JP6432240B2 - 導電粒子形状評価装置及び導電粒子形状評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価する導電粒子形状評価装置及び導電粒子形状評価方法に関する。

液晶ディスプレイとテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package:ＴＣＰ）との接続、フレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit:ＦＰＣ）とＴＣＰとの接続、又はＦＰＣとプリント配線板との接続といった回路部材同士の接続には、接着剤中に導電粒子を分散させた回路接続材料（例えば、異方導電性接着剤）が使用されている。また、最近では半導体シリコンチップを基板に実装する場合、回路部材同士の接続のためにワイヤボンドを使用することなく、半導体シリコンチップをフェイスダウンして基板に直接実装する、いわゆるフリップチップ実装が行われている。このフリップチップ実装においても、回路部材同士の接続には異方導電性接着剤等の回路接続材料が使用されている。このような回路接続材料に使用される導電粒子としては、接続信頼性を向上させることができる、表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子が使用される（下記特許文献１参照）。

上記のような導電粒子を製造する際には、品質管理の目的で導電粒子の形状を突起部の形成状態を含めて評価することが重要である。評価の手法としては、導電粒子を電子顕微鏡等で撮像することにより２次元画像を取得し、その２次元画像を対象に従来の図形認識方法（例えば、下記特許文献２参照。）等の画像処理を用いて評価することが有効である。

特開２００６−２６９２９６号公報 特開２００３−１５０９６７号公報

しかしながら、上記の従来の図面認識方法によっては、真円では無い凹凸を有する導電粒子の断面形状を認識することは困難である。また、導電粒子の表面の複数の突起部の不規則な形状を評価することも困難である。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、表面に複数の突起部を有する導電粒子の表面形状を簡便な方法で評価することが可能な導電粒子形状評価装置及び導電粒子形状評価方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態に係る導電粒子形状評価装置は、表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価する導電粒子形状評価装置であって、複数の導電粒子を撮像した二次元画像を対象に、導電粒子が含まれる対象領域を特定する領域特定手段と、二次元画像の対象領域内における輝度値の度数分布を計算し、度数分布の輝度値に対する度数の変動値を基に第１の閾値を決定する閾値決定手段と、第１の閾値を基に対象領域内の二次元画像を二値化して二値化画像を生成し、二値化画像のエッジを粒子エッジとして検出するエッジ検出手段と、エッジ検出手段によって検出された粒子エッジを基に二次元画像上の導電粒子の中心座標を算出する中心座標算出手段と、中心座標と粒子エッジとの距離の差分を算出することにより、導電粒子の表面における複数の突起部の高さの評価値を算出する評価値算出手段と、を備える。

或いは、本発明の他の形態に係る導電粒子形状評価方法は、表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価する導電粒子形状評価方法であって、領域特定手段が、複数の導電粒子を撮像した二次元画像を対象に、導電粒子が含まれる対象領域を特定する領域特定ステップと、閾値決定手段が、二次元画像の対象領域内における輝度値の度数分布を計算し、度数分布の輝度値に対する度数の変動値を基に第１の閾値を決定する閾値決定ステップと、エッジ検出手段が、第１の閾値を基に対象領域内の二次元画像を二値化して二値化画像を生成し、二値化画像のエッジを粒子エッジとして検出するエッジ検出ステップと、中心座標算出手段が、エッジ検出手段によって検出された粒子エッジを基に二次元画像上の導電粒子の中心座標を算出する中心座標算出ステップと、評価値算出手段が、中心座標と粒子エッジとの距離の差分を算出することにより、導電粒子の表面における複数の突起部の高さの評価値を算出する評価値算出ステップと、を備える。

このような導電粒子形状評価装置或いは導電粒子形状評価方法によれば、真円では無い不規則な断面形状を有する導電粒子のエッジが二次元画像を基に正確に検出され、検出されたエッジを利用した簡便な計算方法で表面に不規則に形成された突起部の高さの評価値が算出される。これにより、表面に複数の突起部を有する導電粒子の表面形状を簡便な方法で適切に評価することができる。例えば、このような評価装置或いは評価方法は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末等の汎用の情報処理装置によって容易に実現できる。

本発明によれば、表面に複数の突起部を有する導電粒子の表面形状を簡便な方法で評価することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる導電粒子形状評価装置１の機能構成を示すブロック図である。 図１の導電粒子形状評価装置１に入力されて対象領域が設定された二次元画像データの一例を示す図であり、（ａ）は、図１の入力部１０１によって入力された二次元画像データ、（ｂ）は、図１の領域特定部１０２によって対象領域が設定された二次元画像データを、それぞれ示す。 図１の閾値決定部１０３によって生成された対象領域における輝度値の度数分布を示すグラフである。 図１の閾値決定部１０３の処理対象の二次元画像データの一部を示す図である。 図３の輝度値の度数分布を基に計算された度数の変動値の分布を示すグラフである。 図１の閾値決定部１０３によって生成された内側領域における輝度値の度数分布を示すグラフである。 図１のエッジ検出部１０４によって生成された二値化画像のイメージを示す図である。 図１の中心座標算出部１０５による中心座標の検出イメージを示す図である。 図１の評価値算出部１０６による高さの評価値の算出イメージを示す図である。 図１の評価値算出部１０６によって生成された二値化画像のイメージを示す図である。 図１の導電粒子形状評価装置１による評価値算出処理の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明による導電粒子形状評価装置及び導電粒子形状評価方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる導電粒子形状評価装置１の機能構成を示すブロック図である。本実施形態による導電粒子形状評価装置１は、表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価するための情報処理装置である。評価対象の導電粒子としては、金属粒子の表面に導電性を有する金属で構成された複数の突起部が形成されたものが挙げられる。金属粒子及び突起部を構成する金属は、例えば、ニッケル、銅、金、銀、コバルト等であり、金属粒子と突起部とは、別の金属で構成されてもよいし、同一の金属で構成されてもよい。また、金属粒子は、有機高分子化合物からなる核体上に金属層が形成されたものであっても構わない。

導電粒子形状評価装置１は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、サーバ装置等に代表される情報処理装置であり、ＣＰＵと、主記憶装置であるＲＡＭ及びＲＯＭと、ハードディスク装置等の補助記憶装置と、入力デバイスである入力キー、マウス等の入力装置と、ディスプレイ、スピーカ等の出力装置と、外部のネットワークを経由したデータの送受信を司る通信モジュールとを内蔵する。

次に、図１を参照しながら、導電粒子形状評価装置１の機能構成について説明する。導電粒子形状評価装置１は、機能的構成要素として、入力部１０１、領域特定部（領域特定手段）１０２、閾値決定部（閾値決定手段）１０３、エッジ検出部（エッジ検出手段）１０４、中心座標算出部（中心座標算出手段）１０５、評価値算出部（評価値算出手段）１０６、及び出力部１０７を含んで構成される。

入力部１０１は、外部から複数の導電粒子が撮像された二次元画像データの入力を受け付ける。この二次元画像データは、例えば、カーボンテープ上に採取された複数の導電粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を用いて撮像することにより生成された白黒のＳＥＭ画像である。なお、二次元画像データは、複数の導電粒子を表す二次元の濃淡像を有する画像データであればよく、ＳＥＭ画像には限定されず、他の種類の顕微鏡によって取得されたものであってもよい。ここで、入力部１０１は、二次元画像データを、外部のネットワークを経由して入力を受け付けるように機能してもよいし、フラッシュメモリ、光ディスク等の外部記憶媒体を介して入力を受け付けるように機能してもよい。

領域特定部１０２は、入力部１０１により受け付けられた二次元画像データを対象に画像解析を行うことにより、１つの導電粒子が含まれる二次元画像データ上の対象領域を特定する。具体的には、領域特定部１０２は、二次元画像データにぼかし処理を施した後、二次元画像データにおける導電粒子の像の位置をマッチング処理により全ての像のエッジを検出する。さらに、領域特定部１０２は、二次元画像上で検出したエッジと、予め設定されたテンプレートデータとのマッチング処理を行い、マッチング処理によってテンプレートデータとの相関が高いと判断された位置の中心を導電粒子の大まかな中心の位置と判断する。また、領域特定部１０２は、二次元画像データ上の導電粒子のエッジの大まかな中心座標を中心とした所定半径の円形の範囲を、二次元画像データの座標上の１つの導電粒子が含まれる対象領域として特定する。この対象領域の半径は、対象領域が１つの導電粒子を含むような値に設定されている。

図２は、導電粒子形状評価装置１に入力されて対象領域が設定された二次元画像データの一例を示す図であり、（ａ）は、入力部１０１によって入力された二次元画像データ、（ｂ）は、領域特定部１０２によって対象領域が設定された二次元画像データを、それぞれ示している。

図２（ａ）に示すように、入力される二次元画像データＧ_０上には、カーボンテープの像である濃度の高い（黒色に近く暗い）背景像Ｉ_Ｂと、背景像Ｉ_Ｂよりも濃度の低い（白色に近く明るい）複数の導電粒子の粒子像Ｉ_Ｔとが表されている。図２（ｂ）に示すように、二次元画像データＧ_０はぼかし処理が加えられることにより二次元画像データＧ_１に変換され、その二次元画像データＧ_１における導電粒子のエッジＥ_１が検出される。さらに、二次元画像データＧ_１上でテンプレートデータとのマッチング処理の結果得られた中心位置が導電粒子の大まかな中心座標Ｃ_１として検出され、その中心座標を中心とした円形の対象領域Ｗ_１が特定される。このような領域特定部１０２による対象領域Ｗ_１の特定は、二次元画像データＧ_１上で検出された全ての導電粒子に関して繰り返し実行される。

また、領域特定部１０２は、後述する中心座標算出部１０５により算出された導電粒子の中心座標を基準に、導電粒子のエッジよりも内側の内側領域を特定することも行う。詳細には、導電粒子の中心座標を中心とした所定半径の円形領域を内側領域として特定する。この所定半径は、導電粒子の平均的な半径の所定倍率（例えば、半分）の長さに設定される。領域特定部１０２は、特定した内側領域のデータを閾値決定部１０３に渡す。

閾値決定部１０３は、入力部１０１により入力された二次元画像データと、領域特定部１０２によって特定された対象領域のデータを受けて、それらに基づいて二次元画像データの二値化のための第１の閾値を決定する。すなわち、閾値決定部１０３は、二次元画像データの１つの対象領域に含まれる画素の濃淡を示す輝度値の度数分布を計算し、さらに、その度数分布を基に輝度値に対する度数の変動値の分布も計算する。そして、閾値決定部は、その度数の変動値の分布を参照して、変動値が負の値から正の値に変化する輝度値を導き出し、その輝度値を基準に第１の閾値を決定する。例えば、閾値決定部１０３は、導き出した輝度値そのものを第１の閾値としてもよいし、輝度値に所定の演算（所定値を加減する等）を行って第１の閾値としてもよい。このようにして検出された輝度値は、輝度値の度数分布の極小値（極値）の点に対応した輝度値となる。

図３は、閾値決定部１０３によって生成された対象領域における輝度値の度数分布を示しており、図４は、閾値決定部１０３の処理対象の二次元画像データの一部を示しており、図５は、図３の輝度値の度数分布を基に計算された度数の変動値の分布を示している。図３に示す度数分布は、輝度値を８で区切った範囲を４ずつずらしながらそれぞれの輝度値の範囲での度数を計算した度数分布の例を示している。また、図５に示す分布は、図３に示す度数分布を基に、輝度値の隣接する２つの範囲間での度数の変動値の分布を計算した例を示している。

図４に示すように、二次元画像データにおいては、背景像Ｉ_Ｂの部分が輝度値が比較的低く（濃度が高く）、導電粒子の部分が輝度値が比較的高く（濃度が低く）なる傾向にある。より詳細には、導電粒子の像の中では、粒子像のエッジの領域Ｉ_Ｔ１、この領域Ｉ_Ｔ１の内側の中心寄りの粒子表面と、突起部のエッジを除く部分とを合わせた領域Ｉ_Ｔ２、及び、領域Ｉ_Ｔ１の内側のエッジ寄りの粒子表面と、突起部のエッジ部分とを合わせた領域Ｉ_Ｔ３の順で輝度値が高くなる（濃度が低くなる）傾向にある。従って、図３に示す度数分布においては、輝度値の範囲ＲＬ_０には、背景像Ｉ_Ｂの部分に含まれる画素の輝度値が主に反映され、輝度値の範囲ＲＬ_１，ＲＬ_２，ＲＬ_３には、それぞれ、領域Ｉ_Ｔ１，Ｉ_Ｔ２，Ｉ_Ｔ３に含まれる画素の輝度値が主に反映される傾向にある。その結果、度数分布では、輝度値の範囲ＲＬ_０，ＲＬ_２のそれぞれに度数の極大値が存在し、輝度値の範囲ＲＬ_１に度数の極小値が存在する。図５に示す度数の変動値の分布には、このような性質が反映される。従って、導電粒子のエッジを検出するための閾値を導出するには、この度数分布の範囲ＲＬ_１に対応する輝度値を基準にすれば良いことがわかる。そこで、閾値決定部１０３は、度数の変動値が負の値から正の値に変化する輝度値を導き出すことによって、輝度値の度数分布における極小値に対応する輝度値を特定し、その輝度値を基準に第１の閾値を決定する。

また、閾値決定部１０３は、入力部１０１により入力された二次元画像データと、領域特定部１０２によって特定された内側領域のデータを受けて、それらに基づいて二次元画像データの二値化のための第２の閾値を決定する。すなわち、閾値決定部１０３は、二次元画像データの１つの内側領域に含まれる画素の濃淡を示す輝度値の度数分布を計算し、さらに、その度数分布を基に、度数分布の極大値に対応する輝度値を導き出し、その輝度値を基準に第２の閾値を決定する。例えば、閾値決定部１０３は、導き出した極大値に対応する輝度値と、度数分布の輝度値の増加に対する減少率が最も大きい点に対応する輝度値との間から第２の閾値を選び出してもよいし、導き出した極大値の所定割合の度数に対応する輝度値を第２の閾値としてもよい。

図６は、閾値決定部１０３によって生成された内側領域における輝度値の度数分布を示している。前述したように、二次元画像データにおける導電粒子のエッジから中心よりの領域では、粒子表面と突起部のエッジを除く部分とを合わせた領域、及び、突起部のエッジ部分の領域の順で輝度値が高くなる（濃度が低くなる）傾向にある。従って、図６に示す度数分布においては、輝度値の範囲ＲＬ_４には、粒子表面と突起部のエッジを除く部分とを合わせた領域に含まれる画素の輝度値が主に反映され、輝度値の範囲ＲＬ_５には、突起部のエッジ部分の領域に含まれる画素の輝度値が主に反映される傾向にある。そして、輝度値の範囲ＲＬ_４には、粒子表面と突起部のエッジを除く部分を表す度数の山が存在し、輝度値の範囲ＲＬ_５においては、輝度が高くなるにしたがって粒子表面と突起部のエッジを除く部分が急激に少なくなっていることを示す度数の減少率の最大の部分が存在する。その結果、度数分布では、輝度値の範囲ＲＬ_４内の範囲ＲＬ_５寄りの輝度値に度数の極大点Ｐ_１が存在し、輝度値の範囲ＲＬ_５内の範囲ＲＬ_４寄りの輝度値に輝度値の増加に対する度数の減少率が最も大きい点Ｐ_２が存在する。従って、突起部のエッジを検出するための閾値を導出するには、この度数分布の範囲ＲＬ_４における度数の極大値に対応する輝度値と度数分布の範囲ＲＬ_５における度数の減少率が最大の部分に対応する輝度値とを基準にすれば良いことがわかる。そこで、閾値決定部１０３は、極大値に対応する輝度値と、度数分布の輝度値の増加に対する減少率が最も大きい点に対応する輝度値との間から第２の閾値を選び出している。

エッジ検出部１０４は、入力部１０１により入力された二次元画像データを、閾値決定部１０３によって決定された第１の閾値を基に、対象領域内で二値化することにより二値化画像を生成する。さらに、エッジ検出部１０４は、生成した二値化画像のエッジを導電粒子のエッジである粒子エッジとして検出する。図７には、エッジ検出部１０４によって生成された二値化画像のイメージを示している。同図に示すように、対象領域Ｗ_１内の画素が二値化されることにより、導電粒子の範囲とそれ以外の範囲とが明確に区分けされる。
このような二値化画像を対象に粒子エッジＥ_２を検出することにより、細かい凹凸を有するエッジが正確に検出される。

中心座標算出部１０５は、エッジ検出部１０４によって検出された粒子エッジを基に、二次元画像データ上の導電粒子の中心座標を算出する。図８は、中心座標算出部１０５による中心座標の検出イメージを示している。具体的には、中心座標算出部１０５は、粒子エッジＥ_２を、領域特定部１０２によって求められた大まかな中心座標Ｃ_１を中心とした極座標における角度０〜１２０度、１２０〜２４０度、２４０〜３６０度の三領域に分割し、各領域において大まかな中心座標Ｃ_１から遠い順に所定個（例えば、２０個）ずつ標本点を抽出する。そして、中心座標算出部は、抽出した全ての標本点を対象にして最小二乗法で計算することにより、粒子エッジＥ_２にフィッティングする円を求め、その円の中心を導電粒子の中心座標Ｃ_２として算出する。このような処理により、二次元画像データ上で隣接する導電粒子のエッジが重なって撮像されている場合でも、導電粒子の中心がより正確に計算できる。

評価値算出部１０６は、中心座標算出部１０５によって算出された中心座標からエッジ検出部１０４により検出された粒子エッジまでの距離を計算することにより、導電粒子の表面における複数の突起部の高さの評価値を算出する。図９は、評価値算出部１０６による高さの評価値の算出イメージを示している。詳細には、評価値算出部１０６は、粒子エッジＥ_２を、中心座標Ｃ_２を中心とした極座標における所定角度の領域（例えば、角度４０度の領域）を所定角度（例えば２０度）ずつずらした複数（例えば、１８個）の領域に分割する。そして、評価値算出部１０６は、各領域ごとのエッジＥ_２を構成する点を対象に、中心座標からの距離を大きいものから３つ選択し、それらの平均を算出する。同様に、評価値算出部１０６は、各領域ごとのエッジＥ_２を構成する点を対象に、中心座標からの距離を小さいものから３つ選択し、それらの平均を算出する。さらに、評価値算出部１０６は、各領域ごとに距離の大きいものの平均と距離の小さいものの平均との差分をその領域での突起部の高さの評価値として算出し、全ての領域の突起部の高さの評価値の平均値を、全体の突起部の高さの評価値として算出する。このように領域に分割して評価値を計算することにより、形状が真円に近くなくても正確に突起部の高さを評価できる。また、複数の分割領域を互いに一部重なった状態に設定することにより、突起が領域を跨ることにより高さの評価値に誤差が生じることを防止できる。また、評価値算出部１０６は、二次元画像データ中に含まれる複数の導電粒子を対象に突起部の高さの評価値を算出し、それらの平均をロットの突起部の高さの評価値としても算出する。

加えて、評価値算出部１０６は、入力部１０１により入力された二次元画像データを、閾値決定部１０３によって決定された第２の閾値を基に、内側領域内で二値化することにより二値化画像を生成する。さらに、評価値算出部１０６は、生成した二値化画像における二値のそれぞれの値に対応する部分の面積の割合を、１つの導電粒子の突起部の面積の評価値として計算する。図１０には、評価値算出部１０６によって生成された二値化画像のイメージを示している。同図に示すように、評価値算出部１０６により、二次元画像データは、内側領域Ｗ_２内において白黒の二値化画像に変換され、白領域の面積の黒領域の面積に対する割合が突起部の面積の評価値として算出される。

出力部１０７は、評価値算出部１０６によって算出された突起部の高さの評価値及び突起部の面積の評価値を出力する。例えば、出力部１０７は、これらの評価値をディスプレイの出力装置に出力することもできるし、通信モジュールを介して外部に送信することもできる。

次に、図１１を参照しながら、導電粒子形状評価装置１による評価値算出処理の手順を説明するとともに、本実施形態にかかる導電粒子形状評価方法について詳述する。図１１は、図１の導電粒子形状評価装置１による評価値算出処理の手順を示すフローチャートである。

まず、入力部１０１により二次元画像データの入力が受け付けられると、領域特定部１０２によって二次元画像データにおける対象領域が特定される（ステップＳ１０１）。次に、閾値決定部１０３により、二次元画像データの対象領域内の画素を対象に輝度値の度数分布が算出され、その度数分布を基に二次元画像データの二値化のための第１の閾値が決定される（ステップＳ１０２）。その後、エッジ検出部１０４により、第１の閾値を用いて二次元画像データが対象領域内で二値化されて、二値化画像が生成され、その二値化画像を利用して粒子エッジが検出される（ステップＳ１０３）。さらに、中心座標算出部１０５により、粒子エッジにフィッティングする円の中心が求められることにより、処理対象の導電粒子の中心座標が算出される（ステップＳ１０４）。そして、評価値算出部１０６により、導電粒子の中心座標から粒子エッジまでの距離が計算され、その距離を基に導電粒子の表面の複数の突起部の高さに関する評価値が算出される（ステップＳ１０５）。

一方で、閾値決定部１０３により、二次元画像データの内側領域内の輝度値の度数分布が計算され、その度数分布を基に二次元画像データの二値化のための第２の閾値が決定される（ステップＳ１０６）。その後、評価値算出部１０６により、第２の閾値を用いて二次元画像データが内側領域内で二値化されることにより二値化画像が生成され、その二値化画像を基に導電粒子の表面の複数の突起部の面積に関する評価値が算出される（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０５，Ｓ１０７で算出された評価値は、出力部１０７によって出力される。

上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理は、二次元画像データに含まれる複数の導電粒子を対象にして繰り返し実行される。それにより、複数の導電粒子が含まれるロット毎の品質の評価が可能となる。

以上説明した導電粒子形状評価装置１、或いは導電粒子形状評価装置１を用いた導電粒子形状評価方法によれば、真円では無い不規則な断面形状を有する導電粒子のエッジが二次元画像データを基に正確に検出され、検出されたエッジを利用した簡便な計算方法で表面に不規則に形成された突起部の高さの評価値が算出される。これにより、表面に複数の突起部を有する導電粒子の表面形状を簡便な方法で適切に評価することができる。例えば、このような評価装置或いは評価方法は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末等の汎用の情報処理装置によって容易に実現できる。

また、二次元画像上で導電粒子のエッジの内側に現れる複数の突起部の部分と、当該二次元画像上のエッジの内側のそれ以外の部分とを、二値化画像により特定することができ、この二値化画像により、導電粒子のエッジの内側に現れる複数の突起部の面積を評価することができる。その結果、表面に複数の突起部を有する導電粒子の表面形状をより適切に評価することができる。

上記の実施形態では、閾値決定手段は、度数分布における変動値から導かれた極値の点を基準に第１の閾値を決定する、ことが好適である。こうすれば、不規則な形状を有する導電粒子の表面近傍の輝度値に対応する閾値を適切に導き出すことができる。その結果、導電粒子のエッジを正確に検出することができる。

また、評価値算出手段は、中心座標を基準に粒子エッジを複数の粒子エッジに分割し、複数の粒子エッジごとに距離の差分を算出する、ことも好適である。かかる構成を採れば、導電粒子の表面に不規則に形成された突起部の高さを領域ごとに分けて評価することができる。これにより、導電粒子の断面形状が真円でない場合も突起の高さを正確に評価することができる。

さらに、評価値算出手段は、複数の粒子エッジに関して算出された距離の差分の平均値を、導電粒子の突起部の高さの評価値として算出する、ことも好適である。この場合、導電粒子の全体の突起の高さを効率的に評価することができる。

閾値決定手段は、度数分布における極値の点を基準に第２の閾値を決定する、ことも好適である。かかる構成を採れば、不規則な形状を有する導電粒子の突起部の輝度値に対応する閾値を適切に導き出すことができる。その結果、二次元画像上で導電粒子のエッジの内側に現れる複数の突起部の部分を正確に検出することができる。

１…導電粒子形状評価装置、１０２…領域特定部（領域特定手段）、１０３…閾値決定部（閾値決定手段）、１０４…エッジ検出部（エッジ検出手段）、１０５…中心座標算出部（中心座標算出手段）、１０６…評価値算出部（評価値算出手段）、Ｃ_２…中心座標、Ｅ_２…粒子エッジ、Ｇ_０，Ｇ_１…二次元画像データ、Ｗ_１…対象領域、Ｗ_２…内側領域。

Claims (7)

1. 表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価する導電粒子形状評価装置であって、
   複数の前記導電粒子を撮像した二次元画像を対象に、前記導電粒子が含まれる対象領域を特定する領域特定手段と、
   前記二次元画像の前記対象領域内における輝度値の度数分布を計算し、前記度数分布の前記輝度値に対する度数の変動値を基に第１の閾値を決定する閾値決定手段と、
   前記第１の閾値を基に前記対象領域内の前記二次元画像を二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像のエッジを粒子エッジとして検出するエッジ検出手段と、
   前記エッジ検出手段によって検出された前記粒子エッジを基に前記二次元画像上の前記導電粒子の中心座標を算出する中心座標算出手段と、
   前記中心座標と前記粒子エッジを構成する複数の点との距離を計算し、距離の大きいほうから所定個の平均と距離の小さいほうからの所定個の平均との差分を、距離の差分として算出することにより、前記導電粒子の表面における前記複数の突起部の高さの評価値を算出する評価値算出手段と、
   を備える導電粒子形状評価装置。
2. 前記閾値決定手段は、前記度数分布における前記変動値から導かれた極値の点を基準に前記第１の閾値を決定する、
   請求項１記載の導電粒子形状評価装置。
3. 前記評価値算出手段は、前記中心座標を基準に前記粒子エッジを複数の粒子エッジに分割し、前記複数の粒子エッジごとに前記距離の差分を算出する、
   請求項１又は２記載の導電粒子形状評価装置。
4. 前記評価値算出手段は、前記複数の粒子エッジに関して算出された前記距離の差分の平均値を、前記導電粒子の前記突起部の高さの評価値として算出する、
   請求項３記載の導電粒子形状評価装置。
5. 前記領域特定手段は、前記中心座標を基準に前記粒子エッジよりも内側の内側領域をさらに特定し、
   前記閾値決定手段は、前記二次元画像の前記内側領域内における輝度値の度数分布を計算し、前記度数分布を基に第２の閾値をさらに決定し、
   前記評価値算出手段は、前記第２の閾値を基に前記内側領域内の前記二次元画像を二値化し、二値化された前記二次元画像の面積の割合を前記複数の突起部の面積の評価値として算出する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電粒子形状評価装置。
6. 前記閾値決定手段は、前記度数分布における極値の点を基準に前記第２の閾値を決定する、
   請求項５記載の導電粒子形状評価装置。
7. 表面に導電性の複数の突起部を備えた導電粒子の表面形状を評価する導電粒子形状評価方法であって、
   領域特定手段が、複数の前記導電粒子を撮像した二次元画像を対象に、前記導電粒子が含まれる対象領域を特定する領域特定ステップと、
   閾値決定手段が、前記二次元画像の前記対象領域内における輝度値の度数分布を計算し、前記度数分布の前記輝度値に対する度数の変動値を基に第１の閾値を決定する閾値決定ステップと、
   エッジ検出手段が、前記第１の閾値を基に前記対象領域内の前記二次元画像を二値化して二値化画像を生成し、前記二値化画像のエッジを粒子エッジとして検出するエッジ検出ステップと、
   中心座標算出手段が、前記エッジ検出手段によって検出された前記粒子エッジを基に前記二次元画像上の前記導電粒子の中心座標を算出する中心座標算出ステップと、
   評価値算出手段が、前記中心座標と前記粒子エッジを構成する複数の点との距離を計算し、距離の大きいほうから所定個の平均と距離の小さいほうからの所定個の平均との差分を、距離の差分として算出することにより、前記導電粒子の表面における前記複数の突起部の高さの評価値を算出する評価値算出ステップと、
   を備える導電粒子形状評価方法。