JP4479999B2 - パターンマッチング用の図形選択支援装置、図形選択支援方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を操作者が参照画像から選択する際の支援を行う技術に関する。

従来より、参照画像に対する対象画像の相対的な位置をパターンマッチングにより検出することが行われており、その際には、パターンマッチング用の基準図形が操作者により指定される。例えば、プリント配線基板、半導体基板、ガラス基板等（以下、「基板」という。）上に形成されたパターンを検査する際には、事前に欠陥等の生じていない基板上に形成されたパターン中の所望の部位を含む領域を撮像し、取得されたカラーの参照画像を２値化して２値の参照画像中の当該部位に対応する図形が操作者により基準図形として指定される。そして、検査対象の基板を撮像して取得される対象画像の参照画像に対する相対的な位置が、指定された基準図形を利用したパターンマッチングにより検出されることにより、撮像位置が基板上の所定の位置へと精度よく合わせられ（すなわち、位置決めされ）、パターンの検査が行われる。

なお、特許文献１では、様々な設定図形に対して複数の形状特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ関数を準備し、２値の対象画像中の複数の図形のそれぞれに対して、求められる複数の形状特徴量からメンバシップ関数を用いて各設定図形に対する適合度を求め、複数の適合度を比較することにより各図形が属する設定図形を求める手法が開示されている。
特開平５−６４２１号公報

ところで、基準図形として指定された図形に類似する他のものが対象画像中に存在する場合には、パターンマッチングの際に基準図形の誤認識が生じてしまい、参照画像に対する対象画像の相対的な位置を正確に検出することができない場合がある。また、基準図形の誤認識を防止するために、操作者が、参照画像中の基準図形として指定する図形の周囲において誤認識を生じさせる図形の有無を確認することも考えられるが、実際に誤認識が生じるか否かの判断は容易ではなく作業が煩雑になってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、参照画像から適切な基準図形を選択してパターンマッチングにおける基準図形の誤認識を防止することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から選択する際の支援を行うパターンマッチング用の図形選択支援装置であって、参照画像から複数の図形を抽出する図形抽出部と、前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する図形判定部と、前記参照画像の少なくとも一部を表示する表示部と、前記表示部に表示される各図形に対応付けて前記図形判定部による判定結果を前記表示部に表示する表示制御部と、操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける入力部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の図形選択支援装置であって、前記図形判定部により前記複数の図形の全てが他の図形から区別不能であると判定された場合に新たな参照画像が準備される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の図形選択支援装置であって、前記表示部が、前記参照画像の周縁部以外の領域を表示可能とし、前記複数の図形のうち前記領域に含まれるものが、前記操作者による選択対象とされる。

請求項４に記載の発明は、パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から選択する際の支援を行うパターンマッチング用の図形選択支援方法であって、参照画像から複数の図形を抽出する工程と、前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する工程と、前記判定する工程の後に、前記参照画像の少なくとも一部を表示する工程と、前記表示する工程の後に、操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける工程とを備え、前記表示する工程において、表示される各図形に対応付けて判定結果が表示される。

請求項５に記載の発明は、パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から操作者が選択する際に前記操作者による選択をコンピュータに支援させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、参照画像から複数の図形を抽出する工程と、前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する工程と、前記判定する工程の後に、前記参照画像の少なくとも一部を表示する工程と、前記表示する工程の後に、操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける工程とを実行させ、前記表示する工程において、表示される各図形に対応付けて判定結果が表示される。

本発明によれば、判定結果を参照することにより、参照画像から適切な基準図形を容易に選択することができ、これにより、パターンマッチングにおける基準図形の誤認識を防止することができる。

また、請求項２の発明では、基準図形をより確実に選択することができる。

また、請求項３の発明では、対象画像の位置ずれを考慮して基準図形を選択することができ、パターンマッチングにおける基準図形の誤認識をさらに防止することができる。

図１は本発明の関連技術に係る欠陥検出装置１の構成を示す図である。欠陥検出装置１は、配線を含むパターンが形成されたプリント配線基板（以下、「基板」という。）９を保持するステージ２、基板９を撮像して基板９のカラー画像（または、単色の多階調の画像であってもよい。以下、同様。）を取得する撮像部３、撮像部３に対してステージ２を相対的に移動するステージ駆動部２１、および、各種演算処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ等により構成されたコンピュータ４を備え、コンピュータ４は欠陥検出装置１の各構成を制御する制御部としての役割を果たす。

撮像部３は、照明光を出射する照明部３１、基板９に照明光を導くとともに基板９からの光が入射する光学系３２、および、光学系３２により結像された基板９の像を電気信号に変換する撮像デバイス３３を有し、撮像デバイス３３からカラー画像のデータが出力される。ステージ駆動部２１はステージ２を図１中のＸ方向に移動するＸ方向移動機構２２、および、Ｙ方向に移動するＹ方向移動機構２３を有する。Ｘ方向移動機構２２はモータ２２１にボールねじ（図示省略）が接続され、モータ２２１が回転することにより、Ｙ方向移動機構２３がガイドレール２２２に沿って図１中のＸ方向に移動する。Ｙ方向移動機構２３もＸ方向移動機構２２と同様の構成となっており、モータ２３１が回転するとボールねじ（図示省略）によりステージ２がガイドレール２３２に沿ってＹ方向に移動する。

図１の欠陥検出装置１では、外部の搬送機構により検査対象の基板９がステージ２上に載置され、撮像されてカラー画像（以下、検査対象の基板９のカラー画像を「対象画像」という。）が取得される。続いて、欠陥検出装置１のパターンマッチング部（図示省略）により対象画像が２値化され、後述する処理により参照画像から予め選択される基準図形を利用したパターンマッチングを２値の対象画像に対して行うことにより、参照画像に対する対象画像の相対的な位置が検出される。そして、検出された相対位置に基づいて撮像部３による撮像位置が基板９上の所定の位置へと精度よく合わせられ（すなわち、位置決めされ）、基板９上に形成されたパターンの欠陥の検出が行われる。

次に、欠陥検出装置１において参照画像に対する対象画像の相対位置を検出する際のパターンマッチングに利用される基準図形を参照画像から選択する様子について詳説する。欠陥検出装置１ではコンピュータ４により、参照画像からの基準図形の選択を支援するパターンマッチング用の図形選択支援装置としての機能が実現される。

図２は、コンピュータ４の構成を示す図である。コンピュータ４は、図２に示すように、各種演算処理を行うＣＰＵ４１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ４２および各種情報を記憶するＲＡＭ４３をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、情報記憶を行う固定ディスク４４、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ４５、操作者からの入力を受け付けるキーボード４６ａおよびマウス４６ｂ（以下、「入力部４６」と総称する。）、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う読取装置４７、並びに、欠陥検出装置１の他の構成との間で信号を送受信する通信部４８が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介する等して接続される。

コンピュータ４には、事前に読取装置４７を介して記録媒体８からプログラム８０が読み出され、固定ディスク４４に記憶される。そして、プログラム８０がＲＡＭ４３にコピーされるとともにＣＰＵ４１がＲＡＭ４３内のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、コンピュータ４が操作者による基準図形の選択の支援を行う。

図３は、ＣＰＵ４１がプログラム８０に従って動作することにより、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、固定ディスク４４等が実現する機能構成を他の構成とともに示す図であり、図３において、演算部５０の各構成（図形抽出部５１、図形判定部５２、表示制御部５３）がＣＰＵ４１等により実現される機能を示す。なお、演算部５０の機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に電気的回路が用いられてもよい。

図４は、コンピュータ４が参照画像から基準図形を選択する際の支援を行う処理の流れを示す図である。まず、外部の搬送機構により欠陥が生じていない基板（以下、「参照基板９ａ」という。）がステージ２上に載置され、コンピュータ４の制御により参照基板９ａを移動しつつ撮像することにより図５に示すカラーの参照画像６１が取得され、コンピュータ４に入力されて準備される（ステップＳ１１）。

カラーの参照画像６１は図３の図形抽出部５１へと入力され、所定のしきい値にて２値化されて図６に示す２値の参照画像６２が取得される（ステップＳ１２）。図形抽出部５１では、さらに、ラベリングにより２値の参照画像６２中の複数の孤立した領域（すなわち、周囲が異なる画素値により囲まれた領域であり、以下、単に「図形」という。）が識別されることにより、複数の図形が抽出される（ステップＳ１３）。なお、図形抽出部５１では所定の手法によりカラーの参照画像６１を、それぞれが近似した値を有する画素の集合である複数の領域に分割し、各領域に「１」または「０」の画素値を付与することにより２値の参照画像を生成しつつ複数の図形が抽出されてもよい。

図７は複数の図形７１が抽出された参照画像６２を示す図である。図７では線の太さを変えることにより抽出された図形７１と、図形７１と同じ画素値を有しつつ孤立していない領域７９とを区別して示している。このように、図形抽出部５１では、準備されたカラーの参照画像６１から２値の参照画像６２を導くことにより複数の図形７１が抽出される。なお、図形抽出部５１では、面積や周囲長が一定の範囲内である図形７１のみが抽出されてもよい。

続いて、参照画像６２は表示制御部５３によりディスプレイ４５に表示される（ステップＳ１４）。このとき、ディスプレイ４５には図７の参照画像６２のおよそ中央において破線の矩形にて囲む領域６２１（すなわち、参照画像６２の周縁部以外の領域）のみが表示される。以下の説明において、領域６２１を表示領域６２１と呼ぶ。なお、表示領域６２１は位置合わせ時の対象画像とほぼ同じ大きさの領域である。

参照画像６２の一部がディスプレイ４５に表示されると、入力部４６において操作者による複数の図形７１からの一の図形７１の選択が受け付けられる（ステップＳ１５）。ここでは、操作者が、例えば、マウス４６ｂ（図２参照）を用いてディスプレイ４５に表示された参照画像６２の表示領域６２１中の円形の図形７１ａを選択したものとする。操作者による図形の選択が受け付けられると、ディスプレイ４５に表示された参照画像６２中において図形７１ａが、操作者により選択されていることが判別可能に、例えば、色を変えて表示される。図８に示す参照画像６２では図形７１ａに平行斜線を付すことにより選択されていることを示している。なお、既述のように、ディスプレイ４５には参照画像６２中の表示領域６２１のみが表示されるため、複数の図形７１のうち表示領域６２１に含まれるもののみが操作者による選択対象とされる。

図形判定部５２では、複数の図形７１のうちの選択された図形７１ａが、他の図形７１から区別可能か否かが判定される（ステップＳ１６）。具体的には、参照画像６２に含まれる複数の図形７１のそれぞれに対して特徴量が求められ、選択された図形７１ａの特徴量と他の図形７１の特徴量との差が算出される。ここで、特徴量としては、例えば、周囲長、重心、半径、縦横比、面積、あるいは、真円度等である。算出された特徴量の差は予め準備されたしきい値と比較され、全ての特徴量の差がしきい値よりも大きい場合には選択された図形７１ａが他の図形７１から区別可能と判定され、１つでもしきい値以下のものがある（すなわち、図形７１ａに類似する他の図形７１が存在する）場合には、区別不能と判定される。このとき、準備されるしきい値は、類似する他の図形７１が検出され易くなるような値とされる。

なお、図形判定部５２では、全ての図形７１に対して他の図形７１から区別可能か否かが判定されてもよく、この場合には、上述の特許文献１に記載された手法を利用することができる。この手法では、参照画像６２に含まれる複数の図形７１のそれぞれに対して複数の特徴量が求められる。図形判定部５２では、参照基板９ａ上のパターンから導かれる複数種類の図形（以下、「設定図形」という。）のそれぞれに対して複数の特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ関数が予め準備されており、各図形７１に対して求められる各特徴量からメンバシップ関数を用いて演算を行うことにより、複数の特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ値が算出される。そして、複数のメンバシップ値に基づいて、複数種類の設定図形のそれぞれに対する各図形７１の適合度が求められ、適合度を比較することにより各図形７１が複数種類の設定図形のいずれに属するものであるかが特定される。

このとき、ある程度類似した形状の図形７１同士は同じ設定図形に属するものと判定されるように、種類を細分化せずに設定図形が準備される。換言すれば、選択された図形７１ａを基準図形として、図形７１ａにある程度類似した形状の他の図形７１が検出され易い条件にて参照画像６２に対して基準図形の検出が行われる。そして、選択された図形７１ａのみが一の種類の設定図形に属するものとして特定された場合（すなわち、図形７１ａが単独で検出される場合）には、図形７１ａがパターンマッチング用の基準図形として他の図形７１から区別可能であると判定され、図形７１ａが他の図形７１と共に一の種類の設定図形に属するものとして特定された場合（すなわち、図形７１ａに類似する他の図形７１が存在する場合）には、図形７１ａが他の図形７１から区別不能であると判定される。

図８の参照画像６２では、表示領域６２１の外側に存在する円形の図形７１１が図形７１ａに類似するため、図形７１ａがパターンマッチング用の基準図形として他の図形７１から区別不能であると判定され、判定結果が、例えば文字にてディスプレイ４５に表示されて操作者へと通知される（ステップＳ１７）。以下の説明において、選択された図形７１ａに類似する図形７１１を類似図形７１１と呼ぶ。

なお、ステップＳ１６において選択された図形７１ａがパターンマッチング用の基準図形として他の図形７１から区別可能であると判定された場合には（ステップＳ１６）、判定結果が操作者へと通知され、図形７１ａが基準図形として決定されて図形選択支援処理が終了する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。

判定結果が否定的であることが操作者に通知されると、操作者が入力部４６を介して入力を行うことにより、複数の図形７１からのもう１つの図形７１の選択が受け付けられる（ステップＳ１８，Ｓ１９）。ここでは、図８の参照画像６２中の符号７１ｂを付す四角形の図形が追加的に選択されたものとし、ディスプレイ４５に表示された参照画像６２の表示領域６２１中において図形７１ｂが操作者により選択されていることが判別可能に表示される。図９に示す参照画像６２では図形７１ａと同様に、図形７１ｂに平行斜線を付すことにより選択されていることを示している。

図形判定部５２では、操作者によりさらに選択された図形７１ｂの特徴量と他の図形７１の特徴量との差が算出され、図形７１ｂに類似する四角形の類似図形７１２の存在が特定される（すなわち、選択された図形７１ｂが他の図形７１から区別不能と判定される。）。なお、全ての図形７１に対して他の図形７１から区別可能か否かが判定されている場合には、既述の処理により参照画像６２中の各図形７１が複数種類の設定図形のいずれに対応するものであるかが既に特定されているため（既述の処理が再度行われてもよい。）、さらに選択された図形７１ｂが属する設定図形に同じく属する類似図形７１２の存在が直ぐに特定される。

続いて、選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの重心間のベクトルと、２つの図形７１ａ，７１ｂにそれぞれ類似する２つの類似図形７１１，７１２の重心間のベクトルとが求められて比較される。そして、両ベクトルの間の向きおよび大きさの差が所定のしきい値より大きい場合には、選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せが、２つの類似図形７１１，７１２の組合せと区別可能であると判定され、両ベクトルの差がしきい値以下である場合には、区別不能と判定される（ステップＳ１６）。

このように、図形判定部５２では操作者により選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せが、２つの図形７１ａ，７１ｂの位置関係を用いて、複数の図形７１からの２つの図形７１の他の全ての組合せ（すなわち、複数の図形７１のうちの２つの図形７１の全ての組合せから選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せを除いたもの）から区別可能か否かが判定される。なお、図形判定部５２では２つの図形の位置関係を示すものであれば、重心間ベクトル以外のものが用いられてもよい。

図９の参照画像６２では、選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せと２つの類似図形７１１，７１２の組合せとの間の重心間ベクトルの差がしきい値以下となるため、選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せが、パターンマッチング用の基準図形として他の組合せから区別不能と判定され、その旨を示す判定結果がディスプレイ４５に表示される（ステップＳ１７）。

なお、選択された２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せが、２つの図形７１ａ，７１ｂの位置関係を用いて、複数の図形７１からの２つの図形７１の他の全ての組合せから区別可能であると判定された場合には（ステップＳ１６）、判定結果が操作者へと通知され、２つの図形７１ａ，７１ｂの組合せが基準図形として決定されて図形選択支援処理が終了する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。また、追加的に選択される図形７１ｂ（または、後述の図形７１ｃ）がパターンマッチング用の基準図形として単独で他の図形７１から区別可能である場合には、図形７１ｂのみが基準図形として決定されてもよい。

判定結果が否定的であることが操作者に通知されると、操作者によるさらにもう１つの図形７１の選択が入力部４６により受け付けられる（ステップＳ１８，Ｓ１９）。ここでは、図９の参照画像６２中の符号７１ｃを付す三角形の図形がさらに選択されたものとし、図１０に示すように図形７１ｃが判別可能に表示される。

図形判定部５２では、操作者により選択された３つの図形７１ａ〜７１ｃの組合せが、３つの図形７１ａ〜７１ｃの位置関係を用いて、複数の図形７１からの３つの図形７１の他の全ての組合せから区別可能か否かが判定される（ステップＳ１６）。具体的には、さらに選択された図形７１ｃに類似する表示領域６２１の外側の類似図形７１３が特定され、選択された３つの図形７１ａ〜７１ｃの位置関係と、類似図形７１１〜７１３の位置関係とが比較される。なお、図形７１ａ，７１ｂと類似図形７１１，７１２との位置関係は既に近似していることが判っているため、実際には、三角形の図形７１ｃ，７１３と円形の図形７１ａ，７１１（または四角形の図形７１ｂ，７１２）との重心間ベクトルの差が予め定められたしきい値より大きくなるか否かが確認され、しきい値よりも大きくなる場合に、選択された図形７１ａ〜７１ｃの組合せが、パターンマッチング用の基準図形として他の組合せから区別可能と判定される。そして、判定結果はディスプレイ４５に表示され（ステップＳ１７）、コンピュータ４による図形選択支援処理が終了する（ステップＳ１８）。

なお、判定結果が否定的な場合は、判定結果が肯定的となるまで、ステップＳ１６〜Ｓ１９が繰り返される。すなわち、入力部４６が、操作者による複数の図形からのもう１つの図形の選択を受け付ける工程（ステップＳ１９）と、図形判定部５２が、操作者により選択された２以上の図形の組合せが、２以上の図形の位置関係を用いて、複数の図形からの同数の図形の他の全ての組合せから区別可能か否かを判定し（ステップＳ１６）、新たな判定結果を操作者へと通知する工程（ステップＳ１７）と、新たな判定結果が否定的な場合に、図形の選択を受け付ける工程および操作者へと通知する工程を繰り返す工程（ステップＳ１８）とが実行される。

以上のように、コンピュータ４では、図形抽出部５１により参照画像６２から複数の図形７１が抽出され、参照画像６２の一部がディスプレイ４５に表示される。そして、操作者により複数の図形７１から一の図形７１ａが選択され、図形判定部５２により選択された図形７１ａが他の図形７１から区別可能か否かが判定される。これにより、図形判定部５２の判定結果を参照することにより、参照画像から適切な基準図形を選択することが実現され、その結果、パターンマッチングにおける基準図形の誤認識を防止することができる。

また、上記の図形選択支援処理では、図形判定部５２による判定結果が表示されることにより基準図形を効率よく選択することができ、判定結果が否定的な場合に、もう１つの図形７１ｂまたは７１ｃの選択が受け付けられて複数の図形の組合せを基準図形として他の組合せから区別可能か否かが判定されるため、基準図形をさらに効率よく選択することが実現される。

ここで、図１１に示す参照画像６３において操作者により選択された図形７２ａが、表示領域６３１内に含まれる他の図形７２のみに対して区別可能か否かが判定されて基準図形として決定されると仮定した場合、実際に参照画像６３に対する対象画像の相対位置を検出する際に、例えば、基板９をステージ２上へと搬送する搬送機構の機械的な精度に起因する位置ずれが生じることにより、図１１中の二点鎖線にて示す領域６３２に相当する基板９上の領域が撮像されて対象画像が取得されると、基準図形７２ａに類似する図形（図１１中の符号７２１を付す図形に相当する図形）が対象画像中に存在してしまい、パターンマッチングにおける基準図形７２ａの誤認識が生じてしまう場合がある。

しかしながら、コンピュータ４では、ディスプレイ４５により参照画像６３中の周縁部以外の表示領域６３１のみが表示され、複数の図形７２のうち表示領域６３１に含まれるもののみを操作者による選択対象としつつ、選択された図形７２ａが参照画像６３の全体に含まれる複数の図形７２に対して区別可能か否かが判定されるため、対象画像の位置ずれを考慮して基準図形を選択することができ、パターンマッチングにおける誤認識をさらに防止することができる。なお、対象画像の位置ずれを考慮すれば、表示領域６３１の中央に位置する図形が基準図形として選択されることが好ましく、また、追加の図形が選択される際には、重心間距離が短くなる組合せに係る図形が選択されることが好ましいといえる。また、表示領域は必ずしも参照画像６３の（対象画像の位置ずれの範囲に対応する）周縁部以外の全体とされる必要はなく、周縁部以外の一部であってもよい。この場合、例えば、表示領域を移動することにより参照画像６３の周縁部以外の任意の領域が表示可能とされ、周縁部以外の領域に含まれる図形が操作者による選択対象とされる。

対象画像の領域（図１１中の領域６３２に相当する領域）と表示領域６３１とは必ずしも同じ大きさである必要はない。なお、一般的に、選択される基準図形は対象画像の領域に対して十分に小さいことが好ましく、これにより、例えば基板９の製造におけるばらつきにより、対象画像中の図形の大きさが変動した場合でも、対象画像から基準図形の一部がはみ出してしまうことによりパターンマッチングに支障が生じることが抑制される。また、表示領域６３１を対象画像の領域よりも小さくすることにより、実質的に操作者に対象画像の領域に対して十分に小さい図形を基準図形として選択させることが可能となる。

次に、図１２を参照して本発明の一の実施の形態に係る参照画像から基準図形を選択する際の支援を行う処理について説明する。図１２では、図４のステップＳ１３の後に行われる処理を示している。

本実施の形態に係る処理では、参照基板９ａ上の所定の領域を撮像することにより図１３に示すカラーの参照画像６４が準備されると（図４：ステップＳ１１）、カラーの参照画像６４は２値化され、図１４に示す２値の参照画像６５が取得される（ステップＳ１２）。続いて、図１４の参照画像６５から複数の図形７３が抽出され（ステップＳ１３）、図形判定部５２において、複数の図形７３のそれぞれが他の図形７３から区別可能か否かが判定される（ステップＳ２１）。

複数の図形７３のいずれかが他の図形７３から区別可能と判定された場合には（ステップＳ２２）、表示制御部５３によりディスプレイ４５に参照画像６５が表示される（ステップＳ２３）。このとき、ディスプレイ４５に表示される各図形７３に対応付けて図形判定部５２による判定結果が表示される。例えば、ディスプレイ４５に表示される参照画像６５中の区別可能な図形７３に所定の色が付されたり、操作者がマウス４６ｂを用いていずれかの図形７３にマウスカーソルを近づけた場合に区別可能または不能を示す文字が出現する等により判定結果が判別可能とされる。図１５に示す参照画像６５では図形７３ａ，７３ｂに平行斜線を付すことにより、これらの図形７３ａ，７３ｂが他の図形７３から単独で区別可能であることを示している。そして、入力部４６により、操作者による複数の図形７３ａ，７３ｂからの基準図形の選択が受け付けられることにより基準図形が決定され（ステップＳ２４）、図形選択支援処理が終了する。

一方で、ステップＳ２１において複数の図形７３の全てが他の図形７３から区別不能であると判定された場合には（ステップＳ２２）、コンピュータ４がステージ駆動部２１を制御することにより、参照基板９ａ上の異なる領域が撮像されて新たな参照画像が取得されて準備され（ステップＳ２５）、新たな参照画像に対してステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２５が繰り返されて適切な基準図形がより確実に選択される。なお、ステップＳ２１において、１つの図形７３のみが他の図形７３から区別可能であると判定された場合には、操作者による入力を受け付けることなく、その図形７３が基準図形として自動的に決定されてもよい。

以上のように、図１２の図形選択支援処理では、図形抽出部５１により参照画像６５から複数の図形７３が抽出され、複数の図形７３のそれぞれが他の図形７３から区別可能か否かが判定される。そして、各図形７３に対する判定結果がディスプレイ４５に判別可能に表示され、操作者が区別可能と判定された図形７３から一の図形７３を選択することにより基準図形が決定される。これにより、図形判定部５２の判定結果を参照することにより、参照画像６５から適切な基準図形を容易に選択することが実現され、その結果、パターンマッチングにおける基準図形の誤認識を防止することができる。

図１２の図形選択支援処理においても、図４の処理と同様に、参照画像のおよそ中央の領域のみが表示され、参照画像中の複数の図形のうち表示される領域に含まれるもののみが操作者による選択対象とされて位置ずれを考慮した基準図形の選択が実現されてもよい。また、ステップＳ２１において、２つの図形の組合せが、複数の図形からの２つの図形の他の全ての組合せから区別可能か否かが判定されて基準図形が高度に選択されてもよい。なお、３以上の図形の組合せが基準図形とされてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、２値の参照画像の少なくとも一部がディスプレイ４５に表示されるが、カラーまたは単色の多階調の参照画像の少なくとも一部がディスプレイ４５に表示されてもよい。

参照画像は必ずしも基準図形選択直前に参照基板９ａを撮像することにより取得される必要はなく、例えば、事前に参照基板９ａを撮像することにより、または、設計データから生成することにより取得される参照用の画像の一部（または、全部）が参照画像として準備されてもよい。この場合、上記の実施の形態に係る処理のステップＳ２５では、参照用の画像の他の領域が切り出されて新たな参照画像が準備される。また、上記実施の形態において２値の参照画像が予め準備されることにより、図４のステップＳ１２が省略されてもよい。

図形抽出部５１にて抽出される図形の形状によっては、図形の一部分が１つの図形として取り扱われてもよい。例えば、円環状の図形が抽出された場合には、その外周または内周のみが１つの図形とされてもよい。

参照画像に対する相対位置が検出される対象画像は、必ずしもプリント配線基板上が撮像された画像である必要はなく、例えば、半導体基板、ガラス基板等を撮像することにより取得される画像であってもよい。また、対象画像は撮像により取得される画像には限定されず、図形選択支援装置は、様々な対象画像の参照画像に対する相対的な位置を検出する際のパターンマッチング用の基準図形の選択に用いられる。

本発明の関連技術に係る欠陥検出装置の構成を示す図である。 コンピュータの構成を示す図である。 コンピュータが実現する機能構成を示すブロック図である。 基準図形を選択する際の支援を行う処理の流れを示す図である。 カラーの参照画像を示す図である。 ２値の参照画像を示す図である。 参照画像を示す図である。 参照画像を示す図である。 参照画像を示す図である。 参照画像を示す図である。 表示領域を説明するための図である。 本発明の一の実施の形態に係る図形選択支援処理の流れを示す図である。 カラーの参照画像を示す図である。 ２値の参照画像を示す図である。 参照画像を示す図である。

４ コンピュータ
４５ ディスプレイ
４６ 入力部
５１ 図形抽出部
５２ 図形判定部
５３ 表示制御部
６１〜６５ 参照画像
７１〜７３，７１ａ〜７１ｃ，７２ａ，７３ａ，７３ｂ，７１１〜７１３，７２１ 図形
８０ プログラム
６２１，６３１ 表示領域
Ｓ１３〜Ｓ１９，Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２４ ステップ

Claims (5)

1. パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から選択する際の支援を行うパターンマッチング用の図形選択支援装置であって、
   参照画像から複数の図形を抽出する図形抽出部と、
   前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する図形判定部と、
   前記参照画像の少なくとも一部を表示する表示部と、
   前記表示部に表示される各図形に対応付けて前記図形判定部による判定結果を前記表示部に表示する表示制御部と、
   操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける入力部と、
   を備えることを特徴とする図形選択支援装置。
2. 請求項１に記載の図形選択支援装置であって、
   前記図形判定部により前記複数の図形の全てが他の図形から区別不能であると判定された場合に新たな参照画像が準備されることを特徴とする図形選択支援装置。
3. 請求項１または２に記載の図形選択支援装置であって、
   前記表示部が、前記参照画像の周縁部以外の領域を表示可能とし、前記複数の図形のうち前記領域に含まれるものが、前記操作者による選択対象とされることを特徴とする図形選択支援装置。
4. パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から選択する際の支援を行うパターンマッチング用の図形選択支援方法であって、
   参照画像から複数の図形を抽出する工程と、
   前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する工程と、
   前記判定する工程の後に、前記参照画像の少なくとも一部を表示する工程と、
   前記表示する工程の後に、操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける工程と、
   を備え、
   前記表示する工程において、表示される各図形に対応付けて判定結果が表示されることを特徴とする図形選択支援方法。
5. パターンマッチングによる参照画像に対する対象画像の相対位置の検出に利用する基準図形を前記参照画像から操作者が選択する際に前記操作者による選択をコンピュータに支援させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
   参照画像から複数の図形を抽出する工程と、
   前記複数の図形のそれぞれが、パターンマッチング用の基準図形として他の図形から区別可能か否かを判定する工程と、
   前記判定する工程の後に、前記参照画像の少なくとも一部を表示する工程と、
   前記表示する工程の後に、操作者による前記複数の図形からの基準図形の選択を受け付ける工程と、
   を実行させ、
   前記表示する工程において、表示される各図形に対応付けて判定結果が表示されることを特徴とするプログラム。

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