JP4745633B2 - 物体のカラー画像による欠陥検出方法及び装置 - Google Patents

Description

この発明は、カラー画像を用いて検査対象物の欠陥を検出する技術に関する。

電子回路を構成するためのプリント基板には、層間の導通や部品の挿入のためのスルーホールや、プリント基板の切断や位置決めのための基板穴が設けられる。このようなプリント基板では、スルーホール周辺のレジストの厚さの変動が大きくなり、プリント基板を撮影した画像上での色が変化する場合がある。そのため、プリント基板を画像検査装置によって検査する場合、プリント基板を撮影した画像のうち穴と穴の周辺の一定幅の部分とに相当する領域が検査の対象から除外されるのが一般的である（検査の対象から除外される領域は、一般に、「マスク領域」と呼ばれる）。

特許第２５００９６１号公報 特開平６−２８８７３９号公報 特開平１１−３１６１９３号公報 特開２００２−２５９６６７号公報

しかしながら、穴と穴の周辺の一定幅の部分とに相当する領域を一律にマスク領域とすると、スルーホールでない基板穴の周辺に存在する欠陥が検出できない場合がある。一方、穴に相当する領域のみをマスク領域とすると、スルーホール周辺のレジスト厚さの変動により許容しうる色の変化により、欠陥のないプリント基板であっても欠陥があるものとして誤って認識されるおそれがある。すなわち、プリント基板を撮像して得られたカラー画像を解析して欠陥検出を行ったときに、欠陥の有無を誤認識してしまうという問題があった。

上述の問題は、プリント基板の画像検査装置による検査に限らず、一般に、検査対象物のカラー画像を用いた検査に共通する問題であった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、検査対象物の欠陥検出処理の信頼性を高めることを目的とする。

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の方法は、
穴を有するプリント基板であって前記穴の周囲に配線パターンが設けられているとともに前記配線パターン上にレジストが塗布されたプリント基板を撮影したカラー画像を用いて、前記カラー画像上で所定の条件を満たす特別処理領域における前記プリント基板の欠陥を検出する方法であって、
（ａ）所定の色空間内に、前記特別処理領域が取りうる色の範囲として予め設定された実在色範囲と、前記実在色範囲外の非実在色範囲と、の区分を前記プリント基板のカラー画像の撮影前に予め設定する工程と、
（ｂ）前記プリント基板を撮影したカラー画像上で前記所定の条件を満たす特別処理領域を取得する工程と、
（ｃ）前記特別処理領域を構成する各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定し、前記特別処理領域中に前記非実在色範囲の画素が含まれている場合に前記特別処理領域中に欠陥があるものと判定する工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、
前記カラー画像の中から前記プリント基板の穴に相当する特定領域を取得する工程と、
前記特定領域の周囲の隣接領域を取得する工程と、
前記隣接領域の色に応じて、前記特定領域の周囲の前記特別処理領域の大きさを変更する工程と、
を含み、
前記実在色範囲は、前記所定の色空間内の１つの連続した範囲として区画されていることを特徴とする。

この構成によれば、所定の条件を満たす特別処理領域の欠陥を検出することができる。

前記工程（ａ）は、前記所定の色空間内の任意の色を入力とし、前記任意の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲のいずれかに属するかを示す値を出力するルックアップテーブルを作成する工程を含み、前記工程（ｃ）は、前記ルックアップテーブルを参照して前記各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定する工程を含むものとしてもよい。

この構成によれば、特別処理領域中の画素の色が実在色範囲に属するか否かの判断がルックアップテーブルを参照することにより判定できるので、特別処理領域の検査をより高速に行うことができる。

前記工程（ａ）は、前記プリント基板の標準的なカラー画像であるマスター画像を準備する工程と、前記マスター画像中の前記特別処理領域を構成する画素の色を含む前記所定の色空間の一部の範囲を前記実在色範囲に設定する工程と、を含むものとしてもよい。

この構成によれば、マスター画像の特別処理領域中の画素の色から実在色範囲が設定できるので、実在色範囲の設定が容易となる。

前記検査対象物はプリント基板であって、前記特定領域はプリント基板に設けられた穴に相当する領域であるものとしてもよい。

この構成によれば、プリント基板の欠陥検出処理の信頼性を高めることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、検査対象物の欠陥検出方法および装置、その検出結果を用いた画像検査方法および装置、それらの各種の方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのプリント基板検査装置１００の構成を示す説明図である。このプリント基板検査装置１００は、プリント基板ＰＣＢを照明するための光源２０と、プリント基板ＰＣＢの画像を撮影する撮像部３０と、装置全体の制御を行うコンピュータ４０とを備えている。コンピュータ４０には、各種のデータやコンピュータプログラムを格納する外部記憶装置５０が接続されている。

コンピュータ４０は、画像取得部２１０と、穴領域取得部２２０と、隣接領域取得部２３０と、特別処理領域設定部２４０と、特別処理領域検査部２５０と、マスク外領域検査部２６０と、の機能を有している。これら各部の機能は、外部記憶装置５０に格納されたコンピュータプログラムをコンピュータ４０が実行することによって実現される。

図２は、検査対象物であるプリント基板ＰＣＢの様子を示す説明図である。このプリント基板ＰＣＢには、５つのスルーホールＴＨ１〜ＴＨ５と、プリント基板ＰＣＢの切断に用いられる基板穴ＨＬと、が設けられている。プリント基板ＰＣＢの表面は、基板ベース上に白色の文字がシルク印刷されたシルク印刷領域ＲＳＧと、金メッキが施された金メッキ領域ＲＧＰと、基板ベースが露出している基板ベース領域ＲＳＢと、基板ベース上にレジストが塗布されたベースレジスト領域ＲＢＲと、銅配線のパターン上にレジストが塗布されたパターンレジスト領域ＲＰＲと、を含んでいる。また、銅配線のパターン上にレジストが塗布された領域のうち、スルーホールＴＨ５の周囲はレジストが薄い薄レジスト領域ＲＴＲとなっている。

一般に、プリント基板ＰＣＢでは、レジストの塗布工程によっては、スルーホールの周辺でのレジストの厚さが不安定になり、スルーホールごとに周辺のレジストの厚さが異なる場合がある。そのため、欠陥のないプリント基板ＰＣＢであっても、図２に示すようにスルーホールの周辺にレジストが薄い領域が発生し得る。そこで、スルーホール周辺のレジストの厚みの許容範囲は、レジストが塗布された他の領域よりも広く設定され、薄レジスト領域ＲＴＲのようなレジストが薄い領域の存在も許容される。なお、薄レジスト領域ＲＴＲは、欠陥のないプリント基板であってもレジストの厚さの変動により後述するように色が異なる。すなわち、スルーホールに隣接する薄レジスト領域ＲＴＲは、色の許容範囲が他の領域よりも広い領域である。

図３は、第１実施例におけるプリント基板ＰＣＢの欠陥を検出する手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、画像取得部２１０（図１）が、プリント基板ＰＣＢのカラー画像を撮像部３０から取得する。

なお、ステップＳ１００では、取得されたカラー画像に対して、画像取得部２１０が、必要に応じて平滑化処理（ぼかし処理）を実行する。平滑化処理では、メディアンフィルタや、ガウスフィルタ、移動平均などの種々の平滑化フィルタを用いることができる。この平滑化処理を行うことによって、画像データ内に存在する特異な画素を除去することができるので、ゴミ（雑音成分）の少ない画像データを得ることができる。また、予め取得された画像に関してステップＳ２００以降の処理を実行する場合には、ステップＳ１００において、外部記憶装置５０（図１）から画像データが読み出される。

図４（ａ）は、プリント基板ＰＣＢ（図２）を撮影したカラー画像ＩＭの様子を示す説明図である。このカラー画像ＩＭは、黒色領域ＢＫと、白色領域ＷＨと、金色領域ＧＬと、茶色領域ＢＲと、暗緑色領域ＧＤと、明緑色領域ＧＢと、を含んでいる。なお、本明細書においては、これらの画像領域ＢＫ，ＷＨ，ＧＬ，ＢＲ，ＧＤ，ＧＢを総称して「色領域」とも呼ぶ。

カラー画像ＩＭ上では、スルーホールＴＨ１〜ＴＨ５と、基板穴ＨＬとは、基板に穴が開けられているので、黒色領域ＢＫで表される。シルク印刷領域ＲＳＧと、金メッキ領域ＲＧＰと、基板ベース領域ＲＳＢとは、それぞれ表面材質の色に応じて、白色領域ＷＨと、金色領域ＧＬと、茶色領域ＢＲと、で表される。ベースレジスト領域ＲＢＲは、茶色の基板ベースに緑色のレジストが塗布されているので暗緑色領域ＧＤで表され、パターンレジスト領域ＲＰＲは、レジストの下が銅色の銅配線パターンとなっているのでベースレジスト領域ＲＢＲよりも輝度の高い明緑色領域ＧＢで表される。そして、パターン上のレジストが薄い薄レジスト領域ＲＴＲは、銅配線の色が現れるので金色領域ＧＬで表される。

なお、実際のプリント基板ＰＣＢを撮影したカラー画像では、薄レジスト領域ＲＴＲのに対応する金色領域ＧＬと、その周囲のパターンレジスト領域ＲＰＲに対応する明緑色領域ＧＢとの境界は明確には分かれていないが、図４（ａ）では、図示の便宜上、これらの金色領域ＧＬと明緑色領域ＧＢとが異なる色領域として分離されたものとして描かれている。

図３のステップＳ２００では、穴領域取得部２２０が、カラー画像ＩＭ中の黒色領域ＢＫを抽出することにより、プリント基板ＰＣＢに設けられた穴を表す穴領域を取得する。黒色領域ＢＫは、カラー画像ＩＭを構成する各画素の輝度値が所定の輝度閾値以下の領域として抽出できる。この黒色領域ＢＫの抽出に用いる所定の輝度閾値は、例えば、輝度値についてのヒストグラム解析により設定することができる。

なお、本実施例では、黒色領域ＢＫの抽出を各画素の輝度値に基づいて行っているが、黒色領域ＢＫの抽出を他の方法によって行うことも可能である。黒色領域ＢＫの抽出は、黒色を含む予め定められた複数の代表色の領域にカラー画像ＩＭを領域分割し、分割された領域のうちの代表色が黒色である領域を抽出することによっても行うことができる。カラー画像ＩＭの領域分割は、例えば、カラー画像ＩＭの各画素の色と複数の代表色との所定の色空間における距離を表す距離指標値を求め、距離指標値が最小となる代表色の領域に各画素を分類することにより行うことができる。この距離指標値としては、例えば、ＲＧＢ色空間を３次元ユークリッド空間とみたときのユークリッド距離や、Ｌ*ａ*ｂ*空間における色差ΔＥを利用することができる。なお、カラー画像ＩＭの領域分割方法は、複数の代表色に各画素を分類する領域分割方法であれば良く、例えば、上述した特許文献３や特許文献４に開示された方法によっても行うことができる。

また、本実施例では、穴領域をカラー画像ＩＭ中の黒色領域ＢＫを抽出することにより取得しているが、他の方法によってプリント基板ＰＣＢに設けられた穴に対応する画像領域を取得してもよい。例えば、スルーホールや基板穴を形成するために用いられる設計データ（ＣＡＤデータ）に含まれる穴の位置と大きさとから穴領域を取得することも可能である。また、撮像部３０の反対の面から照明されたプリント基板ＰＣＢを撮影し、撮影された画像の輝度が高い領域を穴領域に設定することも可能である。

図４（ｂ）は、ステップＳ２００において取得された、穴領域の配置を示す説明図である。図４（ｂ）に示すように、カラー画像ＩＭから黒色領域ＢＫを抽出することにより、スルーホールＴＨ１〜ＴＨ５に対応した画像領域ＳＲ１〜ＳＲ５と、基板穴ＨＬに対応した画像領域ＳＲ６と、が取得される。このように取得された画像領域ＳＲ１〜ＳＲ６のそれぞれが、穴領域となる。

図３のステップＳ３００では、隣接領域取得部２３０が、穴領域ＳＲ１〜ＳＲ６に隣接する隣接領域を取得する。隣接領域取得部２３０は、ステップＳ２００で取得した穴領域ＳＲ１〜ＳＲ６を所定の拡大幅（例えば、５画素）で拡大する拡大処理を行う。そして、拡大処理により拡大した領域が、隣接領域となる。この拡大幅としては、予め決められた設定値のほかに、ユーザにより入力された指定値や、ＣＡＤデータに基づいて算出された設定値等を用いることができる。また、穴領域ごとに、個別に拡大幅を設定するものとしてもよい。

なお、穴領域の拡大処理としては、拡大処理によって生成される領域が穴領域を含み、生成される領域を穴領域よりも大きくできる処理であれば、任意の処理が適用可能である。このような処理としては、例えば、各画素の８近傍のいずれかが穴領域に属する場合にその画素を穴領域に属するように設定する膨張処理や、この膨張処理をｎ（ｎは、１以上の整数）回実行するｎ段の膨張処理を用いることができる。また、穴領域の輪郭を取得し、その輪郭を拡大する処理を用いることも可能である。

図４（ｃ）は、隣接領域の取得の様子を示す説明図である。隣接領域取得部２３０が穴領域ＳＲ１に拡大処理を行うことにより、領域ＥＲ１が生成される。この拡大処理による拡大した領域（領域ＥＲ１−領域ＳＲ１）が、穴領域ＳＲ１の隣接領域ＮＲ１となる。同様に、穴領域ＳＲ２〜ＳＲ６の拡大処理により生成された領域ＥＲ２〜ＥＲ６から穴領域ＳＲ２〜ＳＲ６を除いた領域ＮＲ２〜ＮＲ６、すなわち、拡大処理により拡大した領域ＮＲ２〜ＮＲ６が、穴領域ＳＲ２〜ＳＲ６の隣接領域になる。

図３のステップＳ４００では、特別処理領域設定部２４０が、各隣接領域に含まれる画素の色に応じて、特別な欠陥検出処理を行うための特別処理領域を設定するか否かを決定する。具体的には、ある穴領域の隣接領域に所定の色（本実施例では、金色）の画素が存在する場合、その穴領域の周囲に特別処理領域が設定される。

図５は、特別処理領域の設定の様子を示す説明図である。図５（ａ）は、プリント基板ＰＣＢ（図２）を撮影したカラー画像ＩＭを示している。なお、図５（ａ）と図４（ａ）とは同一である。図５（ｂ）は、隣接領域ＮＲ１〜ＮＲ６の配置と、これらの領域ＮＲ１〜ＮＲ６が属する色領域を示している。また、図５（ｃ）は、ステップＳ４００において設定された特別処理領域ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ５の配置を示している。なお、図５（ｂ）と図５（ｃ）とに描かれた破線は、図５（ａ）に示す色領域の境界を表している。

図５（ｂ）に示すように、穴領域ＳＲ１の隣接領域ＮＲ１は暗緑色領域ＧＤに含まれるので、隣接領域ＮＲ１には金色の画素が存在しない。そのため、穴領域ＳＲ１には特別処理領域が設定されない。一方、穴領域ＳＲ２の隣接領域ＮＲ２は金色領域ＧＬに含まれる。そのため、隣接領域ＮＲ２には金色の画素が存在し、穴領域ＳＲ２には特別処理領域ＰＲ２が設定される（図５（ｃ））。同様に、隣接領域ＮＲ３，ＮＲ５には金色の画素が存在する穴領域ＳＲ３，ＳＲ５には、特別処理領域ＰＲ３，ＰＲ５が設定される。一方、隣接領域ＮＲ４，ＳＲ６には金色の画素が存在しないため、穴領域ＳＲ４，ＳＲ６には特別処理領域が設定されない。

特別処理領域は、隣接領域と同様に、穴領域の拡大処理によって設定される。図５（ｃ）の例では、特別処理領域設定部２４０が、穴領域ＳＲ２の拡大処理を行う。そして、拡大処理により拡大した領域ＰＲ２が、穴領域ＳＲ２に対応する特別処理領域に設定される。他の穴領域ＳＲ３，ＳＲ５についても同様である。

なお、図５（ｃ）では、特別処理領域ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ５が隣接領域ＮＲ２，ＮＲ３，ＮＲ５よりも大きく描かれているが、特別処理領域と隣接領域の大小関係は任意に設定できる。

図３のステップＳ５００では、特別処理領域検査部２５０が、各特別処理領域中の欠陥を検出する。具体的には、特別処理領域中の画素の色が色の許容範囲に含まれるか否かを判断する。そして、特別処理領域中のすべての画素の色が許容範囲内である場合にはその特別処理領域には欠陥がないものと判断され、特別処理領域中に許容範囲外の色の画素がある場合にはその特別処理領域に欠陥があると判断される。

図６は、特別処理領域内に欠陥がないプリント基板ＰＣＢでの欠陥検出処理の様子を示す説明図である。図６（ａ）は、プリント基板ＰＣＢの特別処理領域の様子を示している。また、図６（ｂ）は、プリント基板ＰＣＢの特別処理領域ＰＲ５中の各画素の色分布を示している。なお、図６（ｂ）では図示の便宜上、Ｒ成分とＢ成分との２つの色成分で構成される２次元色空間（以下、「ＲＢ色空間」とも呼ぶ）における各画素の色を表す点が黒丸で描かれている。

図６（ａ）に示すように、プリント基板ＰＣＢでは、２つの穴領域ＳＲ２，ＳＲ３に対応する２つの特別処理領域ＰＲ２，ＰＲ３は、いずれも金色領域ＧＬに含まれる。一方、穴領域ＳＲ５に対応する特別処理領域ＰＲ５は、金色領域ＧＬと明緑色領域ＧＢの２つの色領域に跨っている。上述したように、これらの２つの色領域ＧＬ，ＧＢの境界は、実際のプリント基板ＰＣＢを撮影したカラー画像では明確でないので、特別処理領域ＰＲ５中の画素の色は、金色から明緑色まで連続的に変化する。そのため、特別処理領域ＰＲ５中の画素の色を表す点は、図６（ｂ）に示すように、緑色を表す範囲と金色を表す範囲とに跨ったＲＢ色空間内の一部分の範囲ＸＲ（以下、「実在色範囲ＸＲ」とも呼ぶ）に分布する。

図６に示すように、特別処理領域ＰＲ５中のすべての画素の色が実在色範囲ＸＲに属する場合、特別処理領域検査部２５０は、特別処理領域ＰＲ５には欠陥がないと判断する。他の特別処理領域ＰＲ２，ＰＲ３についても、特別処理領域中の画素の色が、特別処理領域ごとに設定された実在色範囲に含まれるか否かによって欠陥の有無が判断される。

なお、本実施例においては、特別処理領域ＰＲ５中の各画素の色が実在色範囲ＸＲに属するか否かは、個々の基板の検査に先だって予め生成され、外部記憶装置５０に保存されたルックアップテーブルＬＵＴを参照することにより判断される。ここで、ルックアップテーブルＬＵＴとは、ＲＧＢ色空間内の個別色を表すＲＧＢ値（「入力点」とも呼ぶ）を入力したときに、個別色が実在色範囲ＸＲに属するか否かを表す値（例えば、実在色範囲ＸＲに属する場合は１、属さない場合は０）を出力するテーブルである。

ルックアップテーブルＬＵＴは、欠陥がないプリント基板を撮影したカラー画像であるマスター画像を用いて、マスター画像の特別処理領域中の各画素の色（以下、「実在色」とも呼ぶ）に基づいて生成される。具体的には、ルックアップテーブルＬＵＴは、すべての入力点に対して０を出力するルックアップテーブルを生成し、そのマスター画像の特別処理領域の各画素の色に対応する出力値を１に変更することにより生成される。このように、ルックアップテーブルの出力値を書き換えることにより、出力値が１である色の範囲が実在色範囲ＸＲとなる。なお、ルックアップテーブルＬＵＴの生成の後、ルックアップテーブルＬＵＴの各入力点について、入力点の８近傍の出力値のいずれかが１である場合に入力点に対応する出力値を１に変更する膨張処理を行うことが好ましい。この膨張処理を行うことにより、欠陥のないプリント基板ＰＣＢに存在し得る色であって、マスター画像の特別処理領域には出現していない色を実在色範囲ＸＲに含めることが可能となる。

なお、本実施例におけるルックアップテーブルＬＵＴは、個別色が実在色範囲に属するか否かを表す値（実在色フラグ）を出力しているが、ルックアップテーブルの出力値は、個別色が実在色範囲に属するか否かが判定可能な値であればよい。例えば、個別色が色空間中のどの色を表す領域に属するかを示す値（色番号）と、実在色フラグとから生成される値をルックアップテーブルの出力値とすることも可能である。

また、本実施例では、特別処理領域中の画素の色が許容しうる色の範囲に含まれるか否かをルックアップテーブルＬＵＴを参照することにより判断しているが、他の方法を用いることも可能である。例えば、ＲＧＢ各成分ごとに上限値と下限値を設定し、特別処理領域中の画素のＲＧＢ各成分値が、それぞれ上限値と下限値の間にある場合にその画素の色が許容しうる色の範囲であると判断するものとしてもよい。

図７は、特別処理領域内に欠陥があるプリント基板ＰＣＢでの欠陥検出処理の様子を示す説明図である。図６と同様に、図７（ａ）は、プリント基板ＰＣＢの特別処理領域の様子を示し、図７（ｂ）は、プリント基板ＰＣＢの特別処理領域ＰＲ５中の各画素の色分布を示している。

図７（ａ）に示す例では、特別処理領域ＰＲ５中に２つの欠陥を表す２つの画像領域ＤＦ１，ＤＦ２（「欠陥画像領域」とも呼ぶ）が存在する。これらの欠陥画像領域ＤＦ１，ＤＦ２は、それぞれ図７（ｂ）の黒三角と黒四角とで表されるように、欠陥のないプリント基板ＰＣＢの特別処理領域ＰＲ５に現れる色とは異なる色を有している。このように、特別処理領域内に欠陥があるプリント基板ＰＣＢでは、特別処理領域ＰＲ５が、黒丸で表される実在色範囲ＸＲに属する色の画素のほかに、黒三角および黒四角で表される実在色範囲ＸＲに属さない色の画素を有している。そのため、特別処理領域検査部２５０は、特別処理領域ＰＲ５に欠陥があると判断する。

図３のステップＳ６００では、マスク外領域検査部２６０が、カラー画像ＩＭから特別処理領域と穴領域と（これらの領域を併せて、「マスク領域」と呼ぶ）を除いた画像領域（マスク外領域）中の欠陥を検出する。具体的には、例えば、マスク外領域を領域分割し、その領域分割結果上での代表色領域の位置や形状に基づいてプリント基板ＰＣＢの欠陥の有無を判断する。マスク外領域は、カラー画像ＩＭから色の許容範囲が広い特別処理領域が除かれているので、領域分割により信頼性の高い欠陥検出を行うことができる。

図８は、欠陥のないプリント基板ＰＣＢについて、欠陥処理検出処理を行った結果を示す説明図である。特別処理領域を設定しない比較例では、図８（ａ）に示すように、領域分割により薄レジスト領域ＲＴＲの色が金色領域ＧＬとなる。そのため、本来緑色となるレジストが塗布された領域が金色になっていると判断され、薄レジスト領域ＲＴＲが欠陥として検出される。一方、本実施例では、薄レジスト領域ＲＴＲについては特別の欠陥検出処理が行われているため、薄レジスト領域ＲＴＲは欠陥として検出されない。

このように、本実施例では、穴領域の周囲に隣接領域を設け、隣接領域に特定の色が含まれている場合に穴領域を包含するマスク領域を拡大しているので、穴領域に隣接する薄レジスト領域ＲＴＲを欠陥として誤認識する可能性を低減できる。また、穴領域の周囲に特別処理領域を設け、特別処理領域の欠陥を検出しているので、穴領域の周囲に存在する欠陥の検出が可能となる。

Ｂ．第２実施例：
図９は、第２実施例におけるプリント基板ＰＣＢの欠陥を検出する手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートは、ステップＳ２００，Ｓ３００の間に２つのステップＳ３１０，Ｓ３２０が追加されている点で、図３に示すフローチャートと異なっている。他は、図３と同じである。

ステップＳ３１０では、隣接領域取得部２３０（図１）が、穴領域の拡大処理により境界領域を取得する。そして、ステップＳ３２０において、境界領域の色に応じて、隣接領域を用いた特別処理領域の設定判定の要否が決定される。

図１０は、境界領域を用いた隣接領域の設定の様子を示す説明図である。図１０（ａ）は、２つの穴領域ＳＲ１，ＳＲ３の付近での色領域の配置を示している。隣接領域取得部２３０（図１）は、穴領域ＳＲ１，ＳＲ３の拡大処理により境界領域ＴＲ１，ＴＲ３を取得する。そして、境界領域ＴＲ１，ＴＲ３中に所定の色（例えば、金色）の画素が存在する場合、特別処理領域の設定が必要であると判断され、穴領域ＳＲ１，ＳＲ３の周囲に隣接領域が設定される。また、他の穴領域についても、同様の処理が行われる。

図１０（ｂ）は、境界領域ＴＲ１，ＴＲ３を用いて設定された隣接領域の配置を示している。図１０の例では、境界領域ＴＲ１（暗緑色領域ＧＤに含まれる）には金色の画素が存在しないので、穴領域ＳＲ１には隣接領域が設定されない。一方、境界領域ＴＲ３（金色領域ＧＬに含まれる）には金色の画素が存在するので、穴領域ＳＲ３には隣接領域ＮＲ３が設定される。なお、図１０（ｂ）に示すように、隣接領域ＮＲ３は、境界領域ＴＲ３よりも大きくなるように設定される。

このように、第２実施例では、特別処理領域の設定判定の要否を境界領域の色に応じて決定し、特別処理領域の設定判定が必要な穴領域についてのみ隣接領域を用いた特別処理領域の設定の有無を決定することにより、隣接領域の画像処理量が低減できる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上記各実施例では、特別処理領域を穴領域の周囲に設定にしているが、穴領域以外の特定の領域を抽出し、その周囲に特別処理領域を設定することもできる。この場合、特定の領域は、カラー画像ＩＭの領域分割により生成された特定の色の領域の抽出や、ＣＡＤデータからの特定の領域の位置や形状の取得等により取得することができる。なお、特定領域としては、カラー画像中で所定の色（例えば、黒）を有する領域を選択することが好ましい。

Ｃ２．変形例２：
上記各実施例では、隣接領域に特定の色の画素が含まれるか否かによって特別処理領域の要否を決定しているが、一般には、隣接領域の色に応じて特別処理領域の要否を決定できる。具体的には、所定の色空間内での隣接領域中の各画素の色が所定の色分布範囲外の場合に、特別処理領域を設定することも可能である。また、隣接領域が所定の複数の代表色領域のうちの２つ以上の代表色領域に跨る場合に、特別処理領域を設定するものとしても良い。ここで「代表色領域」とは、複数の代表色を用いた領域分割によってカラー画像から生成される個々の代表色に対応する画像上の領域である。この場合、隣接領域が２つ以上の代表色領域に跨るか否かは、予めカラー画像の領域分割を行い、隣接領域に含まれる代表色領域の数が２以上であるか否かで判断できる。

Ｃ３．変形例３：
上記各実施例では、図３のステップＳ５００において、特別処理領域検査部２５０（図１）が、特別処理領域中の欠陥検出処理を行っているが、特別処理領域中の欠陥検出処理を省略しても良い。すなわち、特別処理領域と穴領域とを併せたマスク領域は欠陥検出処理されず、マスク領域外の領域は欠陥検出処理される。

Ｃ４．変形例４：
上記各実施例では、各穴領域ごとに決定される特別処理領域の要否に応じてマスク領域（＝穴領域＋特別処理領域）を設定しているが、一般には、隣接領域の色に応じてマスク領域の大きさを変えることができればよい。この場合、マスク領域は、隣接領域に特定の色の画素が含まれる場合に大きく設定され、隣接領域に特定の色の画素が含まれない場合には小さく設定されることが好ましい。

Ｃ５．変形例５：
上記各実施例では、穴領域を用いて特別処理領域を設定しているが、穴領域とは無関係に、所定の条件を満たす領域を特別処理領域に設定するものとしてもよい。所定の条件を満たす領域としては、例えば、プリント基板ＰＣＢの金メッキ領域ＲＧＰのように、予め定められた位置や形状の領域や、穴領域の周囲の所定の色を有する領域とすることができる。

Ｃ６．変形例６：
本発明による特別処理領域の設定と、特別処理領域中の欠陥の検出とは、プリント基板に限らず、検査対象物を撮影したカラー画像上での色の許容範囲が互いに異なる画像領域を有する任意の物体の欠陥検出に対して適用できる。例えば、パターンの形成された半導体ウェハや、複雑な形状を有する機械部品などの検査対象物を撮影したカラー画像を用いたこれらの検査対象物の欠陥検出にも適用することができる。

本発明の一実施例としてのプリント基板検査装置１００の構成を示す説明図。 プリント基板ＰＣＢの表面の状態を示す説明図。 第１実施例におけるプリント基板ＰＣＢの欠陥検出処理の手順を示すフローチャート。 隣接領域の取得の様子を示す説明図。 特別処理領域の設定の様子を示す説明図。 特別処理領域内に欠陥がないプリント基板での欠陥検出処理の様子を示す説明図。 特別処理領域内に欠陥があるプリント基板での欠陥検出処理の様子を示す説明図。 欠陥のないプリント基板ＰＣＢについて、欠陥処理検出処理を行った結果を示す説明図。 第２実施例におけるプリント基板ＰＣＢの欠陥検出処理の手順を示すフローチャート。 境界領域を用いた隣接領域の設定の様子を示す説明図。

符号の説明

２０…光源
３０…撮像部
４０…コンピュータ
５０…外部記憶装置
１００…プリント基板検査装置
２１０…画像取得部
２２０…穴領域取得部
２３０…隣接領域取得部
２４０…特別処理領域設定部
２５０…特別処理領域検査部
２６０…マスク外領域検査部
ＰＣＢ…プリント基板

Claims (5)

1. 穴を有するプリント基板であって前記穴の周囲に配線パターンが設けられているとともに前記配線パターン上にレジストが塗布されたプリント基板を撮影したカラー画像を用いて、前記カラー画像上で所定の条件を満たす特別処理領域における前記プリント基板の欠陥を検出する方法であって、
   （ａ）所定の色空間内に、前記特別処理領域が取りうる色の範囲として予め設定された実在色範囲と、前記実在色範囲外の非実在色範囲と、の区分を前記プリント基板のカラー画像の撮影前に予め設定する工程と、
   （ｂ）前記プリント基板を撮影したカラー画像上で前記所定の条件を満たす特別処理領域を取得する工程と、
   （ｃ）前記特別処理領域を構成する各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定し、前記特別処理領域中に前記非実在色範囲の画素が含まれている場合に前記特別処理領域中に欠陥があるものと判定する工程と、
   を備え、
   前記工程（ｂ）は、
   前記カラー画像の中から前記プリント基板の穴に相当する特定領域を取得する工程と、
   前記特定領域の周囲の隣接領域を取得する工程と、
   前記隣接領域の色に応じて、前記特定領域の周囲の前記特別処理領域の大きさを変更する工程と、
   を含み、
   前記実在色範囲は、前記所定の色空間内の１つの連続した範囲として区画されている、方法。
2. 請求項１記載の方法であって、
   前記工程（ａ）は、前記所定の色空間内の任意の色を入力とし、前記任意の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲のいずれかに属するかを示す値を出力するルックアップテーブルを作成する工程を含み、
   前記工程（ｃ）は、前記ルックアップテーブルを参照して前記各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定する工程を含む、方法。
3. 請求項１または２記載の方法であって、
   前記工程（ａ）は、
   前記プリント基板の標準的なカラー画像であるマスター画像を準備する工程と、
   前記マスター画像中の前記特別処理領域を構成する画素の色を含む前記所定の色空間の一部の範囲を前記実在色範囲に設定する工程と、
   を含む、方法。
4. 穴を有するプリント基板であって前記穴の周囲に配線パターンが設けられているとともに前記配線パターン上にレジストが塗布されたプリント基板を撮影したカラー画像を用いて、前記カラー画像上で所定の条件を満たす特別処理領域における前記プリント基板の欠陥を検出する装置であって、
   所定の色空間内に、前記特別処理領域が取りうる色の範囲として予め設定された実在色範囲と、前記実在色範囲外の非実在色範囲と、の区分が前記プリント基板のカラー画像の撮影前に予め設定された実在色範囲設定部と、
   前記プリント基板を撮影したカラー画像上で所定の条件を満たす特別処理領域を取得する特別処理領域取得部と、
   前記特別処理領域を構成する各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定し、前記特別処理領域中に前記非実在色範囲の画素が含まれている場合に前記特別処理領域中に欠陥があるものと判定する特別処理領域検査部と、
   を備え、
   前記実在色範囲は、前記所定の色空間内の１つの連続した範囲として区画され、
   前記特別処理領域取得部は、前記カラー画像の中から前記プリント基板の穴に相当する特定領域を取得し、前記特定領域の周囲の隣接領域を取得し、前記隣接領域の色に応じて前記特定領域の周囲の前記特別処理領域の大きさを変更して、前記特別処理領域を取得する、装置。
5. 請求項４記載の装置であって、
   前記実在色範囲設定部は、前記所定の色空間内の任意の色を入力とし、前記任意の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲のいずれかに属するかを示す値を出力するルックアップテーブルを備え、
   前記特別処理領域検査部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記各画素の色が前記実在色範囲と前記非実在色範囲とのいずれに属するかを判定するルックアップテーブル参照部を備える、装置。

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