JP3817098B2

JP3817098B2 - Binarization processing device

Info

Publication number: JP3817098B2
Application number: JP27957999A
Authority: JP
Inventors: 恭男 ▲櫛▼渕
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001101389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半田等により凹凸が形成されている基板表面の画像を２値化処理する２値化処理装置に係り、特に、基板の反り状態を考慮して基板表面の画像を２値化処理する２値化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、基板１１表面に塗布されたレジスト１２を所定のパターンに露光して現像し、レジスト１２が取り除かれている位置にパッド１３を設け、その上に半田１４を盛り付けた図である。
【０００３】
この基板１１を順次搬送し、不図示の距離画像入力装置で基板１１表面に形成されているレジスト面１２を読み取り、予め設定された閾値を以て、突出している半田１４を「１」，レジスト面１２を「０」となるように２値化処理を行っている。
【０００４】
しかしながら、図９（ａ）に示すように、基板１１は通常、基板１１平面のＸ方向，Ｙ方向に対し反りがあるため、基板１１表面に形成されたレジスト面１２に渡って同一の２値化閾値を用いると、正確に２値化処理できない場合がある。
【０００５】
即ち、図９（ｂ）に示すように、基板１１が反っていない理想状態では、レジスト面１２に渡って同一の２値化閾値を用いても正確に２値化処理することができる。しかし、同図（ｃ）に示すように反りがあると、レジスト面１２であっても２値化閾値よりも大きくなって「１」と処理され、また、半田１４が設けられている部分であっても、２値化閾値よりも小さいため、「０」と処理されてしまうこととなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、入力された対象物表面の画像データを凹凸単位で領域分割し、分割された各単位領域ごとに２値化閾値を設定することにより、基板の反りの影響をなくして正確に２値化処理を図ることにある。
【０００７】
また他の目的は、対象物表面の行方向及び列方向の反りの大きさを検出し、検出された行方向及び列方向の単位領域群から反りの小さい単位領域群の領域を選択することにより、反りの影響が小さい方向の単位領域群の各単位領域を優先して２値化し、更に精度よく２値化処理を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
要するに、本発明の請求項１記載の２値化処理装置は、凹凸が形成されている対象物表面の距離画像のデータを入力する画像入力手段と、入力された前記対象物表面の距離画像データを単位領域で分割する領域分割手段と、前記距離画像のデータに基づき、前記分割された単位領域ごとに微分値を演算する微分演算手段と、前記微分値に基づき、前記単位領域が凹部又は凸部を有する単位領域か凹部及び凸部をどちらも有しない単位領域かを判定する領域判定手段とを有し、前記凹凸が形成されている対象物表面の画像を２値化処理する２値化処理装置において、
前記領域判定手段により凹部及び凸部をどちらも有しない単位領域と判定された場合は、該単位領域から２値化閾値を設定し、前記領域判定手段により凹部又は凸部を有する単位領域と判定された場合は、該単位領域近傍に位置する凹部及び凸部をどちらも有しない単位領域から２値化閾値を設定する２値化閾値設定手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２記載の２値化処理装置は、請求項１記載の２値化処理装置において、前記２値化閾値設定手段は、
凸部が形成されていない単位領域においては、該領域の高さの最大値を２値化閾値として設定し、
凸部からなる単位領域においては、該領域近傍に位置する凸部が形成されていない単位領域の高さの最大値を２値化閾値として設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３記載の２値化処理装置は、請求項１記載の２値化処理装置において、前記２値化閾値設定手段は、
凹部が形成されていない単位領域においては、該領域の高さの最小値を２値化閾値として設定し、
凹部からなる単位領域においては、該領域近傍に位置する凹部が形成されていない単位領域の高さの最小値を２値化閾値として設定することを特徴とする。
【００１１】
凹部又は凸部が形成されている対象物表面を画像入力手段で読み取り、画素ごとの画像（高さ）データを得る。入力された画像データを単位領域に基づき領域分割する。画素ごとに微分演算処理をして画素ごとの微分値を得る。この微分値が領域判定閾値以上であるか否かを判定し、領域判定閾値以上の微分値が含まれている単位領域は凹部又は凸部からなる単位領域、領域判定閾値以上の微分値が含まれていない単位領域は凹凸が形成されていない単位領域と判定し、記憶手段に格納保持させる。
【００１２】
そして、凹凸が形成されていない単位領域のみを記憶手段から読み出して、各領域の高さの最大値を２値化閾値として２値化処理する。また、凹部又は凸部からなる単位領域においては、その周囲４近傍又は８近傍に位置する凹凸が形成されていない単位領域を読み出し、最大値となる高さを凹部又は凸部からなる単位領域における２値化閾値として２値化処理する。
【００１３】
更に、請求項４記載の２値化処理装置は、請求項２又は３記載の２値化処理装置において、前記対象物表面上の分割された行方向に連続する単位領域からなる行方向単位領域群と該行方向単位領域群に直交する列方向単位領域群の対象物表面の高さの各平均値と、前記各単位領域群を構成する各単位領域の対象物表面の高さと、の差の絶対値の和に基づき、前記対象物表面の行方向及び列方向の反りの大きさを検出し、検出された前記行方向及び列方向の領域群から反りの小さい単位領域群を選択する反り方向判定手段と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、領域判定後に、行方向単位領域群を読み出して対象物表面の高さの平均値を算出する。そして、この平均値と行方向単位領域群の各領域の対象物表面の高さとの差の絶対値を算出して合計する。同様に、列方向単位領域群を読み出して対象物表面の高さの平均値を算出する。そして、この平均値と列方向単位領域群の各領域の対象物表面の高さとの差の絶対値を算出して合計する。そして、これらの合計値同士を比較して、対象物の反り方向の大小を判定し、反りの小さい方向の単位領域群を選択する。
【００１５】
そして、凹凸が形成されていない単位領域のみを記憶手段から読み出して、各領域の対象物表面の高さの中の最大値を２値化閾値として２値化処理する。また、凹部又は凸部からなる単位領域においては、選択した方向に隣接する凹凸が形成されていない単位領域を読み出し、最大値となる対象物表面の高さを凹部又は凸部からなる単位領域における２値化閾値として２値化処理する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の２値化処理装置の実施の形態を示すブロック図である。この２値化処理装置１は、距離画像入力手段２と、設定手段３と、処理手段４と、記憶手段５と、出力手段６とで構成されている。
【００１７】
距離画像入力手段２は、例えば、対象物表面の高さ（変位量）を測定する変位測定装置等が用いられ、順次搬送されてくる基板表面の測定を行う。入力された画像データは画素ごとの高さデータを有している。搬送されてくる対象物は、図８に示したような凸部である半田１４が設けられている基板１１である。基板１１表面にはレジスト１２が塗布されており、高さデータはこのレジスト面１２が基準となる。
【００１８】
設定手段３は、領域分割設定手段３ａ及び領域判定閾値設定手段３ｂで構成されている。領域分割設定手段３ａには、図２（ｂ）に示すように、基板１１に形成されている各半田を含む最小の単位領域（例えば３×３画素）が記憶されている。なお、予め半田の位置情報も記憶しておき、半田を含む単位領域（例えば４×４画素）に対し、その近傍の領域を小さく（例えば２×２画素）設定してもよい。
【００１９】
領域判定閾値設定手段３ｂは、後述する微分演算手段４ｂにより得られた演算結果に対する領域判定閾値が記憶されている。
【００２０】
次に処理手段について説明する。処理手段４は、領域分割手段４ａ，微分演算手段４ｂ，領域判定手段４ｃ，２値化閾値決定手段４ｄ及び２値化手段４ｅで構成されている。
【００２１】
領域分割手段４ａは、領域分割設定手段３ａから基準となる単位領域を読み込み、入力された画像データに対応させ、画像データを単位領域ごとに分割させる。微分演算手段４ｂは、図２（ａ）に示すように所定の行列サイズ（例えば３×３の正方行列）で画像データ上を走査し、次式にしたがって微分演算処理を行って画素ごとの微分値を算出し、記憶手段に格納保持する。
【００２２】
【数式１】

【００２３】
例えば図２（ｂ）に示す画素Ｇの微分値（絶対高さ）を演算する場合、上記式にしたがって、周囲の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｈ，Ｋ，Ｌ，Ｍを用いる。同様に、画素Ｈ，Ｉ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｑ，Ｒ，Ｓも演算処理を行い、単位領域Ｚ内の各画素の微分値を得、記憶手段に格納保持する。そして、単位領域Ｚの画素Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｑ，Ｒ，Ｓの高さを記憶手段５に格納保持させる。他の単位領域Ｚも同様な処理を行い、各単位領域Ｚの高さを記憶手段５に格納保持させる。
【００２４】
領域判定手段４ｃは、記憶手段５に格納保持されている各単位領域Ｚの各画素の高さを読み出し、領域判定閾値設定手段３ｂから読み出された領域判定閾値と比較する。単位領域Ｚが領域判定閾値より大きい高さを有する画素を含む場合、その領域は半田１４が形成されている単位領域Ｚａと判定され、単位領域Ｚが領域判定閾値より大きい高さを有する画素を含まない場合、その領域は半田１４が形成されていない単位領域（レジスト面領域）Ｚｂと判定される。
【００２５】
２値化閾値決定手段４ｄは、各領域Ｚごとに２値化閾値を設定する。具体的には、レジスト面領域Ｚｂにおいては、その高さの最大値を２値化閾値として設定する。一方、半田１４が形成されている単位領域Ｚａにおいては、図４に示すような、その領域の４近傍又は８近傍に位置するレジスト面領域Ｚｂの高さから、最大値の高さを２値化閾値として設定する。
【００２６】
２値化手段４ｅは、各領域Ｚの高さを、２値化閾値決定手段４ｄで決定された２値化閾値で画素ごとに２値化処理する。出力手段６は、２値化処理された対象物１０表面の画像データを表示する。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、単位領域Ｚと領域判定閾値を設定手段３に設定しておく。そして、設定手段３に設定されたこれら初期値を読み込む（ＳＴ１）。
【００２８】
次に、対象物１０である半田１４が設けられている基板１１を搬送し、変位測定装置等の画像入力手段２で対象物表面の画像データ（高さデータ）を読み込む（ＳＴ２）。そして、対象物１０表面の画像データを単位領域ごとに分割する（ＳＴ３）。
【００２９】
画素ごとに微分を行って高さを算出し、記憶手段５に格納保持させる（ＳＴ４）。そして、記憶手段５に格納保持されている各画素の高さを読み出し、単位領域Ｚごとに高さの最大値を算出する。この単位領域Ｚの画素ごとの高さと領域判定閾値設定手段３ｂから読み出された領域判定閾値とを比較する。領域Ｚの高さが領域判定閾値より大きい場合、その領域は半田１４が形成されている領域Ｚａと判定され、領域の高さが領域判定閾値より小さい場合、その領域はレジスト面領域Ｚｂと判定される（ＳＴ５）。
【００３０】
すべての領域に対して判定が終了していなければ（ＳＴ６−ＮＯ）、残りの領域を微分演算し（ＳＴ４）、領域判定を行う（ＳＴ５）。すべての領域に対して判定が終了したとき（ＳＴ６−ＹＥＳ）、各領域ごとに２値化閾値を設定する（ＳＴ７）。
【００３１】
レジスト面領域Ｚｂにおいては、各レジスト面領域Ｚｂ中の高さの最大値を２値化閾値として設定する（ＳＴ８）。一方、半田１４が形成されている領域Ｚａにおいては、その領域Ｚａの４近傍又は８近傍のレジスト面領域Ｚｂの高さから、最大値の高さを２値化閾値として設定する（ＳＴ９）。
【００３２】
すべての領域に対して２値化閾値が決定していなければ、（ＳＴ１０−ＮＯ）、残りの領域の２値化閾値を決定する（ＳＴ７）。すべての領域に対して２値化閾値が決定しているとき（ＳＴ１０−ＹＥＳ）、各領域ごとに２値化処理を行う（ＳＴ１１）。これにより、半田１４が形成されている領域Ｚａは「１」、レジスト面領域Ｚｂは「０」となる。
【００３３】
次に、本発明の２値化処理装置の第二実施の形態について説明する。この第二実施の形態は、第一実施の形態に、図６（ａ）に示すような対象物１０の反りの方向を判定する反り方向判定手段４ｆを設けたものである。
【００３４】
反り方向判定手段４ｆは、対象物１０表面上の分割された行方向に連続する領域からなる行方向領域群Ｚｌ内のレジスト面領域の高さから平均値を演算する。また、同様に、行方向領域群Ｚｌに直交する列方向領域群Ｚｍ内のレジスト面領域の高さから平均値を演算する。
【００３５】
そして、行方向領域群Ｚｌの高さの平均値と行方向領域群Ｚｌ内の各レジスト面領域の高さとの差の絶対値を算出し、その絶対値の和及び極大値を得る。また、同様に、列方向領域群Ｚｍの高さの平均値と列方向領域群Ｚｍ内の各レジスト面領域の高さとの差の絶対値を算出し、その絶対値の和及び極大値を得る。
【００３６】
行方向領域群Ｚｌ及び列方向領域群Ｚｍから得られた各絶対値の和を比較して反りの大小を判定し、小さい方の領域群を選択する。また、行方向領域群Ｚｌ及び列方向領域群Ｚｍのレジスト面領域の差が規定値以上となった場合、それぞれ得られた絶対値の和を各レジスト面領域の数で平均化して比較し、反りの大小を判定し、小さい方の領域群を選択する。更に、行方向領域群Ｚｌ及び列方向領域群Ｚｍの極大値が規定値以上になった場合、極大値同士を比較して反りの大小を判定し、小さい方の領域群を選択する。
【００３７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。ＳＴ１〜５までは第一実施の形態の作用と同様であるので、その説明を省略する。
【００３８】
ＳＴ５において領域判定後、対象物１０の反り方向の判定を行う（ＳＴ５’）。すべての領域に対して判定が終了していなければ（ＳＴ６−ＮＯ）、残りの領域を微分演算し（ＳＴ４）、領域判定（ＳＴ５）及び反り判定（ＳＴ５’）を行う。すべての領域に対して判定が終了したとき（ＳＴ６−ＹＥＳ）、各領域ごとに２値化閾値を設定する（ＳＴ７）。
【００３９】
レジスト面領域Ｚｂにおいては、各レジスト面領域Ｚｂ中の高さの最大値を２値化閾値として設定する（ＳＴ８）。一方、半田１４が形成されている領域Ｚａにおいては、図６（ｂ）に示すように、反り方向判定手段４ｆにより選択された反りの小さい方向に位置するレジスト面領域Ｚｂの高さから、最大値の絶対高さを２値化閾値として設定する（ＳＴ９’）。
【００４０】
すべての領域に対して２値化閾値が決定していなければ、（ＳＴ１０−ＮＯ）、残りの領域の２値化閾値を決定する（ＳＴ７）。すべての領域に対して２値化閾値が決定しているとき（ＳＴ１０−ＹＥＳ）、各領域ごとに２値化処理を行う（ＳＴ１１）。
【００４１】
なお、上記いずれの形態においても、微分演算手段４ｂにおいて同一の微分演算処理を行っているが、この方法に限られることなく他の微分演算処理であってもよい。
【００４２】
また、上記いずれの形態においても、凸部として基板１１表面に設けられた半田１４を用いたが、これに限定されることはなく、基板１１表面に凹部が形成されている対象物であってもよい。この場合、凹部が形成されていない領域においては、その領域の高さの最小値を２値化閾値として用い、凹部からなる単位領域においては、該領域近傍に位置する凹部が形成されていない単位領域の高さの最小値を２値化閾値として用いる。これによれば、２値化処理により、凹部が「０」、凹部が形成されていない画素（レジスト面）が「１」となる。
【００４３】
【発明の効果】
入力された対象物表面の画像データを凹凸単位で領域分割し、分割された各単位領域ごとに２値化閾値を設定することにより、基板の反りの影響をなくして正確に２値化処理ができる。
【００４４】
また、対象物表面の行方向及び列方向の反りの大きさを検出し、検出された行方向及び列方向の単位領域群から反りの小さい単位領域群の領域を選択することにより、反りの影響が小さい方向の単位領域群の各単位領域を優先して２値化することができ、更に精度よく２値化処理ができる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による２値化処理装置の第一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明による２値化処理装置の画像データ及び単位領域を示した図である。
【図３】本発明による２値化処理装置の第一実施の形態を示すフローチャートである。
【図４】本発明による２値化処理装置の領域判定後の単位領域を示した図である。
【図５】本発明による２値化処理装置の第二実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明による２値化処理装置の反り方向判定手段の処理を示す図である。
【図７】本発明による２値化処理装置の第二実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】対象物である半田が設けられている基板の側段面図である。
【図９】対象物である半田が設けられている基板の従来の閾値を示す図である。
【符号の説明】
１…２値化処理装置、２…画像入力手段、４…処理手段、４ａ…領域分割手段、４ｂ…微分演算手段、４ｃ…領域判定手段、４ｄ…２値化閾値決定手段、４ｅ…２値化手段、４ｆ…反り方向判定手段、１０…対象物、１４…凹凸（半田）、Ｚ…単位領域、Ｚａ…凹部又は凸部からなる単位領域、Ｚｂ…凹凸が形成されていない単位領域、Ｚｌ…行方向単位領域群、Ｚｍ…列方向単位領域群[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a binarization processing apparatus that binarizes an image of a substrate surface on which irregularities are formed by solder or the like, and in particular, binarizes an image of a substrate surface in consideration of the warping state of the substrate. The present invention relates to a binarization processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a diagram in which a resist 12 applied to the surface of the substrate 11 is exposed to a predetermined pattern and developed, a pad 13 is provided at a position where the resist 12 is removed, and a solder 14 is placed thereon.
[0003]
The substrate 11 is sequentially conveyed, the resist surface 12 formed on the surface of the substrate 11 is read by a distance image input device (not shown), the protruding solder 14 is set to “1” with a preset threshold value, and the resist surface 12 Is binarized so as to be “0”.
[0004]
However, as shown in FIG. 9A, since the substrate 11 usually warps with respect to the X direction and Y direction of the substrate 11 plane, the same binary value is obtained across the resist surface 12 formed on the surface of the substrate 11. If the binarization threshold is used, there are cases where binarization processing cannot be performed accurately.
[0005]
That is, as shown in FIG. 9B, in the ideal state where the substrate 11 is not warped, the binarization process can be performed accurately even if the same binarization threshold is used across the resist surface 12. However, if there is a warp as shown in FIG. 3C, even the resist surface 12 is processed as “1” because it is larger than the binarization threshold, and the solder 14 is provided. Even if it is, since it is smaller than the binarization threshold, it is processed as “0”.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks, and the object of the present invention is to divide the input image data of the surface of the object into regions by unevenness units, and 2 for each divided unit region. By setting the binarization threshold, the binarization process is performed accurately without the influence of the warp of the substrate.
[0007]
Another object is to detect the amount of warpage in the row direction and the column direction on the surface of the object, and select a region of a unit region group with a small warpage from the detected unit region group in the row direction and the column direction. In other words, each unit region of the unit region group in the direction in which the influence of the warp is small is preferentially binarized, and binarization processing is performed with higher accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In short, the binarization processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes an image input means for inputting distance image data on the surface of the object on which the irregularities are formed, and the input distance image data on the surface of the object. a region dividing means for dividing a unit area, the distance on the basis of the data of the image, a differential calculating means for calculating a differential value to the divided units of area your capital, based on the differential value, before Kitan position region and a region determination unit that determines both whether no unit region concave portion and the convex portion or the unit regions with recesses or protrusions, the image of the object surface on which the irregularities are formed binary In the binarization processing apparatus that performs the digitization process,
If the region determining unit determines that the unit region has neither a concave portion nor a convex portion, a binarization threshold is set from the unit region, and the region determining unit determines that the unit region has a concave portion or a convex portion. In such a case, there is provided a binarization threshold setting means for setting a binarization threshold from a unit region that has neither a concave portion nor a convex portion located in the vicinity of the unit region .
[0009]
The binarization processing apparatus according to claim 2 of the present invention is the binarization processing apparatus according to claim 1, wherein the binarization threshold value setting means includes:
In the unit area where the convex part is not formed, the maximum value of the height of the area is set as the binarization threshold,
In the unit region composed of the convex portions, the maximum value of the height of the unit region in the vicinity of the region where the convex portions are not formed is set as the binarization threshold value.
[0010]
Further, the binarization processing apparatus according to claim 3 of the present invention is the binarization processing apparatus according to claim 1, wherein the binarization threshold value setting means includes:
In a unit region where no recess is formed, the minimum value of the height of the region is set as a binarization threshold,
In the unit region composed of the concave portion, the minimum value of the height of the unit region in the vicinity of the region where the concave portion is not formed is set as the binarization threshold value.
[0011]
The surface of the object on which the concave portion or convex portion is formed is read by the image input means, and image (height) data for each pixel is obtained. The input image data is divided into regions based on unit regions. Differentiation processing is performed for each pixel to obtain a differential value for each pixel. It is determined whether or not this differential value is greater than or equal to the region determination threshold, and the unit region that includes the differential value that is greater than or equal to the region determination threshold includes a unit region that is a concave or convex portion, and a differential value that is greater than or equal to the region determination threshold. The unit area that is not formed is determined as a unit area that is not formed with irregularities, and is stored and held in the storage means.
[0012]
Then, only the unit area where the unevenness is not formed is read from the storage unit, and binarization processing is performed using the maximum value of the height of each area as the binarization threshold value. Further, in the unit region composed of the concave portion or the convex portion, the unit region which is located in the vicinity of the periphery 4 or near the portion where the concave and convex portions are not formed is read, and the maximum height is read in the unit region composed of the concave portion or the convex portion. Binarization processing is performed as a binarization threshold.
[0013]
Furthermore, the binarization processing device according to claim 4 is the binarization processing device according to

claim

2 or 3, wherein the row direction unit region is composed of unit regions continuous in the row direction on the surface of the object. The difference between the average value of the object surface height of the group direction and the column direction unit region group orthogonal to the row direction unit region group and the height of the object surface of each unit region constituting each unit region group Based on the sum of absolute values of the object, warp in the row direction and the column direction on the surface of the object is detected, and a unit region group having a small warp is selected from the detected region group in the row direction and the column direction. And a direction determining means.
[0014]
According to this, after the region determination, the row direction unit region group is read and the average value of the height of the object surface is calculated. Then, the absolute value of the difference between the average value and the height of the object surface in each region of the row direction unit region group is calculated and summed. Similarly, the column direction unit region group is read and the average value of the heights of the object surfaces is calculated. Then, the absolute value of the difference between the average value and the height of the object surface in each region of the row direction unit region group is calculated and summed. Then, these total values are compared with each other to determine the magnitude of the warping direction of the object, and a unit region group in the direction with less warping is selected.
[0015]
Then, only the unit area in which the unevenness is not formed is read from the storage unit, and binarization processing is performed using the maximum value of the height of the object surface in each area as the binarization threshold value. Further, in the unit region consisting of the concave portion or the convex portion, the unit region in which the unevenness adjacent to the selected direction is not formed is read, and the height of the object surface that is the maximum value is determined in the unit region consisting of the concave portion or the convex portion. Binarization processing is performed as a binarization threshold.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a binarization processing apparatus of the present invention. The binarization processing apparatus 1 includes a distance image input unit 2, a setting unit 3, a processing unit 4, a storage unit 5, and an output unit 6.
[0017]
The distance image input means 2 uses, for example, a displacement measuring device that measures the height (displacement amount) of the surface of the object, and measures the substrate surface that is sequentially conveyed. The input image data has height data for each pixel. The object to be conveyed is the substrate 11 on which the solder 14 which is a convex portion as shown in FIG. 8 is provided. A resist 12 is applied to the surface of the substrate 11, and the height data is based on the resist surface 12.
[0018]
The setting unit 3 includes an area division setting unit 3a and an area determination threshold setting unit 3b. In the area division setting means 3a, as shown in FIG. 2B, a minimum unit area (for example, 3 × 3 pixels) including each solder formed on the substrate 11 is stored. In addition, the position information of the solder may be stored in advance, and an area near the unit area including the solder (for example, 4 × 4 pixels) may be set small (for example, 2 × 2 pixels).
[0019]
The area determination threshold value setting means 3b stores an area determination threshold value for the calculation result obtained by the differential calculation means 4b described later.
[0020]
Next, processing means will be described. The processing unit 4 includes an area dividing unit 4a, a differential calculation unit 4b, an area determination unit 4c, a binarization threshold value determination unit 4d, and a binarization unit 4e.
[0021]
The area dividing unit 4a reads the unit area serving as a reference from the area division setting unit 3a, corresponds to the input image data, and divides the image data for each unit area. The differential calculation means 4b scans the image data with a predetermined matrix size (for example, a 3 × 3 square matrix) as shown in FIG. 2A, performs differential calculation processing according to the following formula, and performs differentiation for each pixel. The value is calculated and stored in the storage means.
[0022]
[Formula 1]

[0023]
For example, when the differential value (absolute height) of the pixel G shown in FIG. 2B is calculated, the surrounding pixels A, B, C, F, H, K, L, and M are used according to the above formula. Similarly, the pixels H, I, L, M, N, Q, R, and S are also subjected to arithmetic processing to obtain a differential value of each pixel in the unit area Z, and are stored and held in the storage means. Then, the storage means 5 stores and holds the heights of the pixels G, H, I, L, M, N, Q, R, and S in the unit region Z. The same processing is performed for the other unit areas Z, and the storage means 5 stores and holds the height of each unit area Z.
[0024]
The area determination means 4c reads the height of each pixel of each unit area Z stored and held in the storage means 5 and compares it with the area determination threshold value read from the area determination threshold value setting means 3b. When the unit region Z includes a pixel having a height greater than the region determination threshold, the region is determined to be a unit region Za where the solder 14 is formed, and the unit region Z includes a pixel having a height greater than the region determination threshold. If not included, the region is determined as a unit region (resist surface region) Zb in which the solder 14 is not formed.
[0025]
The binarization threshold value determination unit 4d sets a binarization threshold value for each region Z. Specifically, in the resist surface area Zb, the maximum value of the height is set as the binarization threshold value. On the other hand, in the unit region Za in which the solder 14 is formed, the maximum height is binary from the height of the resist surface region Zb located in the vicinity of 4 or 8 in the region as shown in FIG. Set as the threshold value.
[0026]
The binarization unit 4e binarizes the height of each region Z for each pixel with the binarization threshold determined by the binarization threshold determination unit 4d. The output means 6 displays the image data of the surface of the object 10 that has been binarized.
[0027]
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the unit area Z and the area determination threshold are set in the setting unit 3. Then, these initial values set in the setting means 3 are read (ST1).
[0028]
Next, the board | substrate 11 with which the solder 14 which is the target object 10 is provided is conveyed, and image data (height data) of the target object surface is read by the image input means 2 such as a displacement measuring device (ST2). Then, the image data on the surface of the object 10 is divided for each unit area (ST3).
[0029]
Differentiation is performed for each pixel, the height is calculated, and stored in the storage means 5 (ST4). Then, the height of each pixel stored and held in the storage unit 5 is read, and the maximum value of the height is calculated for each unit region Z. The height of each unit region Z for each pixel is compared with the region determination threshold value read from the region determination threshold value setting unit 3b. When the height of the area Z is larger than the area determination threshold, the area is determined as the area Za where the solder 14 is formed. When the height of the area is smaller than the area determination threshold, the area is determined as the resist surface area Zb. (ST5).
[0030]
If the determination is not completed for all the regions (ST6-NO), the remaining regions are differentiated (ST4), and the region is determined (ST5). When the determination is completed for all areas (ST6-YES), a binarization threshold is set for each area (ST7).
[0031]
In the resist surface area Zb, the maximum value of the height in each resist surface area Zb is set as a binarization threshold (ST8). On the other hand, in the area Za where the solder 14 is formed, the maximum height is set as the binarization threshold from the height of the resist surface area Zb in the vicinity of 4 or 8 in the area Za (ST9).
[0032]
If the binarization threshold has not been determined for all the regions (ST10-NO), the binarization thresholds for the remaining regions are determined (ST7). When the binarization threshold is determined for all regions (ST10-YES), binarization processing is performed for each region (ST11). As a result, the area Za where the solder 14 is formed is “1”, and the resist surface area Zb is “0”.
[0033]
Next, a second embodiment of the binarization processing apparatus of the present invention will be described. In the second embodiment, the warp direction determination means 4f for determining the warp direction of the object 10 as shown in FIG. 6A is provided in the first embodiment.
[0034]
The warp direction determination means 4f calculates an average value from the heights of the resist surface areas in the row direction area group Zl formed of the divided areas in the row direction on the surface of the object 10. Similarly, the average value is calculated from the height of the resist surface area in the column direction area group Zm orthogonal to the row direction area group Zl.
[0035]
Then, the absolute value of the difference between the average height of the row direction region group Zl and the height of each resist surface region in the row direction region group Zl is calculated, and the sum of the absolute values and the maximum value are obtained. Similarly, the absolute value of the difference between the average height of the row direction region group Zm and the height of each resist surface region in the row direction region group Zm is calculated, and the sum and the maximum value of the absolute values are obtained. .
[0036]
The sum of absolute values obtained from the row direction region group Zl and the column direction region group Zm is compared to determine the magnitude of the warp, and the smaller region group is selected. Further, when the difference between the resist surface regions of the row direction region group Zl and the column direction region group Zm is equal to or greater than a specified value, the sum of the obtained absolute values is averaged by the number of each resist surface region and compared. Judge the magnitude of the warp and select the smaller area group. Further, when the local maximum values of the row direction region group Zl and the column direction region group Zm are equal to or greater than the specified value, the local maximum values are compared to determine the magnitude of the warp, and the smaller region group is selected.
[0037]
Next, the operation of the present embodiment will be described. Since ST1 to ST5 are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0038]
After the area determination in ST5, the warpage direction of the object 10 is determined (ST5 '). If the determination is not completed for all regions (ST6-NO), the remaining regions are differentiated (ST4), and region determination (ST5) and warpage determination (ST5 ′) are performed. When the determination is completed for all areas (ST6-YES), a binarization threshold is set for each area (ST7).
[0039]
In the resist surface area Zb, the maximum value of the height in each resist surface area Zb is set as a binarization threshold (ST8). On the other hand, in the region Za where the solder 14 is formed, as shown in FIG. 6B, the maximum is obtained from the height of the resist surface region Zb located in the direction of small warpage selected by the warp direction determining means 4f. The absolute height of the value is set as a binarization threshold (ST9 ′).
[0040]
If the binarization threshold has not been determined for all the regions (ST10-NO), the binarization thresholds for the remaining regions are determined (ST7). When the binarization threshold is determined for all regions (ST10-YES), binarization processing is performed for each region (ST11).
[0041]
In any of the above forms, the differential calculation means 4b performs the same differential calculation processing. However, the present invention is not limited to this method, and other differential calculation processing may be used.
[0042]
Further, in any of the above forms, the solder 14 provided on the surface of the substrate 11 is used as the convex portion. However, the present invention is not limited to this, and the object has a concave portion formed on the surface of the substrate 11. Also good. In this case, in a region where no recess is formed, the minimum value of the height of that region is used as the binarization threshold, and in a unit region made up of a recess, a unit where a recess located near the region is not formed The minimum value of the area height is used as the binarization threshold. According to this, by the binarization processing, the concave portion is “0”, and the pixel (resist surface) where the concave portion is not formed is “1”.
[0043]
【The invention's effect】
The input image data of the surface of the object is divided into uneven units, and a binarization threshold is set for each divided unit area, so that the binarization process can be accurately performed without the influence of the warp of the substrate. it can.
[0044]
Further, by detecting the magnitude of warpage in the row direction and the column direction on the surface of the object, and selecting the region of the unit region group with small warpage from the detected unit region group in the row direction and column direction, the influence of the warp Can be binarized with priority given to each unit region of the unit region group in the direction of small, and binarization processing can be performed with higher accuracy.
[0045]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing image data and unit areas of the binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a first embodiment of the binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a unit area after area determination of the binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating processing of a warp direction determination unit of the binarization processing device according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of the binarization processing apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a side step view of a substrate provided with solder as an object.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional threshold value of a substrate provided with solder as an object.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Binarization processing apparatus, 2 ... Image input means, 4 ... Processing means, 4a ... Area division means, 4b ... Differential calculation means, 4c ... Area determination means, 4d ... Binarization threshold value determination means, 4e ... Binary 4f... Warpage direction determination means 10... Target object 14. Concavity and convexity (solder), Z... Unit region, Za... Unit region composed of recesses or projections, Zb. ... Row direction unit region group, Zm ... Column direction unit region group

Claims

An image input means (2) for inputting distance image data on the surface of the object (10) on which the irregularities (14) are formed, and the input distance image data on the object surface is divided into unit regions (Z). segmenting means and (4a), on the basis of the data of the distance image, the differential calculation means for calculating a differential value in the divided units of area your capital and (4b), on the basis of the differential value, before Kitan position area and a unit region having a concave or convex portion (Za) or recess and without a unit area both the convex portion (Zb) or determining region determining means (4c), wherein the irregularities are formed In a binarization processing apparatus for binarizing an image of a target object surface,
If the region determining unit determines that the unit region has neither a concave portion nor a convex portion, a binarization threshold is set from the unit region, and the region determining unit determines that the unit region has a concave portion or a convex portion. A binary threshold setting means (4d) for setting a binarization threshold from a unit region that has neither a concave portion nor a convex portion located in the vicinity of the unit region. Processing equipment.

The binarization threshold setting means includes:
In the unit area where the convex part is not formed, the maximum value of the height of the area is set as the binarization threshold,
The unit area consisting of protrusions is characterized in that the maximum value of the height of a unit area in the vicinity of the area where no protrusion is formed is set as a binarization threshold. 1. A binarization processing apparatus according to 1.

The binarization threshold setting means includes:
In a unit region where no recess is formed, the minimum value of the height of the region is set as a binarization threshold,
2. The unit area consisting of recesses is characterized in that the minimum value of the height of a unit area in the vicinity of the area where no recess is formed is set as a binarization threshold value. Binarization processing apparatus.

The height of the object surface of the row direction unit region group (Zl) composed of unit regions continuous in the row direction divided on the object surface and the column direction unit region group (Zm) orthogonal to the row direction unit region group. Based on the absolute value of the difference between each average value of the height and the height of the surface of the object of each unit region constituting each unit region group, the amount of warpage in the row direction and column direction of the surface of the object is determined. A warp direction determining means (4f) for detecting and selecting a unit region group having a small warp from the detected row direction and column direction region groups;
The binarization processing apparatus according to claim 2, further comprising: