JP4246319B2 - Illumination unevenness measuring method and measuring apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリント回路基板の回路パターン形状の良否やプラズマディスプレイパネルなどに形成されている透明電極の幅の良否や欠けの発生の有無などを、ラインセンサカメラで撮像した画像データに基づく認識処理によって検査する画像認識検査システムにおける照明装置の照明むら測定方法および照明むら測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年では、プリント回路基板の軽薄短小化に伴う回路パターンの高密度化が一層促進されており、それに応じて回路パターンの形状を自動的に検査する方法の開発も盛んに行われている。そのための一つの検査方法を具現化した画像認識検査システムでは、照明装置からプリント回路基板の回路パターンに照明光を照射しながら、その回路パターンを認識カメラで撮像し、その撮像した画像データの画像認識処理に基づいて回路パターンの形状やスルーホールの形成位置および孔径などの良否を検査するようになっている。このような画像認識検査システムでは、照明装置からの照明光によって照射面全体を均一な照度になるよう照射する必要がある。
【0003】
何故ならば、例えば、スルーホールの画像認識検査では、回路基板に対しその一面側から光照射して、スルーホールを透過してくる光を他面側に設置した認識カメラで撮像しているが、照明光による照度にばらつきが存在すると、その照明光の明暗に応じて撮像した画像データにおけるスルーホールの径が相違してしまい、良品のスルーホールを不良と誤判定してしまうからである。一方、回路パターンの画像認識検査では、照明光の回路パターンからの反射光を入力画像として認識カメラに取り込むが、照度の低い箇所では画像データの輝度も低くなることから、回路パターンに正確に対応した画像データにならず、やはり良品であるにも拘わらず不良品と誤判定する不都合が生じてしまう。
【0004】
そこで、従来では、照明装置の照明光に照明むらが存在するか否かの測定を定期的に行っており、撮像対象からの透過光を入力画像とする透過照明系では、照明装置と認識カメラとの間に撮像対象を置かない状態で照明光の光を入力画像として直接取り込んでいる。
【0005】
一方、照明装置の照明光の撮像対象からの反射光を入力画像として取り込む反射照明系では、照明むらの測定に際して、照明光を認識カメラに入力画像として直接取り込むことができないため、照明光をテストパターンに照射してその反射光を入力画像として取り込んで、照明むらの測定を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような照明むらの測定方法では、テストパターンの全面が正確に均一な反射率を有していることが前提条件となるが、そのようなテストパターンを得ることは極めて難しく、テストパターンに反射率のばらつきが存在すると、その反射率のばらつきが画像データの画素に輝度のばらつきとなって表れる。そのため、画素の輝度の明暗は、テストパターンの反射率のばらつき或いは照明光の明暗のばらつきの何れに起因するものであるかの判別ができないので、照明むらを正確に測定することができない問題がある。
【0007】
また、従来では、照明むらの測定結果に基づいて照明装置の光源の取り替えなどを行いながら照明むらを無くすように調整しており、定期的に煩雑な調整作業を必要とする問題もある。
【0008】
そこで、本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされたもので、撮像対象からの反射光を入力画像としてラインセンサカメラに取り込む反射照明系を有する画像認識検査システムにおける照明装置の照明むらを正確に測定することのできる照明むら測定方法および照明むら測定装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、測定対象物に光を照射すると共に、ライン状に配列された複数の撮像素子を有する撮像手段を前記測定対象物に対し前記撮像素子の配列方向に相対移動させながら前記測定対象物を撮像し、前記撮像により得られた画像データを複数保存した後、前記保存した複数の画像データそれぞれから、前記測定対象物の特定同一箇所の画像データを抽出し、該抽出された画像データにおける前記配列方向の照度分布から照度のばらつきを求めることを特徴としている。
【0010】
この照明むら測定方法は、測定対象に対し、撮像素子の配列方向に向けて相対移動させながら、測定対象の反射面を撮像した画像データを蓄積して、その画像データにおける反射面の特定同一箇所を撮像した画像データのみを抽出することができ、測定対象における特定の箇所、すなわち同一の反射率の箇所から反射し、前記相対移動に伴って照明装置の照度分布によって刻々と変化する反射光を撮像した画像データのみを抽出して、その画像データの輝度から照明装置の前記相対移動方向の照度分布を求めることができるので、測定対象全面における反射率のばらつきによる悪影響を完全に除外して、照明装置の照明むらを正確に測定することが可能となる。
【0011】
上記発明において、測定対象として、一部分に反射率が他の部分と相違した測定領域部を有するテストパターンを用い、各撮像素子の蓄積した画像データのうちの前記測定領域部を撮像した画像データを抽出して、その抽出した画像データを前記各撮像素子毎に区分した各画素の輝度の平均値をそれぞれ算出するようにすることが好ましい。
【0012】
このように、測定対象として、一部分に反射率が他の部分と相違した測定領域部を有するテストパターン、例えば、黒地に白地のストライプ状の測定領域を有するテストパターンを用いることにより、蓄積した画像データにおける各撮像素子にそれぞれ対応する各画素のうちの輝度の高いものから順に一定数だけ抽出すれば、その抽出した各画素による画像データは、前記測定領域部を撮像したものとなる。これにより、蓄積した画像データからテストパターンの特定同一箇所を撮像した画像データを容易、且つ正確に抽出することができる。
【0013】
上記発明において、各撮像素子の蓄積した画像データのうちの反射面の特定同一箇所を撮像した画像データの抽出を、ラインセンサカメラの測定対象に対する相対移動速度と前記ラインセンサカメラの画像取り込み周期とに基づく演算によって行うようにするのが好ましい。
【0014】
これにより、測定対象の特定同一箇所を演算により簡単に求めることができる。
【0015】
また、本発明を応用して、ラインセンサカメラと一体的位置関係にある照明装置の照明光の被検査物からの反射光を入力画像としてラインセンサカメラの各撮像素子に取り込み、その画像データの認識処理に基づいて被検査物の形状などの良否を検査する画像認識検査方法であって、上述の照明むら測定方法によって得られた照度分布データを記憶手段に記憶し、前記ラインセンサカメラを被検査物に対し、前記撮像素子の配列方向に直交する方向に相対移動させながら、前記各撮像素子で前記被検査物を撮像し、その撮像により得られた画像データを、前記記憶手段から読み出した照度分布データによって補正し、その補正した画像データによって被検査物の検査を行うように構成することができる。
【0016】
この画像認識検査方法では、ラインセンサカメラで撮像して得られた画像データの各画素の輝度を照度分布データに基づき補正し、この補正された画像データは、照明装置に照明むらが存在している場合であってもその悪影響を除かれたものとなる。この画像データに基づき被検査物を検査するので、その検査を極めて正確に行うことができる。
【0017】
上記被検査物を、基板上に透明導電膜を用いて形成された透明電極とすることができる。
【0018】
これにより、照明むらを予め測定した測定結果の照度分布データに基づいて画像データの輝度を補正するので、照明装置に照明むらが存在しても、その悪影響を除去した検査を行うことができる。そのため、従来において画像認識処理による検査が困難であった透明電極のパターン幅や欠けの検査に適用して、画像認識により正確な検査結果を得られる顕著な効果を奏する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る照明むら測定方法を具現化した照明むら測定装置を備えた画像認識検査システムを示す要部の斜視図である。同図において、検査テーブル1は、検査対象のプリント回路基板(図示せず)または照明むら測定用のテストパターン2を所定の取付位置に保持する。この検査テーブル1の上方位置には、サーボモータ4により回転されるボールねじ7とガイドシャフト8とが互いに平行にX方向に水平配設されており、ボールねじ7に螺合するキャリア部材3は、ガイドシャフト8に摺動しながら所定の定速度でX方向に移動される。
【0020】
上記キャリア部材3にはラインセンサカメラ9および照明装置10が所定の関係位置に組み合わせて取り付けられている。ラインセンサカメラ9は、CCD(図示せず)を1列に配列してなる一次元の撮像装置であり、また角度変更用モータ18を備え、鉛直線まわりに90°回転できるように構成されている。照明むら測定時には、ラインセンサカメラ9はCCDの配列方向がX方向と一致する向きで、且つ検査テーブル1にセットされる測定対象、すなわちテストパターン2を撮像できる位置に配置される。他方、画像認識検査時には、ラインセンサカメラ9は90°回転させられて、CCDの配列方向がY方向と一致する向きで、且つ検査テーブル1にセットされる被検査物、すなわちプリント回路基板を撮像できる位置に配置される。照明装置10は、発光ダイオードなどの光源11の配列方向がX方向と一致する向きで、光源11からの照明光が被検査物で反射したのちにラインセンサカメラ9に入射しやすいように位置決めされている。
【0021】
図2は上記画像認識検査システムを示すブロック構成図である。同図において、図1と同一のものには同一の符号を付してある。検査テーブル1には被検査物であるプリント回路基板12がセットされており、このプリント回路基板12には照明装置10から照明光L1が照射され、プリント回路基板12からの反射光L2が入力画像としてラインセンサカメラ9のCCD13に取り込まれる。
【0022】
制御部14は、予め設定された制御プログラムにしたがってシステム全体を制御するもので、モータ駆動回路17を介して図1に示したサーボモータ4を回転制御するとともに、角度変更用モータ18に指令して、ラインセンサカメラ9の角度を所定の角度にセットする。また、制御部14は、検査テーブル1にテストパターン2がセットされているときに、ラインセンサカメラ9から取り込んだ画像データを照明むら測定系19に対し出力するとともに、検査テーブル1にプリント回路基板12などの被検査物がセットされているときに、ラインセンサカメラ9から取り込んだ画像データを画像認識検査系20に対し出力するよう制御する。
【0023】
照明むら測定系19は、制御部14から入力したテストパターン2の画像データを一時的に記憶する画像データ記憶手段21と、この画像データ記憶手段21の画像データにおける各CCD毎に対応する各画素のうちの輝度の高い所定数の画素をそれぞれ抽出する画素抽出手段22と、その抽出された各画素の各々の輝度の平均値を各CCD13a〜13h毎に算出する輝度平均値演算手段23と、算出された輝度の平均値に基づいて照明装置10の照度分布を判定する照度分布判定手段24と、この照度分布判定手段24の判定結果である照度分布データを記憶する照度分布データ記憶手段27とを備えて構成されている。
【0024】
一方、画像認識検査系20は、制御部14から入力した被検査物のプリント回路基板12の画像データを一時的に記憶する画像データ記憶手段28と、この画像データ記憶手段28に記憶された画像データの各画素の輝度を照度分布データ記憶手段27に記憶された照度分布データに基づき補正する画像補正手段29と、この画像補正手段29のうちの指定された一定領域の画像データを抽出して検査対象の回路パターンの形状などを計測する画像処理手段30と、この画像処理手段30の画像計測処理による計測結果を予め設定された判定基準値と比較して被検査物の形状などの良否を判定する判定処理手段31とを備えて構成されている。
【0025】
つぎに、上記画像認識検査システムにおける照明装置10の照明むらの測定について、図3の説明図を参照しながら説明する。図3(a)はテストパターン2の一列を示し、横平行線は黒地部分2aを示し、その黒地部分2a内に反射率の高い白地でストライプ状に形成された測定領域部2bを有している。本発明の照明むら測定方法に用いるテストパターン2としては、黒地部分2aおよび測定領域部2bが何れも均一な反射率を有している必要がない。但し、黒地部分2a中には所定以上の幅を有する測定領域部2bが少なくとも一つ有している必要があり、その測定領域部2bは、検査テーブル1にセットしたときにラインセンサカメラ9のCCD13の配列方向に対し直交方向になるよう設けるのが好ましい。
【0026】
上記テストパターン2は、測定領域部2bの方向がラインセンサカメラ9におけるCCD13の配列方向つまり移動方向(図1におけるX方向)に直交する配置で検査テーブル1にセットする。なお、この実施の形態では幅の大きな測定領域部2bを使用する場合について説明する。そして、照明装置10からテストパターン2に照明光L1を照射しながらラインセンサカメラ9でテストパターン2を撮像し、その撮像状態を保持しながら図1のサーボモータ4を回転駆動させてラインセンサカメラ9をCCD13の配列方向に移動させていく。これにより、Y方向における或る所定位置でのX方向の照度分布データを求められる。なおY方向位置を順次変えることにより、二次元的な照度分布データを求めることができる。
【0027】
いま、ラインセンサカメラ9のCCD13は、図3(a)に矢印で示すように、テストパターン2における測定領域部2bの中間部分を直交方向に横切りながら移動しつつ撮像するものとする。また、ラインセンサカメラ9は、この実施の形態において8個のCCD13a〜13hが一列に配置されているものとし、一番目のCCD13aが測定領域部2bに対向する状態を初期位置として、図の左方に向けて移動させるものとする。
【0028】
ラインセンサカメラ9は、各CCD13a〜13hに蓄積する撮像による電荷を所定周期で取り込む。図3(a)に示すS1〜S8は、各CCD13a〜13hの蓄積電荷をそれぞれ取り込むタイミングにおけるラインセンサカメラ9の移動位置を示している。ラインセンサカメラ9がS1位置からS8位置まで移動すると、図3(b)に示すような画像データ32が得られる。このように、ラインセンサカメラ9をその撮像素子としてのCCD13a〜13hの配列方向つまりX方向に移動させることにより、テストパターン2に対し直線移動させながらも図3(b)に示すような二次元の画像データ32を得る。
【0029】
制御部14は、ラインセンサカメラ9から取り込んだ図3(b)に示す画像データ32を、画像データ記憶手段21に対し出力して一時記憶させる。画素抽出手段22は、各画像データにおける各CCD毎の各々の画素のうちの輝度が高いものから順に所定数ずつの画素を画像データ記憶手段21から抽出して読み出す。画像データ32における図3(b)の縦方向の破線で区分した部分は、それぞれ各CCD13a〜13hの撮像による画素であり、これら各CCD13a〜13h毎の画素のうちの輝度が高い所定数の画素は、この実施の形態において測定領域部2bを撮像した画素となる。したがって、各CCD13a〜13h毎に抽出される所定数の各画素は、何れも測定領域部2bにおける特定同一箇所を撮像したものである。
【0030】
続いて、輝度平均値演算手段23は、上述の抽出された各画素に対しCCD13a〜13h毎にその輝度の平均値を算出する。すなわち、図3(b)における矢印で示す各範囲内の画素における各々の輝度の平均値を算出する。さらに、照度分布判定手段24は、各CCD13a〜13h毎に算出された輝度の平均値に基づいて、照明装置10における各CCD13a〜13hの配列方向の照度分布を判定し、その判定結果である照度分布データを照度分布データ記憶手段27に記憶する。
【0031】
この照明むらの測定方法では、ラインセンサカメラ9をこれのCCD13a〜13hの配列方向に向けて移動させながらテストパターン2を撮像し、その撮像した画像データにおける画素のうちの各CCD13a〜13h毎に輝度の高い所定数の画素を抽出するので、CCD13a〜13h毎に抽出される画素は、テストパターン2における特定同一箇所を撮像したもの、つまり同一の反射率を有する箇所を撮像したものである。したがって、テストパターン2に反射率のばらつきがあっても、各CCD13a〜13hでテストパターン2の特定同一箇所を撮像することによって、テストパターン2の反射率のばらつきによる悪影響を完全に除外して、照明装置10の各光源11の光度のばらつき等に起因する照明むらを正確に測定することができる。
【0032】
なお、上記説明では、制御部14がサーボモータ4を回転制御してラインセンサカメラ9および照明装置10を移動させる場合について説明したが、ラインセンサカメラ9および照明装置10を固定して、検査テーブル1をX方向に移動させるようにしても、上述と同様の照明むらの測定を行うことができるとともに、ラインセンサカメラ9の移動時の振動に伴う画像データへの悪影響を除外できるので、好ましい。
【0033】
また、上記実施の形態の画像認識検査システムは、照明むら測定系19を一体に備えているので、例えば、毎日の稼動前に1回の割合で照明むらの測定を行って、その測定結果の照度分布データが前日と異なる場合には、その照度分布データを照度分布データ記憶手段27に更新して記憶するようにする。これにより、照度分布データは、常にその時点での照明装置10の状態を正確に示すものとなる。この照明むらの測定後に、被検査物の画像認識検査を行う。つぎに、被検査物の画像認識検査方法について説明する。
【0034】
オペレータは、図示しない入力装置の操作により、照明むら測定を設定して上述の照明むらの測定を行ったのちに、入力装置により画像認識検査を設定し、検査テーブル1からテストパターン2を取り出したのちに、検査テーブル1に被検査物の例えばプリント回路基板12を順次セットするよう設定する。制御部14は、角度変更用モータ18を駆動させて、ラインセンサカメラ9の方向を、CCDの配列方向がY方向に一致するようにセットし、次いでサーボモータ4を駆動させて、ラインセンサカメラ9および照明装置10をX方向に定速度で移動させる。これにより、ラインセンサカメラ9は各CCD13a〜13hでプリント回路基板12を撮像した画像データを制御部14に対し出力する。制御部14は、その画像データが蓄積されて得られる二次元の画像データを画像認識検査系20の画像データ記憶手段28に一時記憶させる。
【0035】
つぎに、制御部14は照度分布データ記憶手段27に対し照度分布データを画像補正手段29に対し送出するよう指令する。画像補正手段29は、画像データ記憶手段28から読み出した画像データの各輝度を照度分布データに基づき補正する。続いて、画像処理手段30は、補正された画像データのうちの指定された一定領域の画像データを抽出して画像補正手段29から読み出し、その画像データにおける回路パターンの幅や長さなどを計測する画像処理を行う。さらに、判定処理手段31は、画像処理手段30の画像計測による画像処理結果を予め設定された判定基準値と対照比較して、回路パターンの良否の判定を行う。この画像認識結果は、ラインセンサカメラ9で撮像した画像データの各画素の輝度を照明装置10の照度分布データに基づき補正した画像データに変換して、その回路パターンの形状に正確に対応した画像データに基づき認識処理するので、極めて正確な検査を行うことができる。
【0036】
つぎに、本発明の第2の実施の形態に係る照明むら測定方法について説明する。この実施の形態が第1の実施の形態と相違する点は、図示していないが、図2における画素抽出手段22に代えて、画像変換手段を設けた構成のみである。画像変換手段は、サーボモータ4の回転を検出するエンコーダ33からの入力データから算出したラインセンサカメラ9の移動速度vと、予め設定された画像取り込み周期Tおよび分解能aとに基づき、画像データ記憶手段21に一時記憶されている画像データ32の座標D1(x,y)を、次の(1)式に基づく演算を行うことにより、図4に示すような画像データ34に変換する。すなわち、変換された画像データ34の座標をD2(x,y)とすると、
D2(x,y)≒D1〔x,y+(a×x)/(v×T)〕…(1)
の近似式の演算を行う。このように変換された画像データ34は、図4に示すように、テストパターン2の特定同一箇所を各CCD13a〜13hでそれぞれ撮像した画素がCCD13a〜13hの配列方向に対応してそれぞれ一列に並ぶように変換されたものとなる。したがって、テストパターン2における測定領域部2bの同一箇所を撮像した各画素は横一列に並べられるので、この後に行う画素の輝度の平均値を算出するための演算を簡素化できる。
【0037】
図5(a)は、透明導電膜(ITO膜)によって一定幅の精密なパターンに形成された透明電極37を示し、このような透明電極37はプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイまたはエレクトロルミネンスディスプレイなどに用いられている。この透明電極37は、フォトエッチング法によって形成された後に、幅や欠けの検査が行われているが、この検査には画像認識が採用されていない。その理由は、透明電極37の反射率が極めて低いことから、照明光を照射した時に明暗の高いコントラストを得られないので、光量の低い箇所における画像データの部分を全て欠陥として認識してしまうためである。
【0038】
これに対し、上記実施の形態の画像認識検査システムでは、照明むら測定系19によって照明装置10の照度分布を予め測定して、図5(b)示す透明電極37の画像データ39を、上記測定結果の照度分布データに対応する輝度となるような画像データに変換して、その画像データを画像認識するので、照明装置10に照明むらが存在しても、その悪影響が除去された画像データを得ることができる。そのため、上記画像認識検査システムは、透明電極37のパターン幅や欠けの検査に適用して、画像認識により正確な検査結果を得られる顕著な効果を奏する。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、測定対象の反射面の全体に反射率のばらつきがあっても、その反射面における特定同一箇所を撮像した画像データのみを抽出して、その画像データにおける輝度から照明装置の照度分布を求めることができ、反射面の反射率のばらつきによる悪影響を除外して、照明装置の照明むらを正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る照明むら測定方法を具現化した照明むら測定装置を備えた画像認識検査システムを示す一部の斜視図。
【図2】同上画像認識検査システムを示すブロック構成図。
【図3】(a)は同上照明むら測定方法におけるテストパターンを示す平面図、(b)はテストパターンを同上照明むら測定方法による撮像手段により得られた画像データを示す図。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る照明むら測定方法における画像変換工程により得られた画像データを示す図。
【図5】(a)は本発明の画像認識検査システムの検査対象とすることができる透明電極を示す断面図、(b)は透明電極を撮像して得られた画像データを示す図。
【符号の説明】
2 テストパターン(測定対象)
2b 測定領域部
9 ラインセンサカメラ
10 照明装置
11 光源
12 プリント回路基板(被検査物)
13、13a〜13h CCD(撮像素子)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is based on image data captured by a line sensor camera, for example, whether the circuit pattern shape of a printed circuit board is good, the width of a transparent electrode formed on a plasma display panel or the like, the presence or absence of chipping, etc. The present invention relates to an illumination unevenness measuring method and an illumination unevenness measuring apparatus of an illumination device in an image recognition inspection system inspected by recognition processing.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the density of circuit patterns has been increased more and more with the reduction in the size and size of printed circuit boards, and methods for automatically inspecting the shape of circuit patterns have been actively developed accordingly. In an image recognition inspection system that embodies one inspection method for that purpose, the circuit pattern is imaged by a recognition camera while irradiating illumination light to the circuit pattern of the printed circuit board from the illumination device, and an image of the captured image data Based on the recognition processing, the quality of the circuit pattern shape, through-hole formation position, hole diameter, and the like is inspected. In such an image recognition inspection system, it is necessary to irradiate the entire irradiation surface with uniform illuminance by illumination light from the illumination device.
[0003]
This is because, for example, in a through hole image recognition inspection, a circuit board is irradiated with light from one side, and light transmitted through the through hole is captured by a recognition camera installed on the other side. This is because if there is a variation in the illuminance due to the illumination light, the diameter of the through hole in the image data captured according to the brightness of the illumination light will be different, and a good through hole will be erroneously determined to be defective. On the other hand, in the circuit pattern image recognition inspection, the reflected light from the circuit pattern of the illumination light is captured as an input image into the recognition camera. This results in the inconvenience of erroneously determining it as a defective product even though it is a non-defective product.
[0004]
Therefore, conventionally, the illumination light of the illumination device is regularly measured to determine whether there is illumination unevenness. In the transmission illumination system that uses the transmitted light from the imaging target as an input image, the illumination device and the recognition camera The light of the illumination light is directly taken in as an input image without placing an imaging target between the two.
[0005]
On the other hand, in a reflective illumination system that captures the reflected light from the imaging target of the illumination light of the illuminator as an input image, the illumination light cannot be captured directly as an input image into the recognition camera when measuring illumination unevenness. Irradiation of the pattern is taken and the reflected light is taken as an input image, and the illumination unevenness is measured.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a method for measuring illumination unevenness, it is a prerequisite that the entire test pattern has an accurate and uniform reflectance. However, it is extremely difficult to obtain such a test pattern. If there is a variation in reflectance, the variation in reflectance appears as a luminance variation in the pixels of the image data. Therefore, since it is impossible to determine whether the brightness of the pixel brightness is caused by the variation in the reflectance of the test pattern or the variation in the brightness of the illumination light, there is a problem that the illumination unevenness cannot be measured accurately. is there.
[0007]
In addition, conventionally, adjustment is performed so as to eliminate illumination unevenness while replacing the light source of the illumination device based on the measurement result of illumination unevenness, and there is a problem that a complicated adjustment work is required periodically.
[0008]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and illumination of an illumination device in an image recognition inspection system having a reflection illumination system that takes reflected light from an imaging target as an input image into a line sensor camera. An object of the present invention is to provide an illumination unevenness measuring method and an illumination unevenness measuring apparatus capable of accurately measuring unevenness.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention irradiates a measurement object with light, and has an image pickup means having a plurality of image pickup elements arranged in a line in the arrangement direction of the image pickup element with respect to the measurement target. imaging the measurement object while relatively moving, after a plurality save the images data obtained by the imaging, a plurality of image data each obtained by the storage, extracts image data of a particular same position of the measurement object The variation in illuminance is obtained from the illuminance distribution in the arrangement direction in the extracted image data .
[0010]
Lighting unevenness measuring method this is to be measured, while relatively moving toward the arrangement direction of the imaging device, and stores the image data obtained by capturing a reflection surface of the measurement target, a specific reflection surface in the image data It is possible to extract only image data obtained by imaging the same part, and reflect from a specific part in the measurement object , that is, a part having the same reflectance, and change in accordance with the illuminance distribution of the illumination device with the relative movement. Since only the image data obtained by imaging the light can be extracted and the illuminance distribution in the relative movement direction of the lighting device can be obtained from the brightness of the image data, the adverse effect due to the variation in the reflectance over the entire surface to be measured is completely excluded. Thus, the illumination unevenness of the illumination device can be accurately measured.
[0011]
In the above invention, as a measurement object, using a test pattern having a measurement area part having a reflectance that is partially different from that of the other part, image data obtained by imaging the measurement area part among the image data accumulated in each image sensor. It is preferable to extract and to calculate the average value of the luminance of each pixel obtained by dividing the extracted image data for each image sensor.
[0012]
As described above, as a measurement object, a test pattern having a measurement area part having a reflectance different from that of another part in part, for example, a test pattern having a white stripe-shaped measurement area on a black background, is used to accumulate an image. If a certain number is extracted in order from the pixel having the highest luminance among the pixels corresponding to the respective imaging elements in the data, the image data of each extracted pixel is obtained by imaging the measurement region portion. Thereby, it is possible to easily and accurately extract image data obtained by capturing a specific identical portion of the test pattern from the accumulated image data.
[0013]
In the above invention, the extraction of the image data obtained by imaging the specific same portion of the reflecting surface among the image data stored in each image sensor, the relative movement speed with respect to the measurement target of the line sensor camera, the image capture period of the line sensor camera, It is preferable to perform the calculation based on the above.
[0014]
Thereby, the specific same location of a measuring object can be easily calculated | required by a calculation.
[0015]
In addition, by applying the present invention , reflected light from an inspection object of illumination light of an illuminating device that is integrated with the line sensor camera is taken as an input image into each image sensor of the line sensor camera, and the image data An image recognition inspection method for inspecting the quality of an object to be inspected based on recognition processing, the illuminance distribution data obtained by the above-described illumination unevenness measuring method being stored in a storage means, and the line sensor camera being The inspection object was imaged with each image sensor while being relatively moved in a direction orthogonal to the arrangement direction of the image sensors with respect to the inspection object, and image data obtained by the imaging was read from the storage unit It can correct | amend with illuminance distribution data, and can comprise so that to-be-inspected object may be test | inspected by the corrected image data .
[0016]
In this image recognition inspection method, the luminance of each pixel of image data obtained by imaging with a line sensor camera is corrected based on the illuminance distribution data, and the corrected image data has uneven illumination in the illumination device. Even if it is, the adverse effect is removed. Since the inspection object is inspected based on the image data, the inspection can be performed very accurately.
[0017]
On SL inspection object may be a transparent electrode formed of a transparent conductive film on the substrate.
[0018]
Thereby, since the brightness of the image data is corrected based on the illuminance distribution data of the measurement result obtained by measuring the illumination unevenness in advance, even if illumination unevenness exists in the illumination device, it is possible to perform an inspection that removes the adverse effects. For this reason, the present invention is applied to the inspection of the pattern width and chipping of the transparent electrode, which has conventionally been difficult to inspect by image recognition processing, and has a remarkable effect of obtaining an accurate inspection result by image recognition.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an image recognition inspection system provided with an illumination unevenness measuring apparatus that embodies the illumination unevenness measuring method according to the first embodiment of the present invention. In the figure, an inspection table 1 holds a printed circuit board (not shown) to be inspected or a
[0020]
A line sensor camera 9 and an
[0021]
FIG. 2 is a block diagram showing the image recognition inspection system. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. A printed circuit board 12, which is an object to be inspected, is set on the inspection table 1, and this printed circuit board 12 is irradiated with illumination light L1 from the
[0022]
The control unit 14 controls the entire system in accordance with a preset control program. The control unit 14 controls the rotation of the
[0023]
The illumination
[0024]
On the other hand, the image
[0025]
Next, measurement of illumination unevenness of the
[0026]
The
[0027]
Now, it is assumed that the CCD 13 of the line sensor camera 9 captures an image while moving in the orthogonal direction across an intermediate portion of the
[0028]
The line sensor camera 9 takes in the electric charges by the imaging accumulated in the
[0029]
The control unit 14 outputs the
[0030]
Subsequently, the luminance average value calculation means 23 calculates the average value of the luminance for each of the extracted pixels for each of the
[0031]
In this illumination unevenness measuring method, the
[0032]
In the above description, the case where the control unit 14 controls the rotation of the
[0033]
In addition, since the image recognition inspection system of the above-described embodiment is integrally provided with the illumination
[0034]
The operator sets the illumination unevenness measurement by operating the input device (not shown) and performs the above-described illumination unevenness measurement. Then, the operator sets the image recognition inspection using the input device and takes out the
[0035]
Next, the control unit 14 instructs the illuminance distribution
[0036]
Next, an illumination unevenness measuring method according to the second embodiment of the present invention will be described. Although this embodiment is different from the first embodiment in that it is not shown in the figure, it is only a configuration in which an image conversion means is provided instead of the pixel extraction means 22 in FIG. The image conversion means stores image data based on the moving speed v of the line sensor camera 9 calculated from the input data from the
D2 (x, y) ≈D1 [x, y + (a × x) / (v × T)] (1)
The approximate expression of is calculated. As shown in FIG. 4, the
[0037]
FIG. 5A shows a
[0038]
On the other hand, in the image recognition inspection system of the above embodiment, the illumination
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when there is a variation in reflectance over the entire reflection surface to be measured, only the image data obtained by capturing a specific same portion on the reflection surface is extracted, and the luminance in the image data is extracted. it is possible to obtain the illuminance distribution of the illumination device from and exclude the adverse effect of variations in the reflectance of the reflecting surface, it is possible to accurately measure the illumination unevenness of the illumination device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view showing an image recognition inspection system including an illumination unevenness measuring apparatus that embodies an illumination unevenness measuring method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the image recognition inspection system.
FIG. 3A is a plan view showing a test pattern in the illumination unevenness measuring method, and FIG. 3B is a diagram showing image data obtained by the imaging means using the test method.
FIG. 4 is a view showing image data obtained by an image conversion step in the illumination unevenness measuring method according to the first embodiment of the present invention.
5A is a cross-sectional view showing a transparent electrode that can be an inspection object of the image recognition inspection system of the present invention, and FIG. 5B is a diagram showing image data obtained by imaging the transparent electrode.
[Explanation of symbols]
2 Test pattern (measurement target)
2b Measurement area 9
13, 13a-13h CCD (imaging device)
Claims (4)
前記撮像により得られた画像データを複数保存した後、
前記保存した複数の画像データそれぞれから、前記測定対象物の特定同一箇所の画像データを抽出し、該抽出された画像データにおける前記配列方向の照度分布から照度のばらつきを求めること
を特徴とする照明むら測定方法。And irradiates a light to the measurement object, imaging the measurement object while the imaging means having a plurality of imaging elements arranged in a line are relatively moved in the arrangement direction of the image sensor relative to the measurement object,
After the images data obtained by the imaging plurality saved,
Illumination variation is extracted from each of the plurality of stored image data , and image data of a specific same part of the measurement object is extracted, and illuminance variation is obtained from the illuminance distribution in the arrangement direction in the extracted image data . Unevenness measurement method.
を特徴とする請求項1記載の照明むら測定方法。The method for measuring illumination unevenness according to claim 1, wherein the measurement object has a measured portion smaller than the size of the imaging means in the arrangement direction of the imaging elements.
前記撮像により得られるデータを少なくとも前記撮像素子の個数だけ保存すること
を特徴とする請求項1または2記載の照明むら測定方法。Image the measurement object for each distance between the centers of adjacent image sensors arranged in a line at an equal pitch,
The method according to claim 1 or 2, wherein at least the number of the image pickup devices stores data obtained by the image pickup.
ライン状に配列された撮像素子を有し、且つ前記照明装置に固定された撮像手段と、
前記撮像手段を前記撮像素子の配列方向に移動させる移動手段と、
測定対象物に前記照明装置から光を照射すると共に、前記測定対象物と前記撮像手段を相対移動させながら前記測定対象物を前記撮像手段で複数撮像させる制御部と、
前記撮像手段の撮像により得られる複数の画像データそれぞれから、前記測定対象物の特定同一箇所の画像データを抽出し、該抽出された画像データにおける前記配列方向の照度分布から照度のばらつきを求める処理手段と
を備えることを特徴とする照明むら測定装置。A lighting device;
An imaging unit having imaging elements arranged in a line and fixed to the illumination device;
Moving means for moving the imaging means in the arrangement direction of the imaging elements;
A control unit that irradiates the measurement object with light from the illumination device, and causes the imaging unit to capture a plurality of images of the measurement object while relatively moving the measurement object and the imaging unit;
A process of extracting image data of a specific same portion of the measurement object from each of a plurality of image data obtained by imaging by the imaging unit, and obtaining variation in illuminance from the illuminance distribution in the arrangement direction in the extracted image data An illumination nonuniformity measuring apparatus comprising: means.
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