図5は、本発明をBGA(Ball Grid Arra
y )又はCSP(Chip Size Package )のボール検査に
適用した場合の例を示している。即ち、BGAやCSP
では、平面(パッケージ又はチップ)14上に複数のボ
ール電極13A,13Bがアレイ状に配置されている。
そこで、これら複数のボール電極13A,13Bのうち
所定の一つのボール電極13Aの実際の寸法を計測する
と共に、その所定の一つのボール電極13Aを含む画像
を基準画像とすることで、残りのボール電極13Bの各
々について寸法計測を自動的に行えるようになる。
【0025】なお、本発明は、BGAやCSPのボール
検査の他、基板のサイズ検査などにも適用可能である。
即ち、パターンマッチングができることを条件に、いか
なる物体の寸法計測も可能である。
【0026】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の寸法計
測回路によれば、例えば、正規化相関演算によるパター
ンマッチング技術を用いて見つけられた複数の座標値に
基づいて、被検査物の寸法(画素数)を求め、かつ、予
め求めておいた係数(画素数→実際の長さ変換用)によ
り被検査物の実際の長さを求めている。即ち、本発明で
は、基準画像と被検査画像の比較により被検査物の実際
の長さを求めているため、真値に対する誤差が少ない計
測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に関わる寸法計測回路を示
す図。
【図2】基準画像を示す図。
【図3】被検査画像を示す図。
【図4】図1の回路を実現する装置の一例を示す図。
【図5】BGA又はCSPのボール電極を示す図。
【図6】従来の寸法計測法を示す図。
【符号の説明】
1 :画像取り込み部、 2 :画像メモリ、 3 :登録画像メモリ、 4 :パターンマッチング回路、 5 :長さ計測回路、 6 :係数保持メモリ、 7 :長さ計算回路、 10A :基準画像、 10B :被検査画像、 11A :物体(寸法計測済) 11B :被検査物、 12A :登録パターン、 12B :被検査パターン、 13 :ボール電極、 14 :パッケージ(又はチッ
プ)、 20 :画像処理装置、 21 :カメラ、 22 :画像メモリ部、 23 :処理部、 24 :制御部、 25 :照明装置、 26 :被写体。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 寸法Qが計測された物体の画像を基準画
    像として記憶する第1画像メモリ部と、被検査物の画像
    を被検査画像として記憶する第2画像メモリ部と、前記
    基準画像に関し前記物体のエッジ部に複数の登録パター
    ンを作成し、前記複数の登録パターン間の距離(画素
    数)XYAに基づいて、係数k(=Q/XYA)を求め
    る手段と、前記被検査画像に関し複数の被検査パターン
    を作成し、前記複数の登録パターンと前記複数の被検査
    パターンのパターンマッチングを行う手段と、前記パタ
    ーンマッチングによる一致度が所定値以上で最も高い値
    を示している位置において前記複数の被検査パターン間
    の距離(画素数)XYBを求める手段と、前記距離XY
    Bに前記係数kを掛け合わせ、前記被検査物の寸法を計
    算する手段とを具備することを特徴とする寸法計測回
    路。
  2. 【請求項2】 前記複数の登録パターンは、少なくとも
    互いに対向する二つの登録パターンから構成され、前記
    複数の被検査パターンは、少なくとも互いに対向する二
    つの被検査パターンから構成されていることを特徴とす
    る請求項1記載の寸法計測回路。
  3. 【請求項3】 寸法Qが計測された物体の画像を基準画
    像として記憶し、被検査物の画像を被検査画像として記
    憶し、前記基準画像に関し前記物体のエッジ部に複数の
    登録パターンを作成し、前記複数の登録パターン間の距
    離(画素数)XYAに基づいて、係数k(=Q/XY
    A)を求め、前記被検査画像に関し複数の被検査パター
    ンを作成し、前記複数の登録パターンと前記複数の被検
    査パターンのパターンマッチングを行い、前記パターン
    マッチングによる一致度が所定値以上で最も高い値を示
    している位置において前記複数の被検査パターン間の距
    離(画素数)XYBを求め、前記距離XYBに前記係数
    kを掛け合わせ、前記被検査物の寸法を計算することを
    特徴とする寸法計測方法。
  4. 【請求項4】 寸法Qが計測された物体の画像を基準画
    像として記憶する第1ステップと、被検査物の画像を被
    検査画像として記憶する第2ステップと、前記基準画像
    に関し前記物体のエッジ部に複数の登録パターンを作成
    し、前記複数の登録パターン間の距離(画素数)XYA
    に基づいて、係数k(=Q/XYA)を求める第3ステ
    ップと、前記被検査画像に関し複数の被検査パターンを
    作成し、前記複数の登録パターンと前記複数の被検査パ
    ターンのパターンマッチングを行う第4ステップと、前
    記パターンマッチングによる一致度が所定値以上で最も
    高い値を示している位置において前記複数の被検査パタ
    ーン間の距離(画素数)XYBを求める第5ステップ
    と、前記距離XYBに前記係数kを掛け合わせ、前記被
    検査物の寸法を計算する第6ステップとが記録されたプ
    ログラムを備えることを特徴とする記録媒体。
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US7274820B2 (en) 2001-09-26 2007-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern evaluation system, pattern evaluation method and program
JP2007085746A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Yokohama Rubber Co Ltd:The 周波数選択板、その検査方法および検査装置
JP2007232464A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Omron Corp 寸法測定方法およびこれの実施に用いる寸法計測装置
JP4935129B2 (ja) * 2006-03-15 2012-05-23 Jfeスチール株式会社 鋼片切断方法及び鋼片切断システム
JP5347646B2 (ja) * 2009-03-30 2013-11-20 富士ゼロックス株式会社 画像処理装置及び画像処理プログラム
JP5343659B2 (ja) * 2009-03-30 2013-11-13 富士ゼロックス株式会社 画像処理装置及び画像処理プログラム
JP6461555B2 (ja) * 2014-10-22 2019-01-30 レーザーテック株式会社 バンプ検査装置
CN111014709B (zh) * 2019-12-30 2023-02-03 西安赛隆金属材料有限责任公司 一种确定等离子弧火焰长度的方法及装置

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