JPH0362268A

JPH0362268A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0362268A
Application number: JP1198404A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Kurisu; 栗栖　幸博; Shunichi Ueda; 俊一上田; Hiroshi Yamaguchi; 博史山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＩＣチップのボンディングエリア等の個所に
おける微細な欠陥を検出するための画像処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

電子部品に対し、ピンホールあるいはクラック等の微細
な欠陥を検出する検査を行う場合は、−般に、画像処理
装置によって、これらの欠陥の検出が行われる。

すなわち、従来の画像処理装置は、まず、検査対象物と
なる電子部品をカメラで撮影し、カメラからのアナログ
ビデオ信号により得られる入力画像を受像機に映し出す
。このアナログビデオ信号は、また、Ａ／Ｄ変換回路に
よりディジタルビデオ信号に変換される。次いで、この
ディジタルビデオ信号は、予め所定レベルに設定された
２値化レベルデータと比較され、この比較結果により、
欠陥の有無を示す２値化信号が出力されるようになって
いる。

そして、高精度の欠陥検出が要求されるような検査対象
物に対しては、２値化レベルデータの設定レベルを高く
しておき、そうでない検査対象物に対してはこの設定レ
ベルを低くすることにより、検出精度の調整が行なわれ
ていた。

〔発明が解決しよとする課題〕

しかしながら、ＩＣチップのように、同一の検査対象領
域内に、高精度の欠陥検出が要求される個所とそうでな
い個所との双方を含む電子部品に対しては、従来の画像
処理装置では、検出精度の調整を適切に行うことは困難
であった。

つまり、ＩＣチップの欠陥検出を行う場合、ＩＣリード
フレーム付近のボンディングエリアに対しては、検出精
度のレベルを高くして微細な欠陥を検出できるようにし
ておくことが好ましく、その他のエリアに対しては検出
精度を通常のレベルに設定して割合大きな欠陥を検出で
きるようにしておけば足りることになる。

したがって、検出精度のレベルをボンディングエリアに
合わせて高く設定した場合には、他のエリアにおける誤
検出が多く発生することになり、逆に、検出精度のレベ
ルを他のエリアに合わせて低く設定した場合には、ボン
ディングエリアにおける微細な欠陥を見逃す結果となる
。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、最適検出精度が異なっている複数の
エリアを含む検査対象物に対して、各エリア毎の最適検
出精度を設定することが可能な画像処理装置を堤供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するための手段として、検査対
象物を撮影し、入力画像を得るためのアナログビデオ信
号を出力するカメラと、前記アナログビデオ信号走査時
の同期をとるため、水平同期信号、垂直同期信号及びス
キャンクロック信号を発生する同期信号発生回路と、前
記スキャンクロック信号に基づいて、前記カメラからの
アナログビデオ信号をディジタルビデオ信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路と、前記アナログビデオ信号から得られ
る入力画像の領域を複数ウィンドウに分割した場合に、
この各ウィンドウの水平方向位置を特定するための水平
ウィンドウ信号を、前記スキャンクロック信号及び前記
水平同期信号に基づいて出力する水平ウィンドウ信号発
生回路と、前記各ウィンドウの垂直方向位置を特定する
ための垂直ウィンドウ信号を、前記水平同期信号及び前
記垂直同期信号に基づいて出力する垂直ウィンドウ信号
発生回路と、前記各ウィンドウについて予め設定された
２値化レベルデータを記憶しておき、前記水平ウィンド
ウ信号及び前記垂直信号が与えられたときに、これらの
信号により特定されるウィンドウについての２値化レベ
ルデータ信号を出力する２値化レベルデータ記憶回路と
、前記Ａ／Ｄ変換回路からのディジタルビデオ信号と、
前記２値化レベルデータ記憶回路からの２値化レベルデ
ータ信号とを比較し、この比較結果に基づいて２値化信
号を出力する比較回路とを備えた構成としである。

〔作　用〕

上記構成において、カメラは、同期信号発生回路からの
水平同期信号及び垂直同期信号に基づいてアナログビデ
オ信号を出力し、Ａ／Ｄ変換回路はこのアナログビデオ
信号を、同期信号発生回路からのスキャンクロック信号
に基づいてディジタルビデオ信号に変換する。

一方、同期信号発生回路からのスキャンクロ、ツク信号
及び水平同期信号は水平ウィンドウ信号発生回路にも送
られ、これにより水平ウィンドウ信号が出力される。そ
して、アナログビデオ信号から得られる入力画像領域を
複数ウィンドウに分割した場合における各ウィンドウの
水平方向位置は、この水平ウィンドウ信号によって特定
される。

また、水平同期信号及び垂直同期信号は垂直ウィンドウ
ｆ：号発生回路に送られ、これにより垂直ウィンドウ信
号が出力される。そして、上記のウィンドウの垂直方向
位置は、この垂直ウィンドウ信号によって特定される。

これら水平同期信号及び垂直同期信号は２値化レベルデ
ータ記憶回路に送られるようになっている。この２値化
レベルデータ記憶回路には、複数分割された上記の各ウ
ィンドウについての予め設定された２値化レベルデータ
が記憶されている。

そして、２値化レベルデータ記憶回路は、これらの信号
が与えられたとき、これらの信号によって特定されるウ
ィンドウについての２値化レベルデータ信号を出力する
。

比較回路は、Ａ／Ｄ変換回路からのディジタルビデオ信
号と、この２値化レベルデータ信号とを比較し、この比
較結果に基づいて２ＩｉｆＬ化信号を出力する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図及び第２図に基づき説
明する。

第１図のブロック図において、まず、同期信号発生回路
１からは、水平同期信号Ｈ８Ｙ。、垂直同期信号ｖｓＹ
ｃ及びスキャンクロック信号ＣＬＫが出力される。

そして、カメラ２は水平同期信号Ｈ８ＹＣ及び垂直同期
信号ｖｓＹｃに基づいてアナログビデオ信号Ａ　（Ｚ）
を出力する。このアナログビデオ信号Ａ　（Ｚ）は、図
示を省略しである受像機に送られ、これにより第２図に
示すような１フレームの入力画像２が得られる。

この入力画像Ｚは、検出レベルの精度に対応して、ｍＸ
ｎ個のウィンドウｚ１１’　　ｚ２１’　・・・・・・
・・・Ｚ　に分割され、また、アナログビデオ信号ｎＡ　（Ｚ）の走査速度はスキャンクロック信号ＣＬＫに
同期するようになっている。

つまり、スキャンクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号Ｈ
垂直同期信号ｖＳＹＣが同期信号光ＳＹＣ’ 生回路１から出力される際の時間的経過を、第２図の入
力画像Ｚにおける各位置と対応させて概念的に考えてみ
ると、まず、入力画素Ｚの左上のゼロ位置において、そ
れぞれ１個の水平同期信号Ｈ８，。及び垂直同期信号ｖ
ＳＹ。が発生する。そして、これと共にスキャンクロッ
ク信号ＣＬＫは、ｙ軸方向について１段目の高さにある
Ｘ軸方向を右方向に進み、右端のＸ　まで進むと左方に
戻る。

■ 次いで、ｙ軸方法へ１段下がった位置即ち２段目の位置
で２個目の水平同期信号Ｈ８ＹＣが発生し、スキャンク
ロック信号はこの２段目の高さにあるＸ軸方向を再び右
方向に進む。このように、スキャンクロック信号ＣＬＫ
は、左端から右端へ向かって進む動作を繰返しながら、
次第に下方へ下がって行く。そして、ｙ軸方向のｎ段目
の高さにあるＸ軸方向を右方に進み、右端のＸ　に到達
した＼　　　　　　　　　　　　■ 時点で、入力画像Ｚの１フレ一ム分の走査が終了したこ
とになる。

この場合において、スキャンクロック信号ＣＬＫは、左
端（Ｘ＝Ｏ）から右端（ｘ−ｘ）へ進む間に、そのパル
スを例えば５００個発生させるものとし、下方に下がる
ことができる段数を、像２の１フレ一ム分の走査が終了
するまでに、スキャンクロック信号は２５０，０００　
（５００ｘ５００）個のパルスを発生し、水平同期信号
Ｈは５００個のパルス、垂直同期信号ｖＳＹＣＹＣは１個のみのパルスを発生させることになる。

そして、入力画像２のＸ軸方向における各位置Ｘ　１．
　　Ｘ　２　＋　　Ｘ　３　＋　・・・・・コ　Ｘｎは
スキャンクロック信号ＣＬＫのパルス発生個数５０個、
１００個。

１５０、ｆｌＭ、・・・・・・、５００個に対応してお
り、ｙ軸方向における各位置ｙｌ、ｙ２．ｙ３．・・・
・・・・・・ｙ　は水平同期信号Ｈ８Ｙｃのパルス発生
個数５０ｎ個、１００個、１５０個、・・・・・・、５００個に対
応している。

このようにカメラ２から出力されるアナログビデオ信号
Ａ　（Ｚ）は、図示を略した受像機において入力画像Ｚ
を形成するが、このアナログビデオ信号Ａ　（Ｚ）は、
また、′Ｎ５１図に示すように、Ａ／Ｄ変換回路３に出
力されるようになっている。

そして、Ａ／Ｄ変換回路３は、アナログビデオ信号Ａ　
（Ｚ）をサンプリングしてディジタルビデオ信号Ｄ　（
Ｚ）に変換し、このディジタルビデオ信号Ｄ　（Ｚ）を
比較回路７に出力するようになっている。

一方、同期信号発生回路１から出力されるスキャンクロ
ック信号ＣＬＫ及び水平同期信号Ｈ３ＹＣは、水平ウィ
ンドウ信号発生回路４にも送られ、また、水平同期信号
Ｈ８，。及び垂直同期信号Ｖ８．。は垂直ウィンドウ信
号発生回路５にも出力されるようになっている。

この水平ウィンドウ信号発生回路４及び垂直ウィンドウ
信号発生回路５は、ウィンドウ２１□〜２　のうちのい
ずれかを特定するための水平ライＩＩｎンドウ信号Ｈ（Ｚ）および垂直ウィンドウ信号Ｖ　（Ｚ
）を発生し、これを２値化レベルデータ記憶回路６に出
力する。

２値化レベルデータ記憶回路６には、ウィンドウ２１□
〜ｚｆｆｉｎに対応して設定された複数の２値化レベル
データが記憶されている。そして、２値化レベルデータ
記憶回路６は、水平ウィンドウ信号Ｈ（Ｚ）及び垂直ウ
ィンドウ信号Ｖ　（Ｚ）が送られてくると、これら両信
号によって特定されるウィンドウについての２値化レベ
ルデータ信号Ｂ　（Ｚ）を比較回路７に出力する。

比較回路７は、前述したディジタルビデオ信号Ｄ　（Ｚ
）と、この２値化レベルデータ信号Ｂ　（Ｚ）とを比較
し、これらの大小関係に基づいて２値化信号を出力する
。

次に、上記した水平ウィンドウ信号発生回路４及び垂直
ウィンドウ信号発生回路５の動作につき詳細に説明する
。

まず、水平ウィンドウ信号発生回路４について考えると
、第２図の左上に示す第１個目の水平同期信号Ｈ８Ｙ。

が発生した時点で水平アドレスカウンタ８及び水平ウィ
ンドウカウンタ９がクリアされ、これらのカウンタはカ
ウント動作を開始する。

すなわち、いま、スキャンクロック信号ＣＬＫパルス数
ＸがＯ＜Ｘ＜Ｘｌの範囲にあるとすると、水平ウィンド
ウカウンタ９は、ウィンドウＺｌｌの水平方向位置を特
定するための水平ウィンドウ信号Ｈ（Ｚ、、）を前述し
たように２値化レベルデータ５己憶回路６に出力する（
尤もＨ（Ｚ、□）はＨ（Ｚ１□）　、　　Ｈ（Ｚ１３）
　、　−・・・・・、　　Ｈ（Ｚｌｎ）と同一の信号で
ある。）。この水平ウィンドウ信号Ｈ（Ｚｌｌ）は水平
ウィンドウメモリ１０にも出力されており、これにより
水平ウィンドウメモリ１０はＸ１個のパルス数に対応す
る信号（ｘｌ）を比較器１１に出力する。

一方、水平アドレスカウンタ８は、逐次増加していくス
キャンクロック信号ＣＬ　Ｋのパルス数Ｘに対応した信
号（ｘ）を比較器１１に出力する。

そして、比較器１１は信号（ｘ）と信号（ｘｌ）とを比
較し、信号（Ｘ）のレベルが信号（ｘｌ）を越えた時点
、すなわち、第２図のＸ軸においてスキャンクロック信
号ＣＬＫがｘｌの位置を通過した時点で、インクリメン
ト信号を水平ウィンドウカウンタ９に出力する。

これによって水平ウィンドウカウンタ９はインクリメン
トされ、今度はウィンドウＺ２、の水平方向位置を特定
する水平ウィンドウ信号Ｈ（Ｚ２、）を、２値化レベル
データ記憶回路６及び水平ウィンドウメモリ１０に対し
て出力する。そして、水平ウィンドウ１０は、Ｘ２個の
パルス数に対応する信号（Ｘ２）を比較器１１に出力す
る。水平アドレスカウンタ８．水平ウィンドウカウンタ
９゜水平ウィンドウメモリー０．比較器１１は゛、以下
同様の動作を繰り返す。

そして、第２図において、スキャンクロック信号ＣＬＫ
がＸ　の位置に到達した直後に第２番目の水平同期信号
Ｈ８、’Ｃが発生し、これが水平アドレスカウンタ８及
び水平ウィンドウカウンタ９のクリア端子に入力される
。これにより、水平アドレスカウンタ８及び水平ウィン
ドウカウンタ９のカウントはゼロに戻る。したがって、
スキャンクロツタ信号ＣＬＫは、第２図の入力画像Ｚに
おいて、ｙ軸方向の高さを一段下がり、２段目の高さを
左端から右端へ向かって再び進むことになる。

垂直ウィンドウ信号発生回路５も、このような水平ウィ
ンドウ信号発生回路４と略同様に動作する。

すなわち、第２図において、ｋ上のゼロ位置で垂直同期
信号ＶＳＹＣが発生すると、垂直アドレスカウンタ１２
及び垂直ウィンドウカウンタ１３がクリアされ、これら
のカウンタはカウント動作を開始する。

いま、スキャンクロック信号ＣＬＫが１段目からｙ１段
目のうちのいずれかの高さを、左方から右方へ向かって
進行しているものとし、スキャンクロック信号ＣＬＫの
Ｘ軸方向の位置が０くｘくｘｌの範囲にあるとする。す
ると、垂直ウィンドウカウンタ１３はウィンドウｚ１１
の垂直方向位置を特定するための垂直ウィンドウ信号ｖ
（Ｚｌ、）を前述したように２値化レベルデータ記憶回
路６に出力する（尤もＶ（Ｚ）はＶ（Ｚ２□）。

ｆＶ（ｚ３□）、・・・・・・ｖ（Ｚｎ１）と同一の信号
である。）。この垂直ウィンドウ信号Ｖ　（Ｚ１□）は
垂直ウィンドウメモリ１４にも出力されており、これに
より垂直ウィンドウメモリ１４は７１個のパルス数に対
応する信号（ｙｌ）を比較器１５に出力する。

一方、垂直アドレスカウンタ１２は、逐次増加していく
水平同期信号Ｈｓｙｃのパルス数ｙに対応した信号（ｙ
）を比較器１５に出力する。

そして、比較器１５は信号（ｙ）と信号（ｙｌ）とを比
較し、信号（ｙ）のレベルが信号（ｙｌ）のレベルを越
えた時点、すなわち、第２図のｙ軸において水平同期信
号Ｈ８Ｙｃあるいはスキャンクロック信号ＣＬＫがｙｌ
の位置を通過した時点で、インクリメント信号を垂直゛
ウィンドウカウンタ１３に出力する。

これによって、垂直ウィンドウカウンタ１３はインクリ
メントされ、今度はウィンドウＺ１２’２２　　　・・
・・・・、Ｚｎ２のいずれかの垂直方向位２２”　　　
３２′ 置を特定するための垂直ウィンドウ信号Ｖ　（Ｚｌ。）
を、２値化レベルデータ紀憶回路６及び垂直ウィンドウ
メモリ１４に対して出力する。（但し、Ｖ（Ｚｌ２）は
Ｖ　（Ｚ２２）　、　Ｖ　（Ｚ３２）　、　−−−−・
−ｖ（Ｚｎ２）と同一である１）そして、垂直ウィンド
ウメモリ１４は、７２個のパルス数に対応する信号（ｙ
２）を比較器１５に出力する。垂直アドレスカウンタ１
２、垂直ウィンドウカウンタ１３、垂直ウィンドウメモ
リー４．比較器１５は以下同様の動作を繰り返す。

そして、第２図において、水平同期信号Ｈ３Ｙ。

及びスキャンクロック信号ＣＬＫが、ｙ軸方向をｙ　段
目まで下がり、スキャンクロック信号ＣＬＫが右端のＸ
　の位置に到達した時点で、入力画像Ｚについて第１回
目のフレームの走査が終了したことになる。次いで、こ
の直後に第２回目の垂直同期信号ｖＳＹ。が発生し、こ
れにより垂直アドレスカウンタ１２及び垂直ウィンドウ
カウンタ１３のカウントがゼロに戻る。そして、以後は
、既述したのと同様に、入力画像２の第２回目のフレー
ムの走査が開始されることになる。

以上のような画像処理によれば、ＩＣチップのように、
同一の検査領域内に、高精度の欠陥検出が要求される個
所と、そうでない個所との双方を含む電子部品について
も、極めて正確な欠陥検出を行うことができる。

例えば、第２図の入力画像２において、ＩＣチップのボ
ンディングエリアが、ウィンドウＺ２２゜Ｚ３□’　　
Ｚ２３’　　Ｚ３３で形成される領域内に含まれるとす
れば、これらの各ウィンドウについてのみ設定レベルを
高くした２値化レベルデータを、２値化レベルデータ記
憶回路に記憶させればよい。

また、以上の画像処理は、スキャンクロック信号ＣＬ　
Ｋの発生毎に２値化信号を得ることができるリアルタイ
ム処理である。したがって、複数のウィンドウの２値化
レベルがそれぞれ異なるにもかかわらず時間遅れを生ず
ることがない。

さらに、第１図の構成図からも明らかなように、本画像
処理装置を構成する部品は、カウンタ、比較器、メモリ
等の汎用的なものばかりであり、設計的にも経済的にも
有利なものとなっている。

なお、第１図のカメラ２は所謂エリアセンサタイプのも
のであるがラインセンサタイプのものを用いることも可
能である。この場合、垂直同期信号ｖ、Ｙｃは、検査対
象物に苅しての検出開始信号あるいは画像処理開始信号
に相当し、水平同期信号Ｈ８Ｙｃはラインセンサのスキ
ャン開始信号に相当するものと考えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、入力画像の領域
を複数のウィンドウに分割し、各ウィンドウ毎に異なる
レベルで画像信号を２値化できるようにしたので、検査
対象物の各エリアに対し、エリア毎に最適な検出精度の
レベルを設定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図の実施例による画像処理を説明するための説明図で
ある。１・・・同期信号発生回路、２・・・カメラ、３・・・
Ａ／Ｄ変換回路、４・・・水平ウィンドウ信号発生回路
、５・・・垂直ウィンドウ信号発生回路、６・・・２値
化レベルデータ記憶回路、７・・・比較回路。

Claims

【特許請求の範囲】　検査対象物を撮影し、入力画像を得るためのアナログ
ビデオ信号を出力するカメラと、前記アナログビデオ信号走査時の同期をとるため水平同
期信号、垂直同期信号及びスキャンクロック信号を発生
する同期信号発生回路と、前記スキャンクロック信号に基づいて、前記カメラから
のアナログビデオ信号をディジタルビデオ信号に変換す
るＡ／Ｄ変換回路と、前記アナログビデオ信号から得られる入力画像の領域を
複数ウィンドウに分割した場合に、この各ウィンドウの
水平方向位置を特定するための水平ウィンドウ信号を、
前記スキャンクロック信号及び前記水平同期信号に基づ
いて出力する水平ウィンドウ信号発生回路と、前記各ウィンドウの垂直方向位置を特定するための垂直
ウィンドウ信号を、前記水平同期信号及び前記垂直同期
信号に基づいて出力する垂直ウィンドウ信号発生回路と
、前記各ウィンドウについて予め設定された２値化レベル
データを記憶しておき、前記水平ウィンドウ信号及び前
記垂直信号が与えられたときに、これらの信号により特
定されるウィンドウについての２値化レベルデータ信号
を出力する２値化レベルデータ記憶回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からのディジタルビデオ信号と、前
記２値化レベルデータ記憶回路からの２値化レベルデー
タ信号とを比較し、この比較結果に基づいて２値化信号
を出力する比較回路と、を備えた画像処理装置。