JPH03158708A - 外観検査方法 - Google Patents
外観検査方法Info
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- JPH03158708A JPH03158708A JP29708089A JP29708089A JPH03158708A JP H03158708 A JPH03158708 A JP H03158708A JP 29708089 A JP29708089 A JP 29708089A JP 29708089 A JP29708089 A JP 29708089A JP H03158708 A JPH03158708 A JP H03158708A
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 24
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 24
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- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、印刷回路基板等の検査対象物の表面を撮像し
、画像処理によって検査対象物の表面上の欠陥等を抽出
する外観検査方法に関するものである。
、画像処理によって検査対象物の表面上の欠陥等を抽出
する外観検査方法に関するものである。
従来より、外観検査方法としては、検査対象物の表面に
直交する方向から光を照射し、光の照射方向と同じ方向
から検査対象物の外観を撮像する方法や、検査対象物の
表面に斜交する方向から光を照射するとともに、正反射
光を受光できる位置で検査対象物の表面を撮像する方法
が考えられている。 これらの外観検査方法では、反射光量の相違により形成
される画像上での濃度分布に基づいて欠陥等と他の部位
とを識別するようにしているのである。
直交する方向から光を照射し、光の照射方向と同じ方向
から検査対象物の外観を撮像する方法や、検査対象物の
表面に斜交する方向から光を照射するとともに、正反射
光を受光できる位置で検査対象物の表面を撮像する方法
が考えられている。 これらの外観検査方法では、反射光量の相違により形成
される画像上での濃度分布に基づいて欠陥等と他の部位
とを識別するようにしているのである。
ところで、印刷回路基板のＫｑ箔層の表面は、比較的粗
く拡散反射面となっている。この銅箔層の表面に圧力が
加わって銅箔層の表層部が圧し潰されると、鏡面状の傷
が形成されることになるが、このような傷は銅箔層の品
質に影響を与えるものではなく、実用上は欠陥にはなら
ない。したがって、検査対象物の表面に、上述したよう
な傷が存在しているときには、このような傷は欠陥とみ
なさないようにする必要がある。 しかるに、検査対象物の表面に直交する方向から光を照
射し、同じ方向から検査対象物の表面を撮像する方法で
は、傷の部分で正反射が生じて欠陥との識別ができず、
実用上ではなんら差し支えないにもかかわらず、欠陥有
りと判定してしまうという問題が生じる。 一方、検査対象物の表面に斜交する方向から光を照射し
、正反射光を受光できる位置で検査対象物の表面を撮像
する方法では、正反射が生じる傷は画像上では明部とな
るから、明部を傷とみなすようにしている。しかしなが
ら、実際には、検査対象物の表面上の凹凸などによって
も明部が生じることかあり、また、傷の向きによっては
欠陥と同じ画像になって識別できなくなるという問題が
ある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするらのであり、実
用上では正常とみなせる傷と欠陥とを明確に識別できる
ようにした外観検査方法を提供しようとするものである
。
く拡散反射面となっている。この銅箔層の表面に圧力が
加わって銅箔層の表層部が圧し潰されると、鏡面状の傷
が形成されることになるが、このような傷は銅箔層の品
質に影響を与えるものではなく、実用上は欠陥にはなら
ない。したがって、検査対象物の表面に、上述したよう
な傷が存在しているときには、このような傷は欠陥とみ
なさないようにする必要がある。 しかるに、検査対象物の表面に直交する方向から光を照
射し、同じ方向から検査対象物の表面を撮像する方法で
は、傷の部分で正反射が生じて欠陥との識別ができず、
実用上ではなんら差し支えないにもかかわらず、欠陥有
りと判定してしまうという問題が生じる。 一方、検査対象物の表面に斜交する方向から光を照射し
、正反射光を受光できる位置で検査対象物の表面を撮像
する方法では、正反射が生じる傷は画像上では明部とな
るから、明部を傷とみなすようにしている。しかしなが
ら、実際には、検査対象物の表面上の凹凸などによって
も明部が生じることかあり、また、傷の向きによっては
欠陥と同じ画像になって識別できなくなるという問題が
ある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするらのであり、実
用上では正常とみなせる傷と欠陥とを明確に識別できる
ようにした外観検査方法を提供しようとするものである
。
本発明では、上記目的を達成するために、請求項１の方
法では、検査対象物の表面に直交する方向から光を照射
する正面照射の状態と、検査対象物の表面に斜交する方
向から光を照射する斜方照射の状態とにおいて同じ位置
から検査対象物とそれぞれ撮像し、両画像の各画素の濃
度を比較することにより検査対象物の表面状態を検査す
るようにしているのである。 また、請求項２の方法では、斜方照射において、検査対
象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対する
入射角度が等しい光線束を照射するようにしている。 さらに、請求項３の方法では、斜方照射において、検査
対象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対す
る入射角度が一定な光線が得られるように、光源を１つ
の円周上で移動させるようにしている。
法では、検査対象物の表面に直交する方向から光を照射
する正面照射の状態と、検査対象物の表面に斜交する方
向から光を照射する斜方照射の状態とにおいて同じ位置
から検査対象物とそれぞれ撮像し、両画像の各画素の濃
度を比較することにより検査対象物の表面状態を検査す
るようにしているのである。 また、請求項２の方法では、斜方照射において、検査対
象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対する
入射角度が等しい光線束を照射するようにしている。 さらに、請求項３の方法では、斜方照射において、検査
対象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対す
る入射角度が一定な光線が得られるように、光源を１つ
の円周上で移動させるようにしている。
請求項１の方法によれば、検査対象物の表面に直交する
方向から光を照射する正面照射の状態では、上述したよ
うな正常とみなせる傷が明部となり欠陥が暗部となるの
であり、検査対象物の表面に斜交する方向から光を照射
する斜方照射の状態では、正常とみなせる傷と欠陥とが
共に暗部となるから、検査対象物への光の照射方向を変
えたことによって、明暗が変化した部位を傷とし、暗部
のままで変化しなかった部位を欠陥として両者を識別す
ることができるのである。 また、請求項２および請求項３の方法によれば、斜方照
射の際に検査対象物の表面に対して光がいろいろな方向
から照射されるから、検査対象物の表面に形成された凹
凸による影の影響がほとんど除去され、傷が走る向きに
かかわらず、傷と欠陥とを正確に識別できるのである。
方向から光を照射する正面照射の状態では、上述したよ
うな正常とみなせる傷が明部となり欠陥が暗部となるの
であり、検査対象物の表面に斜交する方向から光を照射
する斜方照射の状態では、正常とみなせる傷と欠陥とが
共に暗部となるから、検査対象物への光の照射方向を変
えたことによって、明暗が変化した部位を傷とし、暗部
のままで変化しなかった部位を欠陥として両者を識別す
ることができるのである。 また、請求項２および請求項３の方法によれば、斜方照
射の際に検査対象物の表面に対して光がいろいろな方向
から照射されるから、検査対象物の表面に形成された凹
凸による影の影響がほとんど除去され、傷が走る向きに
かかわらず、傷と欠陥とを正確に識別できるのである。
本発明は、検査対象物の表面への光の照射方向を変え、
各照射状態においてそれぞれ検査対象物の表面の画像を
同じ位置から撮像し、両画像を比較することにより検査
対象物の表面の欠陥と抽出するようにしているのである
。 すなわち、検査対象物１への光の照射方向を、第１図（
ａ）に示すように、検査対象物１の表面に直交する方向
とする状態（正面照射と呼称する）と、第１図（ｂ）に
示すように、検査対象物１の表面に斜交する方向とする
状態（斜方照射と呼称する）とに設定する。 正面照射では、第１図（ａ）のように、ハーフミラ−２
を用いており、光源３からの光をハーフミラ−２によっ
て直角方向に反射した後、検査対象物１の表面に照射す
る。検査対象物１の表面での反射光はハーフミラ−２を
通してビデオカメラ等の画像入力装置４により撮像され
る。ここに、検査対象物１が印刷回路基板の銅箔層であ
るとして、上述したように傷Ｐが存在しているものとす
ると、画像入力装置４により撮像された画像は、第２図
（ａ）のように、傷Ｐの部位で正反射を生じて明部とな
り、ピンホールのような欠陥りを含めた他の部位は暗部
（斜線部で示す）となる、ここに、暗部のうち正常な部
分は拡散反射を生じて比較的明るくなり、欠陥りはほと
んど反射を生じないから暗くなる１画像入力装置４によ
り撮像された画像は、記憶装置５に格納される。 一方、斜方照射では、第１図（ｂ）のように、正面照射
のときと画像入力装置４の位置は変えずに検査対象物１
への光の照射方向のみを変える。すなわち、検査対象物
１の表面に直交する方向に対して光源３の光軸が所定の
角度θで傾斜するように配置するのである。この場合に
、第２図（ｂ）に示すように、傷Ｐの部位とピンホール
や異物のような欠陥りとは暗部（斜線部で示す）となり
、斜線部よりは明るくなる。こうして撮像された画像は
、正面照射の場合と同様に、記憶装置５に格納される。 次に、演算装置６では、第３図に示すように、正面照射
による画像と斜方照射による画像とについて、同じ位置
の各画素の濃度の差分を計算する。 上述したように、傷Ｐの部分では、正面照射の場合には
濃度Ｓ＋（ｘ）が大きくなり、斜方照射の場合には濃度
Ｓ ２（Ｘ ）が小さくなるから、濃度の差分Δ５（ｘ
）（＝Ｓ、（ｘ） ５２（Ｘ））は正の比較的大きな
値となり、他の部位では差分ΔＳ（ｘ＞は零に近い値と
なる。したがって、正の閾値ＴＨを設定し、濃度の差分
Δ５（ｘ）と閾値ＴＨとの大小関係を判定すれば、傷Ｐ
と他の部位とを識別することができるのである。要する
に、両画像の差画像において、第３図（ｃ）のように濃
度の大きい部位（斜線部で示す）は、ΔＳ（ｘ＞≧ＴＨ
となる画素Ｘであるから、傷Ｐの部分の画素であると判
定されるのである１以上のようにして、傷Ｐの部位が分
離されるから、あとは従来周知の方法によって正常な部
分と欠陥りとを識別すればよいのである。 上記実施例では、斜方照射の際に光源３を１個設けた例
を示したが、光源３は複数個設けてもよい。光源３を複
数個設けるＰ４音には、各光源３の光軸が検査対９物１
の表面上の検査点で交差するように配置する。また、検
査対象物１の表面に直交する方向に対する各光源３の光
軸の角度θを等しくする。すなわち、中心軸が検査対象
物１０表面に直交し、かつ母線が中心軸に対して所定の
角度θをなす正円錐を仮に設定するとして、この正円錐
の母線に合致する光軸を有した複数の光源３を配置する
のである。この方法で斜方照射を行うと、検査対象物１
の表面の凹凸による影がほとんど除去され、反射光量の
差異のみを抽出することができる。この効果をさらに高
めるためには、光線束が上記正円錐の側面を形成するよ
うに、光源３を円環状に形成するとよい。 同等の効果は、光源３を１個とし、光源３を上記正円錐
の底面の周縁上で旋回させるようにしても得ることがで
きる。この場合、各画素の濃度を光源３が１回転する期
間について積分する。積分演算をするには、たとえば、
画像入力装置２の出力を光源３の回転周期よりも短い周
期でサンプリングし、各サンプリング値の記憶装置５へ
の書き込みの際に、各サンプリング値を記憶装置５にす
でに格納されている値と加算し、この加算値を記憶装置
５に書き込む新たな値とすればよい。このようにして得
られた光源３の１周分の加算値が目的とする積分値とな
る。 【発明の効果］ 本発明は上述のように、請求項１の方法では、検査対象
物の表面に直交する方向から光を照射する正面照射の状
態と、検査対ｍｆ”ｌｌの表面に斜交する方向から光を
照射する斜方照射の状態とにおいて同じ位置から検査対
象物をそれぞれ撮像し、両画像の各画素の濃度を比較す
ることにより検査対ａ物の表面状態を検査するようにし
ているものであり、検査対象物の表面に直交する方向か
ら光を照射する正面照射の状態では、上述したような正
常とみなせる傷が明部となり欠陥が暗部となり、検査対
象物の表面に斜交する方向から光を照射する斜方照射の
状態では、正常とみなせる傷と欠陥とが共に暗部となる
から、検査対象物への光の照射方向を変えたことによっ
て、明暗が変化した部位を傷とし、暗部のままで変化し
なかった部位を欠陥として両者を識別することができる
という利点を有するのである。 また、請求項２の方法では、斜方照射において、検査対
象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対する
入射角度が等しい光線束を照射するようにし、請求項３
の方法では、斜方照射において、検査対象物の表面上の
検査点を通り検査対象物の表面に対する入射角度が一定
な光線が得られるように、光源を１つの円周上で移動さ
せるようにしているものであり、斜方照射の際に検査対
象物の表面に対して光がいろいろな方向から照射される
から、検査対象物の表面に形成された凹凸による影の影
響がほとんど除去され、傷が走る向きにかかわらず、傷
と欠陥とを正確に識別できるという効果を奏するのであ
る。
各照射状態においてそれぞれ検査対象物の表面の画像を
同じ位置から撮像し、両画像を比較することにより検査
対象物の表面の欠陥と抽出するようにしているのである
。 すなわち、検査対象物１への光の照射方向を、第１図（
ａ）に示すように、検査対象物１の表面に直交する方向
とする状態（正面照射と呼称する）と、第１図（ｂ）に
示すように、検査対象物１の表面に斜交する方向とする
状態（斜方照射と呼称する）とに設定する。 正面照射では、第１図（ａ）のように、ハーフミラ−２
を用いており、光源３からの光をハーフミラ−２によっ
て直角方向に反射した後、検査対象物１の表面に照射す
る。検査対象物１の表面での反射光はハーフミラ−２を
通してビデオカメラ等の画像入力装置４により撮像され
る。ここに、検査対象物１が印刷回路基板の銅箔層であ
るとして、上述したように傷Ｐが存在しているものとす
ると、画像入力装置４により撮像された画像は、第２図
（ａ）のように、傷Ｐの部位で正反射を生じて明部とな
り、ピンホールのような欠陥りを含めた他の部位は暗部
（斜線部で示す）となる、ここに、暗部のうち正常な部
分は拡散反射を生じて比較的明るくなり、欠陥りはほと
んど反射を生じないから暗くなる１画像入力装置４によ
り撮像された画像は、記憶装置５に格納される。 一方、斜方照射では、第１図（ｂ）のように、正面照射
のときと画像入力装置４の位置は変えずに検査対象物１
への光の照射方向のみを変える。すなわち、検査対象物
１の表面に直交する方向に対して光源３の光軸が所定の
角度θで傾斜するように配置するのである。この場合に
、第２図（ｂ）に示すように、傷Ｐの部位とピンホール
や異物のような欠陥りとは暗部（斜線部で示す）となり
、斜線部よりは明るくなる。こうして撮像された画像は
、正面照射の場合と同様に、記憶装置５に格納される。 次に、演算装置６では、第３図に示すように、正面照射
による画像と斜方照射による画像とについて、同じ位置
の各画素の濃度の差分を計算する。 上述したように、傷Ｐの部分では、正面照射の場合には
濃度Ｓ＋（ｘ）が大きくなり、斜方照射の場合には濃度
Ｓ ２（Ｘ ）が小さくなるから、濃度の差分Δ５（ｘ
）（＝Ｓ、（ｘ） ５２（Ｘ））は正の比較的大きな
値となり、他の部位では差分ΔＳ（ｘ＞は零に近い値と
なる。したがって、正の閾値ＴＨを設定し、濃度の差分
Δ５（ｘ）と閾値ＴＨとの大小関係を判定すれば、傷Ｐ
と他の部位とを識別することができるのである。要する
に、両画像の差画像において、第３図（ｃ）のように濃
度の大きい部位（斜線部で示す）は、ΔＳ（ｘ＞≧ＴＨ
となる画素Ｘであるから、傷Ｐの部分の画素であると判
定されるのである１以上のようにして、傷Ｐの部位が分
離されるから、あとは従来周知の方法によって正常な部
分と欠陥りとを識別すればよいのである。 上記実施例では、斜方照射の際に光源３を１個設けた例
を示したが、光源３は複数個設けてもよい。光源３を複
数個設けるＰ４音には、各光源３の光軸が検査対９物１
の表面上の検査点で交差するように配置する。また、検
査対象物１の表面に直交する方向に対する各光源３の光
軸の角度θを等しくする。すなわち、中心軸が検査対象
物１０表面に直交し、かつ母線が中心軸に対して所定の
角度θをなす正円錐を仮に設定するとして、この正円錐
の母線に合致する光軸を有した複数の光源３を配置する
のである。この方法で斜方照射を行うと、検査対象物１
の表面の凹凸による影がほとんど除去され、反射光量の
差異のみを抽出することができる。この効果をさらに高
めるためには、光線束が上記正円錐の側面を形成するよ
うに、光源３を円環状に形成するとよい。 同等の効果は、光源３を１個とし、光源３を上記正円錐
の底面の周縁上で旋回させるようにしても得ることがで
きる。この場合、各画素の濃度を光源３が１回転する期
間について積分する。積分演算をするには、たとえば、
画像入力装置２の出力を光源３の回転周期よりも短い周
期でサンプリングし、各サンプリング値の記憶装置５へ
の書き込みの際に、各サンプリング値を記憶装置５にす
でに格納されている値と加算し、この加算値を記憶装置
５に書き込む新たな値とすればよい。このようにして得
られた光源３の１周分の加算値が目的とする積分値とな
る。 【発明の効果］ 本発明は上述のように、請求項１の方法では、検査対象
物の表面に直交する方向から光を照射する正面照射の状
態と、検査対ｍｆ”ｌｌの表面に斜交する方向から光を
照射する斜方照射の状態とにおいて同じ位置から検査対
象物をそれぞれ撮像し、両画像の各画素の濃度を比較す
ることにより検査対ａ物の表面状態を検査するようにし
ているものであり、検査対象物の表面に直交する方向か
ら光を照射する正面照射の状態では、上述したような正
常とみなせる傷が明部となり欠陥が暗部となり、検査対
象物の表面に斜交する方向から光を照射する斜方照射の
状態では、正常とみなせる傷と欠陥とが共に暗部となる
から、検査対象物への光の照射方向を変えたことによっ
て、明暗が変化した部位を傷とし、暗部のままで変化し
なかった部位を欠陥として両者を識別することができる
という利点を有するのである。 また、請求項２の方法では、斜方照射において、検査対
象物の表面上の検査点を通り検査対象物の表面に対する
入射角度が等しい光線束を照射するようにし、請求項３
の方法では、斜方照射において、検査対象物の表面上の
検査点を通り検査対象物の表面に対する入射角度が一定
な光線が得られるように、光源を１つの円周上で移動さ
せるようにしているものであり、斜方照射の際に検査対
象物の表面に対して光がいろいろな方向から照射される
から、検査対象物の表面に形成された凹凸による影の影
響がほとんど除去され、傷が走る向きにかかわらず、傷
と欠陥とを正確に識別できるという効果を奏するのであ
る。
第１図（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例における
正面照射の状態と斜方照射の状態とを示す概略構成図、
第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上における正面照射
による画像、斜方照射による画像、正面照射による画像
と斜方照射による画像との差画像の一例を示す動作説明
図、第３図は同上の処理手順を示す動作説明図である。 １・・・検査対象物、３・・・光源、４・・・画像入力
装置、５・・・記憶装置。
正面照射の状態と斜方照射の状態とを示す概略構成図、
第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上における正面照射
による画像、斜方照射による画像、正面照射による画像
と斜方照射による画像との差画像の一例を示す動作説明
図、第３図は同上の処理手順を示す動作説明図である。 １・・・検査対象物、３・・・光源、４・・・画像入力
装置、５・・・記憶装置。
Claims (3)
- （１）検査対象物の表面に直交する方向から光を照射す
る正面照射の状態と、検査対象物の表面に斜交する方向
から光を照射する斜方照射の状態とにおいて同じ位置か
ら検査対象物をそれぞれ撮像し、両画像の各画素の濃度
を比較することにより検査対象物の表面状態を検査する
ことを特徴とする外観検査方法。 - （２）上記斜方照射において、検査対象物の表面上の検
査点を通り検査対象物の表面に対する入射角度が等しい
光線束を照射することを特徴とする請求項１記載の外観
検査方法。 - （３）上記斜方照射において、検査対象物の表面上の検
査点を通り検査対象物の表面に対する入射角度が一定な
光線が得られるように、光源を１つの円周上で移動させ
ることを特徴とする請求項１記載の外観検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29708089A JPH03158708A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29708089A JPH03158708A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 外観検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03158708A true JPH03158708A (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=17841942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29708089A Pending JPH03158708A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03158708A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001127A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Fast Corporation | 硬化コンクリートの気泡計測方法および気泡計測装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141906A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-28 | Hitachi Denshi Ltd | はんだ面の状態認識方法 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP29708089A patent/JPH03158708A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141906A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-28 | Hitachi Denshi Ltd | はんだ面の状態認識方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001127A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Fast Corporation | 硬化コンクリートの気泡計測方法および気泡計測装置 |
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