JP3038176B2 - Inspection equipment by pattern matching - Google Patents
Inspection equipment by pattern matchingInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ICなどの被検査
物をパターンマッチング法により検査する検査装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting an inspection object such as an IC by a pattern matching method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、図7に示すようなICの
表面に描かれた文字を検査する外観検査においては、パ
ターンマッチング法がよく用いられる。パターンマッチ
ング法は、良品のICから採取した画像に基づいて登録
パターンを作成し、この登録パターンと被検査物のIC
から作成した検査パターンとを比較して、両者の一致度
が所定値よりも高ければ被検査物のICを良品とし、両
者の一致度が所定値よりも低ければ被検査物のICを不
良品とする画像処理方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a visual inspection for inspecting a character drawn on the surface of an IC as shown in FIG. 7, a pattern matching method is often used. In the pattern matching method, a registered pattern is created based on an image taken from a non-defective IC, and the registered pattern and the IC of the inspection object are created.
If the degree of coincidence between the two is higher than a predetermined value, the IC of the inspected object is determined to be good, and if the degree of coincidence is lower than the predetermined value, the IC of the inspected object is defective. Image processing method.
【0003】一般には、一つの被検査物のICから採取
した画像に基づいて複数の検査パターンを作成し、これ
ら複数のパターンのうち登録パターンと検査パターンの
一致度が所定値を超えているものが一つでもあれば、そ
の被検査物のICを良品としている。In general, a plurality of inspection patterns are created based on an image taken from an IC of one inspection object, and the plurality of patterns whose matching degree between a registered pattern and the inspection pattern exceeds a predetermined value is used. If there is at least one, the IC of the inspection object is regarded as a non-defective product.
【0004】また、両者の一致度は、種々の手法により
計算することができるが、そのうちの一つに正規化相関
などの正規化を用いる計算方法がある。この正規化を用
いる計算方法は、被検査物を照らす照明の明るさの変動
に大きな影響を受けないため、安定した結果を得るのに
適している。The degree of coincidence between the two can be calculated by various methods. One of them is a calculation method using normalization such as normalized correlation. The calculation method using this normalization is suitable for obtaining a stable result because it is not greatly affected by the fluctuation of the brightness of the illumination illuminating the inspection object.
【0005】しかし、正規化を用いる計算方法によりパ
ターンマッチングの一致度を求めた場合、例えば、被検
査物のICの表面に描かれた文字がかすれているような
ときも、この文字のかすれにほとんど影響されずに一致
度が計算される。これでは、文字のかすれを不良とした
い場合に、この不良を検出することができなくなり、I
Cの外観検査に不都合となる。However, when the degree of coincidence of pattern matching is obtained by a calculation method using normalization, for example, even when a character drawn on the surface of the IC of the inspection object is blurred, the character is not blurred. The degree of coincidence is calculated with little effect. In this case, when it is desired to make the blur of the character defective, the defect cannot be detected.
This is inconvenient for the appearance inspection of C.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
正規化を用いる計算方法によりパターンマッチングの一
致度を求めていたが、この方法は、被検査物を照らす照
明の明るさの変動、即ち、被検査物の画像の濃度に大き
な影響を受けないため、例えば、被検査物のICの表面
に描かれた文字のかすれを考慮した結果が得られないと
いう欠点がある。As described above, conventionally,
Although the degree of coincidence of pattern matching was obtained by a calculation method using normalization, this method is not greatly affected by fluctuations in the brightness of the illumination illuminating the inspection object, that is, the density of the image of the inspection object. For example, there is a drawback that a result in consideration of blurring of characters drawn on the surface of the IC of the inspection object cannot be obtained.
【0007】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、被検査物の文字のかすれなどを考
慮した結果を得ることができる濃度情報を考慮したパタ
ーンマッチング法を提案することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and has as its object to propose a pattern matching method in consideration of density information capable of obtaining a result in consideration of blurring of characters of an inspection object. That is.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の検査装置は、N×M画素の登録パターンを
作成する手段と、N×M画素の検査パターンを作成する
手段と、前記登録パターンと前記検査パターンのパター
ンマッチングを以下の式In order to achieve the above object, an inspection apparatus of the present invention comprises: means for creating a registration pattern of N × M pixels; means for creating an inspection pattern of N × M pixels; The pattern matching between the registered pattern and the inspection pattern is expressed by the following equation.
【0009】[0009]
【数7】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを備
える。(Equation 7) And the result of the pattern matching PTN
And a means for judging the quality of the inspection pattern based on the result PTN of the pattern matching.
【0010】本発明の検査装置は、N×M画素の登録パ
ターンを作成する手段と、N×M画素の検査パターンを
作成する手段と、前記登録パターンと前記検査パターン
のパターンマッチングを以下の式[0010] The inspection apparatus of the present invention comprises means for creating a registration pattern of N × M pixels, means for creating an inspection pattern of N × M pixels, and pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern by the following equation.
【0011】[0011]
【数8】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを備
える。(Equation 8) And the result of the pattern matching PTN
And a means for judging the quality of the inspection pattern based on the result PTN of the pattern matching.
【0012】本発明の記録媒体には、N×M画素の登録
パターンを作成するステップと、N×M画素の検査パタ
ーンを作成するステップと、前記登録パターンと前記検
査パターンのパターンマッチングを以下の式In the recording medium of the present invention, a step of creating a registration pattern of N × M pixels, a step of creating an inspection pattern of N × M pixels, and a pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern are performed as follows. formula
【0013】[0013]
【数9】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されている。(Equation 9) And the result of the pattern matching PTN
And a result PT of the pattern matching
Determining the quality of the test pattern based on N.
【0014】本発明の記録媒体には、N×M画素の登録
パターンを作成するステップと、N×M画素の検査パタ
ーンを作成するステップと、前記登録パターンと前記検
査パターンのパターンマッチングを以下の式In the recording medium of the present invention, a step of creating a registration pattern of N × M pixels, a step of creating an inspection pattern of N × M pixels, and a pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern are performed as follows. formula
【0015】[0015]
【数10】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されている。本発明のパ
ターンマッチング方法は、N×M画素の登録パターンと
N×M画素の検査パターンのパターンマッチングを以下
の式(Equation 10) And the result of the pattern matching PTN
And a result PT of the pattern matching
Determining the quality of the test pattern based on N. According to the pattern matching method of the present invention, the pattern matching between the registration pattern of N × M pixels and the inspection pattern of N × M pixels is represented by the following equation.
【0016】[0016]
【数11】 に基づいて行う。本発明のパターンマッチング方法は、
N×M画素の登録パターンとN×M画素の検査パターン
のパターンマッチングを以下の式[Equation 11] Perform based on. The pattern matching method of the present invention comprises:
The pattern matching between the registration pattern of N × M pixels and the inspection pattern of N × M pixels is represented by the following equation.
【0017】[0017]
【数12】 に基づいて行う。(Equation 12) Perform based on.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のパターンマッチングによる検査装置について詳細に
説明する。図1は、本発明の検査装置の構成の概略を示
している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an inspection apparatus using pattern matching according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the configuration of the inspection apparatus of the present invention.
【0019】カメラ10は、被写体(良品のIC又は被
検査物のIC)16の画像を採取し、この画像を画像処
理装置11に与える。カメラ10は、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラなどから構成され、また、スキャナのよう
な画像取り込み装置を含む。The camera 10 collects an image of a subject (good IC or IC of the inspection object) 16 and supplies the image to the image processing device 11. The camera 10 includes a video camera, a digital camera, and the like, and includes an image capturing device such as a scanner.
【0020】画像処理装置11は、画像メモリ部12、
処理部13及び制御部14を有している。良品のIC又
は被検査物のICの画像は、それぞれ画像メモリ部12
に記憶される。処理部12は、良品のICの画像に基づ
いて登録パターンを作成し、被検査物のICの画像に基
づいて検査パターンを作成する。また、処理部12で
は、後述するパターンマッチング法に基づいて登録パタ
ーンと検査パターンのパターンマッチングを実行する。
制御部14は、画像メモリ部12における画像データの
入出力や、処理部13における演算の制御を行う。The image processing device 11 includes an image memory unit 12,
It has a processing unit 13 and a control unit 14. Images of non-defective ICs or inspected ICs are stored in the image memory unit 12 respectively.
Is stored. The processing unit 12 creates a registration pattern based on the image of the non-defective IC, and creates an inspection pattern based on the image of the IC of the inspection object. Further, the processing unit 12 performs pattern matching between the registered pattern and the inspection pattern based on a pattern matching method described later.
The control unit 14 controls input and output of image data in the image memory unit 12 and calculation in the processing unit 13.
【0021】照明装置15は、散乱光を照射し、被写体
16を照らす役割を果たす。次に、図2を参照しつつ本
発明の検査装置の動作(パターンマッチング法)につい
て説明する。The illumination device 15 plays a role of irradiating scattered light to illuminate the subject 16. Next, the operation (pattern matching method) of the inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
【0022】なお、本発明は、画像処理による種々の検
査に適用可能であるが、本例では、説明を分かりやすく
するため、IC(パッケージ)の表面に付された文字を
検査する場合について説明する。Although the present invention can be applied to various inspections by image processing, in the present embodiment, in order to make the explanation easy to understand, a case where characters attached to the surface of an IC (package) are inspected will be described. I do.
【0023】まず、図3に示すように、良品のICの画
像を取り込み、リファレンス画像21Aとして画像メモ
リに登録する。また、このリファレンス画像21Aのう
ちIC(パッケージ)の表面部分のほぼ全体を含む領域
を登録パターン22Aとして登録する。登録パターン2
2Aは、図4に示すように、N×M画素の大きさを有す
る(ステップST1〜ST2)。First, as shown in FIG. 3, a non-defective IC image is fetched and registered in the image memory as a reference image 21A. In addition, an area including substantially the entire surface of the IC (package) in the reference image 21A is registered as a registration pattern 22A. Registration pattern 2
2A has a size of N × M pixels as shown in FIG. 4 (steps ST1 and ST2).
【0024】次に、図5に示すように、被検査物である
ICの画像を取り込み、検査画像21Bとして画像メモ
リに登録する。また、この検査画像21BのうちIC
(パッケージ)の表面部分のほぼ全体を含む領域を検査
パターン22Bとして登録する。検査パターン22B
は、図6に示すように、登録パターンと同じN×M画素
の大きさを有する(ステップST3〜ST4)。Next, as shown in FIG. 5, an image of an IC to be inspected is captured and registered in an image memory as an inspection image 21B. In addition, IC of the inspection image 21B
A region including substantially the entire surface portion of (package) is registered as the inspection pattern 22B. Inspection pattern 22B
Has the same size of N × M pixels as the registered pattern, as shown in FIG. 6 (steps ST3 to ST4).
【0025】次に、登録画像と検査画像についてパター
ンマッチングを行う(ステップST5)。本発明では、
登録画像及び検査画像の各画素の濃度情報を考慮しつ
つ、以下の二通りの手法によりパターンマッチングを実
行している。Next, pattern matching is performed on the registered image and the inspection image (step ST5). In the present invention,
The pattern matching is performed by the following two methods while considering the density information of each pixel of the registered image and the inspection image.
【0026】第一の手法は、登録パターン(N×M画
素)の各画素の濃度をR(I,J)、検査パターン(N
×M画素)の各画素の濃度をP(I,J)と定義したと
き、以下の(1)式によりパターンマッチングの結果P
TNを得るものである。In the first method, the density of each pixel of the registration pattern (N × M pixels) is set to R (I, J), and the inspection pattern (N
× M pixels), the density of each pixel is defined as P (I, J), and the pattern matching result P
TN.
【0027】[0027]
【数13】 (Equation 13)
【0028】I = 0,1, …,N−1 J = 0,1, …,M−1 ここに、パラメータsは、正の実数である。このパター
ンマッチングの結果PTNは、−1から1までの値とな
るため、通常の正規化によるパターンマッチングの結果
と同じように正規化されている(但し、各画素の濃度情
報を考慮している)。I = 0, 1,..., N-1 J = 0, 1,..., M-1 where the parameter s is a positive real number. Since the pattern matching result PTN takes a value from −1 to 1, it is normalized in the same manner as the result of pattern matching by normal normalization (however, density information of each pixel is considered. ).
【0029】第二の手法は、登録パターン(N×M画
素)の各画素の濃度をR(I,J)、平均濃度をRav
g、検査パターン(N×M画素)の各画素の濃度をP
(I,J)、平均濃度をPavgと定義したとき、以下
の(2)式によりパターンマッチングの結果PTNを得
るものである。In the second method, the density of each pixel of the registered pattern (N × M pixels) is R (I, J), and the average density is Rav.
g, the density of each pixel of the inspection pattern (N × M pixels) is P
When (I, J) and the average density are defined as Pavg, PTN is obtained as a result of pattern matching by the following equation (2).
【0030】[0030]
【数14】 [Equation 14]
【0031】I = 0,1, …,N−1 J = 0,1, …,M−1 ここに、パラメータsは、正の実数である。このパター
ンマッチングの結果PTNは、−1から1までの値とな
るため、通常の正規化によるパターンマッチングの結果
と同じように正規化されている(但し、各画素の濃度情
報を考慮している)。I = 0, 1,..., N-1 J = 0, 1,..., M-1 where the parameter s is a positive real number. Since the pattern matching result PTN takes a value from −1 to 1, it is normalized in the same manner as the result of pattern matching by normal normalization (however, density information of each pixel is considered. ).
【0032】よって、以上の二通りの手法のいずれか一
方により計算した結果PTNに基づいて、被検査物の良
否の判定を行うことができる(ステップST6)。な
お、パターンマッチングの結果PTNの範囲を、0から
1までの範囲としたい場合には、さらに、以下の(3)
式に示す計算を行えばよい。 PTN´ = (PTN+1)/2 …(3)Therefore, the quality of the inspection object can be determined based on the PTN calculated by one of the above two methods (step ST6). If the range of the PTN as a result of the pattern matching is to be set to a range from 0 to 1, the following (3)
The calculation shown in the equation may be performed. PTN ′ = (PTN + 1) / 2 (3)
【0033】[0033]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のパター
ンマッチングによる検査装置によれば、濃度情報を考慮
したパターンマッチングを行っている。よって、IC
(パッケージ)の表面の文字の検査など、被検査物の濃
度ムラ(所定領域の濃度の均一性)を検査するのに非常
に適している。即ち、濃度情報を考慮したパターンマッ
チングでは、文字のかすれなどが存在する場合にパター
ンマッチングの結果が小さくなり、不良品と判断される
可能性が高くなる。As described above, according to the inspection apparatus using pattern matching of the present invention, pattern matching is performed in consideration of density information. Therefore, IC
It is very suitable for inspecting unevenness in density (uniformity of density in a predetermined area) of an inspection object, such as inspection of characters on the surface of a (package). That is, in the pattern matching in consideration of the density information, the result of the pattern matching becomes small when there is a faint character or the like, and the possibility of being determined to be defective is increased.
【図1】本発明の検査装置の構成の概略を示す図。FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an inspection apparatus according to the present invention.
【図2】図1の検査装置の動作を示す図。FIG. 2 is a view showing the operation of the inspection device of FIG. 1;
【図3】リファレンス画像を示す図。FIG. 3 is a view showing a reference image.
【図4】登録パターンを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a registration pattern.
【図5】検査画像を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an inspection image.
【図6】検査パターンを示す図。FIG. 6 is a diagram showing an inspection pattern.
【図7】ICの表面の文字の一例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of characters on the surface of an IC.
10 :カメラ、 11 :画像処理装置、 12 :画像メモリ部、 13 :処理部、 14 :制御部、 15 :照明装置、 16 :被写体、 21A :リファレンス画像、 22A :登録パターン、 21B :検査画像、 22B :検査パターン。 10: Camera, 11: Image processing device, 12: Image memory unit, 13: Processing unit, 14: Control unit, 15: Illumination device, 16: Subject, 21A: Reference image, 22A: Registration pattern, 21B: Inspection image, 22B: Inspection pattern.
Claims (6)
段と、N×M画素の検査パターンを作成する手段と、前
記登録パターンと前記検査パターンのパターンマッチン
グを以下の式 【数1】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを具
備することを特徴とする検査装置。1. A means for creating a registration pattern of N × M pixels, a means for creating an inspection pattern of N × M pixels, and a pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern are represented by the following equation: And the result of the pattern matching PTN
And a means for judging the quality of the test pattern based on the PTN result of the pattern matching.
手段と、N×M画素の検査パターンを作成する手段と、
前記登録パターンと前記検査パターンのパターンマッチ
ングを以下の式 【数2】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを具
備することを特徴とする検査装置。2. A means for creating a registration pattern of N × M pixels, a means for creating an inspection pattern of N × M pixels,
The pattern matching between the registered pattern and the inspection pattern is expressed by the following equation: And the result of the pattern matching PTN
And a means for judging the quality of the test pattern based on the PTN result of the pattern matching.
テップと、N×M画素の検査パターンを作成するステッ
プと、前記登録パターンと前記検査パターンのパターン
マッチングを以下の式 【数3】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されたことを特徴とする
記録媒体。3. A step of creating a registration pattern of N × M pixels, a step of creating an inspection pattern of N × M pixels, and a pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern are represented by the following equations. And the result of the pattern matching PTN
And a result PT of the pattern matching
Determining a quality of the inspection pattern based on N.
テップと、N×M画素の検査パターンを作成するステッ
プと、前記登録パターンと前記検査パターンのパターン
マッチングを以下の式 【数4】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されたことを特徴とする
記録媒体。4. A step of creating a registration pattern of N × M pixels, a step of creating an inspection pattern of N × M pixels, and a pattern matching between the registration pattern and the inspection pattern are represented by the following equations. And the result of the pattern matching PTN
And a result PT of the pattern matching
Determining a quality of the inspection pattern based on N.
の検査パターンのパターンマッチングを以下の式 【数5】 に基づいて行うことを特徴とするパターンマッチング方
法。5. A pattern matching between a registration pattern of N × M pixels and a test pattern of N × M pixels is represented by the following equation. A pattern matching method characterized in that the pattern matching method is performed based on
の検査パターンのパターンマッチングを以下の式 【数6】 に基づいて行うことを特徴とするパターンマッチング方
法。6. A pattern matching between a registration pattern of N × M pixels and a test pattern of N × M pixels is represented by the following equation. A pattern matching method characterized in that the pattern matching method is performed based on
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JP9334246A JP3038176B2 (en) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | Inspection equipment by pattern matching |
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JPH11167639A JPH11167639A (en) | 1999-06-22 |
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1997
- 1997-12-04 JP JP9334246A patent/JP3038176B2/en not_active Expired - Lifetime
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