JPH0381602A - 縁面距離評価装置および方法 - Google Patents

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、プリント基板の評価方法に係り、特に、画像
処理技術を用いたパターン間の縁面距離の測定装置とそ
の方法に関するものである。

〔従来の技術〕

高電圧となるプリント基板のパターン間に関しては、パ
ターン間の放電を避けるため、その距離は、法律により
規定されている。

プリント基板のパターン設計時には、この法律を考慮し
て作成されているが、プリント基板の小゛型化等により
、パターン間の距離に余裕を持持たせて設計することが
困難となっている。そのため、実際のプリント基板の製
造過程においては、パターン間が設計通りに仕上がらな
い場合がある。

そのため、これら実際に出来上がったプリント基板に対
する効率の良い検査が非常に重要なものとなっている。

従来のプリント基板のパターンの検査における測定方法
は、人手による計測であり、検査員の熟練と検査器具の
精度と使い勝手に関する改良が行われている。

一方、イメージスキャナー等により読み込まれＣＲＴ等
の画面上に表示された画像に対する様々な処理を行う方
法には、以下のような従来技術がある。

１）基準となる画像と測定対象となる画像の画面上での
重なりをチエツクする方法で、印鑑の照合や部品の検査
等に利用されている。

２）スキャナー人力画像の輪郭部に対し、ラスターベク
ター変換によるベクターデータ抽出を行い線分化する方
法で、レーザー加工機等に応用されている。

これらの技術に関連する文献資料としては、例えば、特
願昭６２−２２１００３号公報に記載の「２次元工具奇
跡生成方法」とリコーテクニカルレポートＮｏ、１８、
Ｏｃｔ、、１９８８年（ｐｐ。

１０７〜１１１）がある。

特願昭６２−２２１００３号公報には、画像の画面上で
の重なりをチエツクするための、画像の輪郭線から工具
補正画像を作る方法（画素の剥ぎ取り方法）が記載され
ている。また、リコーテクニカルレポートＮｏ、１７、
Ｍａｒｃｈ、１９８８年（ｐｐ、３４〜４０）には、上
記と同様のものが記載されている。これらの資料に基づ
き、画像の画面上での重なりをチエツクするために必要
な、画像の輪郭線から補正画像を作る方法に関する概要
を以下に記載する。

まず、原画をスキャナーにより読み込み、形状データを
ディジタルデータ（画素データ）として扱う。形状輪郭
データは、従来から良く知られている８連結追跡による
輪郭線により構成される。

第１６図は、８連結追跡の算出方法を示す平面図である
。

画像の境界点をスタートとし、現在注目している境界点
Ｐ１、直前の境界点をＰ、、としたとき、Ｐ、からＰｌ
への進行方向に対して、Ｐｌの右側の値Ｏの点Ｐ、から
Ｐｉの８近傍を反時計回り（Ｐ。

＝＞　Ｐ　、　＝＞　Ｐ　、　＝＞　Ｐ　、　ＲＰ　、
→Ｐ、→Ｐ、→Ｐ、）に点の値を調べ、最初に出会った
値（１）の点Ｐ、を次の境界点Ｐ、１とし、順次繰返し
、Ｐｎ＝Ｐ、となった時点で１つの境界線の追跡を終了
する手法である。

その際に、着目点から、次の点へ進む方向データ（０，
ｌ、２，３，４，５，６，７．’）から構成される１つ
の輪郭データの符号をチエインコードという。

第１７図は、チエインコードの方向と各番号の関連を示
す平面図である。

起点から束向きの方向にはＯを振りあて、以下、反時計
回りに、北東の方向には１、北向きには２、北西には３
、西向きには４、南・西には５、南向きには６、南東に
は７というように、８つの符号でそれぞれの方向が示さ
れている。

例えば、第１６図において、２．１からＰ、への方向は
４、また、ＰｌからＰ、への方向は５で示される。

第１８図は、８連結追跡により追跡した輪郭線のチエイ
ンコードの例を示す平面図である。

尚、８連結追跡の場合、連結性が重視されるため、１８
０’　を越えるときに角が丸くなることがある。そこで
、前後のチエインコードの差から、１８０６を越えて変
化すると思われる点を中心とし、手前側のある長さのチ
エインコードを結ぶベクトルＶ、と、後側の同一の長さ
のチエインコードを結ぶベクトルＶ３から式（１） ％式％（） により、角度ｅを求め、追跡形状の補正を行う。

次に、このように８連結追跡を行って得られた輪郭線追
跡データを元にして、形状のオフセットを行う。

データのオフセット方法をディジタルで行うため、複雑
な形状をＣＡＤ（コンピュータ支援設計）により処理す
る方法よりも原画に忠実である。

第１９図は、形状のオフセット方法の例を示す平面図で
ある。

まず、８連結追跡により得られた輪郭線上の点（第１９
図の１回目の輪郭追跡により得られた点）に処理済みマ
ークを付加し、オフセットに必要な回数、内側に同様の
処理を繰り返すことにより形状のオフセットを行う、し
かし、この方法では第１９図中の斜めに追跡を行うよう
な、奇数のチエインコードを持つ個所に対して、通常の
オフセットの　ｌ／σ　　のオフセットしかかからない
ため、本来オフセットとして処理済みマークをつける画
素データに対して、処理が行えない。そこで、この方法
と併用して、外形線に対して、各々のチエインコードの
変化点を中心に、オフセット分の半径円を描き、その円
内（第１９図中の円）に含まれる画素データに対して処
理済みマークを付加した。また、チエインコードの変化
しない範囲に対しては、その外形線に対し半径分オフセ
ットを行ったオフセット線（第１９図中の垂線以外の一
点鎖線で示される線）を求め、その２線、および、両端
点を通り、外形線に垂直な線（第１９図の垂線（１）と
垂線（２））で囲まれる範囲内の画素データに、処理済
みマークを付加することでオフセットを行う。

この２方法を併用するのは、正確なオフセットと、チエ
インコードの変化点を中心に円を書くことによる変化点
付近での形状が丸くなることを防ぐためである。

次に、このようにして得られた形状にスムージングを掛
け、より正確な画像を得る。

スムージングを掛けることにより、スキャナーによる読
み取り画像のノイズ（本来原画増にないはずの画素を読
み込んだり、あるはずの画素を読みこぼしてしまう減少
）の悪影響を防ぐことも可能である。

以上のようにして、原図の読み込み、画素データの抽出
、そして、オフセットが像を生成することができる。

次に、リコーテクニカルレポートＮｏ、１８、Ｏｃｔ、
、１９８８年（１）ｌ）、１０７〜１１１）は、画像処
理技術を利用した新しい゛工具奇跡生戒方によ履行軌能
自動化を進めたＮＣ（数値制御工作機械）データ作成シ
ステムであり、スキャナー人力画像の輪郭部の線分化方
法が記載されている。以下にその部分の概要を記載する
。

スキャナーから読み込まれた画像は、１画素１ビツトで
メモリに保持され登録される。

読み込み画像から輪郭を抽出するために、まず、スキャ
ナーから読み込まれた画像データを黒画素にあたるまで
走査して、黒画素を発見すると、その上下左右位置の画
素のうち、どれかが白画素である場合、その黒画素を輪
郭線上の画素と認識する。

第２０図は、輪郭抽出例を示す平面図である。

このように作成された輪郭画像データと読み込み画像デ
ータから、各輪郭画像が内側輪郭か外側輪郭のいずれか
であるかを判定する。

判定の方法を以下に示す。

各画像データを操作し、黒画素を探す。読み込み画像デ
ータ上で、その黒画素の位置の真上（主操作１周期分前
）１１ｉｉ素の白黒を見る。もし、その画素が黒画素で
あれば発見された黒画素から端を発する輪郭画像は内側
輪郭であり、白画素であれば外側輪郭に相当する。

このように、内外を判定しながら全輪郭画像の８連結追
跡によるチエインコードを形威し、追跡を終了した画素
は、輪郭画像データから消去される。

次に、チエインコードの補正を行う。

チエインコードの補正では、汚れ画像の除去とチエイン
コードの微小凹凸の平滑化を行う。

第２１図は、チエインコードの微小凹凸の平滑化例を示
す平面図である。

さらに、補正されたチエインコードにスムージングを掛
けて数値データを作成する。

スムージングには第１次スムージングと第２次スムージ
ングがあり、各々のスムージング条件は、操作する人が
原画および出力期待形状を基に任意に設定する。

第１次スムージングは、チエインコードを直線、円弧に
変換する処理で、指定する条件は、近似誤差、曲線性の
２つである。近似誤差は、画像とあてはめる直線、円弧
の許容量で、１〜１００の１００段階で設定でき、ｌが
最も精度が高く、画像に忠実となり、１００が最も精度
が荒くなり、画像とのずれが大きいスムージングとなる
。

曲線性は、あてはめる直線、円弧の優先度を表し、１〜
１００のｌＯＯ段階で設定できる。値が小さいほど円弧
の判定が優先され、まるみの多い滑らかな形状となり、
値が木きくなると直線の判定が優先され多角形近似の形
状となる。

第１次スムージングは、次の手順により行われる。

チエインコードの変化パターンを見て近似区間を決定し
、各チエインコードの中点座標を算出し、それら複数の
点から式（１）で求められる直線、もしくは、式（２）
で求められる円の係数ａ、ｂ、ｃを最小２乗法により決
定する。

ａｘ＋ｂｙ＋ｃ−０（１） ｘ”＋ｙ”＋ａｘ＋ｂｙＸｃ＝Ｏ（２）次に、各ベクト
ルの頂点と式（１）で示される直線との距離、もしくは
頂点と式（２）で示される円の中心 （（−１／　２）ａ、　（１／　２）ｂ）との距離と半
径 １　４）ａ＋　　１　４）ｂ　−１ との差を求め、誤差と比較し、近似結果の正当性を評価
する。

ここで、差が誤差と比較して大きく不当と判定された場
合、近似区間を短縮し、正当性が認められるまで近似を
繰り返す。最終的に近似曲線、もしくは、近似値直線が
不当であると判定された場合には、数値データとしてベ
クトルの頂点座標が与えられる。

ここにおいては、第１次スムージングは、誤差と曲線の
組み合わせ１００ｘ　ｌ　００通りで、任意の形状が得
られる。

チエインコードの各区間を第１次スムージングで、個別
に直線、円弧近似した結果は、近似区間では正当性が認
められたが、実際にはスムースな連続形状とはなってい
ない。各区間の判定にあわせてつなぎのスムージングを
するために、第２次スムージングが行われる。第２次ス
ムージングには、水平垂直線強調機能と円弧間スムージ
ングの機能がある。

水平垂直線強調機能は、複数の線分頂点のＸ座標値、Ｙ
座標値に関するバラツキ幅を許容値として入力し、１本
の直線に近似する機能である。円弧間スムージング機能
は、円弧間の線分長を許容値として入力し、円弧間を滑
らかに接続する機能である。

このようにして、操作者の設定に対応した忠実度で、輪
郭画像を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のプリント基板のパターンの検査における測定方法
は、人手による計測により行われている。

そのため、微妙なパターン形状部を正確に計測すること
は困難であり、特に、プ・リント基板の製作過程で発生
していると思われるわずかな突起形状を見のがすことが
あり、評価結果の信頼性が低下する等の問題があった。

また、画像用ニジステムをプリント基板のパターンの検
査に使用した実績例はない。

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、効率
の良い、そして、信頼性の高いプリント基板のパターン
の検査を可能とする縁面距離評価装置および方法を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の縁面距離評価装置お
よび方法は、（１）実物を画像として読み取る読み取り
装置と、この読み取り手段により読み取られた画像を記
憶する記憶装置、さらに、この記憶装置に記憶された画
像の輪郭線抽出処理を行う画像編集部を持つ画像処理装
置と、この画像処理装置の処理結果を表示する表示装置
を有し、種々の画像加工を行う画像用ニジステムを用い
て、製造されたプリント基板のパターン間距離を測定・
評価する装置において、画像処理装置には、画像編集部
により抽出されたパターンの画像データに基づきパター
ン間の縁面距離を測定し、かつ、評価した評価パターン
画像を作成＝する評価画像作成部を設けたことを特徴と
する。そして、（２）評価画像作成部は、画像編集部に
より抽出されたパターンの輪郭線から、パターン領域の
外側に向かって指定縁面距離分オフセットした領域を作
成し、このオフセットした領域画像と化パターン領域の
画像との干渉画素（円領域に含まれる画素）を抽出し、
この干渉画素を任意の表示色で表示装置に表示すること
を特徴とする。あるいは、（３）評価画像作成部は、画
像編集部がパターンの輪郭線を抽出し線分データに変換
して形成したパターン図形に、指定縁面距離分オフセッ
トした図形を形成し、さらに、このオフセットした図形
とパターン図形の両図形を、各々別の表示色で表示装置
に表示させることを特徴とする。

（作用〕 本発明において、画像編集部は、読み取り装置により読
み取られたパターンの偏像データに基づき、パターン領
域に表れる輪郭線を、隣接する変化画素をベクトルで結
んで形成することにより抽出する。

評価画像作成部は、この輪郭線からパターン領域の外側
に向かって指定縁面距離分オフセットした領域を作威し
、このオフセットした領域画像と他のパターン領域の画
像との干渉画素（円領域に含まれる画素）を抽出して、
この干渉画素を任意の表示色で表示装置に表示する。

オペレータ〈検査員）は、表示装置に表示されたパター
ン画像の干渉画素部分を目視で確認することによりプリ
ント基板のパターン間距離の不良の検出を行う。

干渉画素部分を特別の色で表示し、他のパターン部分と
分けて表示することにより、オペレータ（検査員）は、
容易に不良の検出を行うことができる。

または、画像編集部は、読み取り装置により読み取られ
たパターンのｍ像データに基づき、パターン領域に表れ
る輪郭線を抽出し、この輪郭線を線分データに変換して
パターン図形を形成する。

評価画像作成部は、このパターン図形を指定縁面距離分
オフセットした図形を形成し、このオフセットした図形
とパターン図形のＩｉ４図形を各々別の表示色で表示装
置に表示させる。

オペレータ（検査員）は、この両図形を見ることによを
ハブリント基板のパターン間距離の不良の検出を容易に
行うことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明を施した第１の実施例の縁面距離評価
装置のシステム構成を示すブロック図である。

処理装置１と記憶装置２１表示装置３、および、キーボ
ード４、そして、読み取り装置５から構成されている。

キーボード４を介し、オペレータは、操作情報や縁面距
離値を入力する。

読み取り装置５は、プリント基板のパターンを読み取り
、記憶装置２は、読み取り装置５により読み取られたパ
ターン画像データを記憶する。

処理装置ｌは、読み取り装置５と記憶装置２により読み
取られ記憶されたプリント基板のパターン画像の処理を
行い、さらに、パターンの縁面距離評価画像の作成を行
う。

表示装置３はＣＲＴ装置であり、処理装置１がらオペレ
ータに対する各種のメツセージや処理装置１により処理
された結果を表示する。

第２図は、第１図における処理装置１を細分化した構成
を示すブロック図である。

読み取り部２１と記憶部２２、画像編集部２３と評価画
像作成部２４からなる画像処理部２ｏ、そして、キーボ
ード４と表示部２５がら構成されている。

読み取り部２１は、イメージスキャナやカメラ装置によ
り読み取ったプリント基板の画像データを得るものであ
る。カメラ装置等の指示条件は、キーボード４により入
力され、第１図の処理装置ｌにより制御される。

記憶部２２は、ハードディスク装置等に代表される記憶
装置であり、読み取り部２１で読み取られた画像データ
を第１図の処理装置１の指示により記憶する。

画像編集部２３は、オペレータの入力指示による手動に
より、または、第１図の処理装置ｌにあらかじめ用意さ
れている自動処理機能により、記憶部２２の画像データ
を編集する。例えば、不用な孤立画像の除去、あるいは
、評価対象外のパターン画像の除去などを行い、評価対
象画像に成形する機能を持つ。

評価画像作成部２４は、キーボード４を介し入力された
縁面距離に基づき、画像データを用いて、プリント基板
の縁面距離を評価した画像を作成する。

表示部２５は、評価画像作成部２４で得られた評価結果
を示す画像を第１図の表示装置３に表示する。

操作者は、この表示を見て、プリント基板のパターンの
縁面距離の良否を目視判定する。

第３図は、第２図における画像処理部２０をさらに細分
化した構成を示すブロック図である。

すなわち、第２図における画像編集部２３は、画像の輪
郭線抽出部３１とオフセット画像作成部３２から構成さ
れる画像編集部３４となり、さらに、第２図における評
価画像作成部２４は、画像干渉評価部３３として構成さ
れる。そして、画像編集部３４と画像干渉評価部３３か
も画像処理部３０が構成されている。

以下、第１の実施例の動作を説明する。

第１の実施例においては、第１図の処理装置により処理
された画像の表示結果は、画像として表示部２５に表示
される。

第１図の読み取り装置５で読み取られた画像は、主走査
方向と副走査方向に所定の解像度で画素に分解され、各
々の画素は、それぞれの濃度に対応した白黒の二値情報
を持っている。

本実施例においては、プリント基板のパターン画像を黒
画像として扱う。

画像の輪郭線抽出ｆｆ１Ｉ３１は、画像を基準位置から
一定方向に走査して、最初に白から黒へ変化している画
素を開始画素として判断する。その画素を始点として、
次に、白から黒へと変化している隣接画素（変化画素）
を見つけ、その方向を上下左右等の８方向のベクトルの
いずれか１つにより表す。

パターンの始点から反時計方向の方向で始点に戻ってく
るまで順次繰返し、パターンの輪郭画素の８連結ベクト
ル追跡データを輪郭線データとして抽出する。

こうして抽出された輪郭線データと基軌画像データで各
画素に所定の特性値を付与する。

本実施例では、地肌部（白画像）画素は（０）、パター
ン形成部画素は（１）、輪郭線形成画素は（２）の数値
を持たせる。

第４図は、第３図における画像輪郭抽出部３１により得
られた、あるプリント基板上のパターン画像と、オフセ
ット画像作成部３２と画像干渉評価部３３により得られ
た干渉画素を示す実体図である。

輪郭画素４１．パターン画素４２、干渉画素４３により
、パターン画像が形成されている。

第３図におけるオフセット画像作成部３２と画像干渉評
価部３３は、パターン（１）４４の輪郭形成画素（Ａ、
）４５を中心として、第１図のキーボード装置４より入
力された評価縁面距離を半径（Ｒ）とする円（円弧）（
ｄ）４６を描き、その円（ｄ）４６内にある画素が、パ
ターンに相当する画素（数値（１）を持つ画素）である
か否かを評価する。

もし、数値を持つ画素が存在しているときは、その画素
に数値（３）を付与し、縁面距離内で干渉している画素
とｔｓｍする。但し、この時、自身パターン画素の評価
は除外する手当てが必要である。

第４図では、その円（ｄ）４６内に、パターン（２）４
７の画素（Ｃ）（太丸で示す）が干渉画素４３として存
在していることになる。

この評価をパターン（１）４４の輪郭画素全てにおいて
実施することにより、パターン（１）４４から見た縁面
距離干渉を評価することができる。さらに、プリント基
板にある全パターンを基準にして評価を繰り返すことに
より全体の評価が完成される。

第３図の表示部２５は、この評価結果を第１図の表示装
置３に表示させるものであり、数値（１）と数値（３）
の画素を、それぞれの色を変えて表示し、目視判断を容
易にすることが可能である。

第５図は、第３図における構成の第１図における処理装
置１の動作手順を示すフローチャートである。

まず、第３１！Ｉの画像の輪郭線抽出部３１においては
、第１図のキーボード４を介して画像データを読み込む
（ステップ５０１）。読み込んだ画像データの内、プリ
ント基板の地肌部とパターン部にそれぞれ特性値（パタ
ーン部（黒画像）は（１）、地肌部（白画像）画素は（
０））を付与する（ステップ５０２）。各パターンの輪
郭線を抽出しくステップ５０３）、この輪郭線を形成す
る画素に（２）の数値を特性値として付与する（ステッ
プ５０４）。全てのパターンの輪郭線の抽出、および、
特性値の付与が完了するまで繰返す（ステップ５０５）
。

次に、第３図のオフセット画像作成部３２と画像干渉評
価部３３において、輪郭画素を中心にして半径Ｒの円弧
を描く（ステップ５０６）。円内にある値２を含む値ｌ
の画素を検出しくステップ５０７）、検出された画素に
値（３）を代入する（ステップ５０８）、全ての輪郭画
素で検出を繰返し行い（ステップ５０９）、画像の干渉
部分を抽出する。

第３図の表示部２５において、各画素をそれぞれ指定の
表示色で、第１図の表示装置３に表示する（ステップ５
１０）。

オペレータは、この色表示された画像に基づき、パター
ンの目視による検査を行うことができる。

以下第３図の表示部２５に表示される画像例を第６〜９
図を用いて説明する。

第６図は、評価の対象となるプリント基板の一例を示す
実体図である。

特に、■の部分が評価の対象となるものとして、以下第
７〜９図の図面に適用される。

第７図は、第６図の１部分（■の部分）を抽出したもの
である。

第８図は、第７図のパターンを例にして、パターン画像
を拡大表示した平面図である。

パターン形状を青色で表示さ゛せている。

第９図は、第３図の画像干渉評価部３３による評価結果
例を示す平面図である。

縁面距離内で干渉している画素（数値（３）の画素）を
色を付けて表示したものである。

このようにして、操作者は、第９図を見ることにより、
縁面距離が指定以内である危険部分を目視により容易に
知ることができる。

第１０図は、本発明を施した第２の実施例のシステムの
構成を示すブロック図である。第１の実施例におけるシ
ステム構成で説明した第１図における全体構成図、およ
び、第２図におけるブロック図の構成と同じ構成からな
るシステムであり、第３図と同様にして、第２図におけ
る画像処理部２０をさらに詳しく細分化したものである
。

この第２の実施例においては、第１の実施例の、動作結
果である画像としての表示と異なり、表示結果は図形表
示される。

前記したように、全体の構成は第１図と同様であり、か
つ、処理装置ｌの概略構成も第２図と同じであり、以下
第１Ｏ図における画像処理部の説明を行う。

第１０図においては、第２図における画像編集部２３は
、画像の輪郭線抽出部１０１と輪郭線の線分変換部１０
２から構成される画像編集部１０４として、そして、第
２図における評価画像作成部２４は、補正図形作成部１
０３として構成されている。そして、補正図形作成部１
０３と画像編集部１０４から画像処理部１００が構成さ
れている。

画像の輪郭線抽出部１０１は、前記第３図における画像
の輪郭線抽出部３１と同様に画像の輪郭線を８連結ベク
トル追跡データとして抽出する機能である。

さらに、この輪郭線抽出部１０１では、輪郭線が外側画
像のものか、あるいは、ある画像内に存在する内側画像
のものかを判別する機能を持ち、その追跡方向も外側画
像と内側画像とで逆になるように追跡させる。

本実施例では、外側輪郭線を左回り追跡、内側輪郭線は
、右回りに追跡させる−０従って、追跡ベクトルの進行
方向の左側が常にパターン領域となる。

輪郭線の線分変換部１０２は、前記で求められたチエイ
ンコードをベクターデータ（線分データ）に変換する。

補正図形作成部１０３は、輪郭線の線分変換部１０２に
より得られたパターン形状図に基づき、別途、第２図の
キーボードからの縁面距離入力値分のオフセット（補正
）した形状図を作成する。

本実施例では、画像の輪郭線抽出部１０１で得られた輪
郭線の追跡が輪郭線ベクトルの常に左側にパターン実体
が存在する様に求められているので、オフセットをかけ
る方向は、形状線ベクトル方向の右側にかけることによ
り、パターン形状を縁面距離分補正した正しい形状が得
られる。

さて、輪郭線の線分変換部１０２による輪郭線の線分変
換方法には、種々の方・法が提案されているが、ここで
は以下の方法で行う。

変換手順は、チエインコードの変化パターンに基づき近
似区間を決定しく変化点抽出）、その区間のチエインコ
ード列を直線、円弧（円）や、自由曲線（スプライン、
ペッツニー曲線等）にあてはめられるかを評価し、所定
の評価部を通過することにより、最もふされしい線分デ
ータに変換される。

本実施例では、円、直線、円弧、自由曲線の順で評価し
ている。

その他の例としては、円弧、直線の２線分データで評価
し、その優先順位は、操作者に指示させることもできる
。

以下、さらに詳しく画像の輪郭線の線分変換方法を説明
する。

第１１図は、第１０図の輪郭線の線分変換部１０２の動
作手順を示すフローチャートである。

まず、抽出された輪郭線の各座標を次式（ａ）に代入し
て各座標におけるＣの値を算出し、Ｃが一定の場合には
仮の円と判定する。そして、仮の円と判定した場合、輪
郭線の任意の３点を適宜に複数組選んで、各々の組の３
点を通る円の中心を算出し、これらの複数個の中心の平
均位置を算出して、この輪郭線を円とみなしたときの仮
の中心を求める。

次に、このようにして得た仮の中心から第（ｂ）式のよ
うな円の方程式を形成し、さらに、各画素データと第（
Ｃ）式で算出した仮の円との距離ΔＱｉの絶対値の積算
値ＳＡおよび積算値ＳＢを第（ｄ）式、（ｅ）式に基づ
いて算出し、それらの結果に基づいて第（Ｃ）式で算出
した仮の円が、実際の円として識別できるか同かを判定
する（ステップ１１０１）。

Ｃ＝（Ｘ’＋Ｙ”）＋Ｙ　　　　　　　　　　　　・・
（ａ）（Ｘ−Ｘｃ）’　＋　（Ｙ−Ｙｃ）’　＝Ｒ”　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
（ｂ）ＳＡ＝Σ　１ΔＱ　ｉ　ｌ　　　　　　　　　　
　”（ｃ）Ｉ陶１ ＳＢ＝　Σ△Ｑｉ　　　　　　　　　　　　　　・・・
（ｄ）ここで、円は、１つの閉曲線をなすから、この円
の判定によって１つの輪郭線を形成する全ての軌跡が終
了したかどうかを調べる（ステップ１１０２）、終了し
ている場合には、線分変換処理動作を終了し、終了して
いない場合には、円面距離の１０倍以上の長さの直線を
算出する（ステップ１１０３）。このステップでは、単
位ベクトル５個分のベクトルの平均ベクトルを形成し、
その平均ベクトルのベクトル角から、第（ｆ）式に基づ
いて仮の直線間を算出する。

次に、各画素データと第（ｆ）式で算出した仮の直線と
の距離ΔＱｔの絶対値の積算値ＳＡおよび積算値ＳＢを
それぞれ、第（ｄ）、（ｅ）式に基づいて算出し、それ
らの結果に基づいて、第（ｆ）式で算出した仮の直線が
実際の直線として識別できるかどうかを判定する。

ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝ｏ　　　　　　　−・・　（ｆ）尚、
さらにベクトルの方向のヒストグラムを形成し、そのヒ
ストグラムにピークがただ１つある場合には、その区間
を直線として、ヒストグラムのピークがそれ以上の個数
ある場合にはｌそれ以外のものとして判別している。

次に、ステップ１１０１および１１０３で、円および長
い直線と判別されなかった部分について、輪郭線に表れ
る頂点を判別する（ステップ１１０４）。

このステップでは、ステップ１１０３で形成した平均ベ
クトルを第（ａ）式に代入して、２つの平均ベクトルの
なす角度を算出し、その算出結果に基づいて頂点を判別
する。この時、平均ベクトルの算出起点によっては、誤
って頂点として判断されることがあるので、２つの平均
ベクトルのなす角度がある程度鋭くなっている部分では
、平均ベクトルの算出起点を順次変化させ、２つの平均
ベクトルのなす角度が最も鋭く、かつ、安定している状
態を判別し、それによって、適切な頂点を検出している
。

次に、ステップ１１０３で算出した直線の端点とステッ
プ１１０４で算出した頂点のあいだの区間、あるいは、
頂点と頂点とのあいだの区間で直線と判定できる部分を
、ステップ１１０３と同様な判断基準で算出する（ステ
ップ１１０５）。

次に、ステップ１１０１、ｌ・１０３．１１０４．１１
０５で処理されなかった区間に対し、円弧の部分を算出
する（ステップ１１０６）。

このステップ１１０６では、ステップ１１０１とほぼ同
様にして、仮の円弧区間を算出し、この仮の円弧区間の
仮の中心を仮の円弧区間の８点の座標をもとに算出し、
仮の中心から第（ｃ）のような円の方程式を生成する。

そして、この仮の円弧との実際の画素の座標との差を、
第（ｄ）、（ｅ）により算出し、その算出結果に基づい
て、その仮の円弧区間を適切なものであるか同かを判断
すると共に、半径を判定する。

そして最後に、ステップ１１０１．１１０３〜１１０６
で対象とならなかった区間に対して、スプライン曲線か
らなる自由曲線をあてはめる（ステップ１１０７）。

このように、チエインコード（追跡ベクトル）が線分デ
ータ（形状ｒＩ７Ｊ）に変換された、プリント基板パタ
ーンの輪郭部形状図が算出される。

以上のようにして、第２の実施例によれば、画像の輪郭
線抽出部１０１で抽出される輪郭線を形成している閉曲
線は、始点の位置座標と、それに順次連結する変化画素
のベクトルの並びからなるデータにより表される。そし
て、輪郭線の線分変換部１０２は、画像の輪郭線抽出部
１０１の算出結果、すなわち、追跡ベクトルをスムージ
ング処理して、円、長い直線、短い直線、円弧、あるい
は、自由曲線により表したプリント基板のパターンの輪
郭形状を算出する。そして、補正図形作成部１０３は、
輪郭線の線分変換部１０２で得られたパターン形状図よ
り入力指示された縁面距離分オフセット（補正）した形
状を作成する。

輪郭線の線分変換部１０２、補正図形作成部ｌＯ３、で
求められた両図形を表示部２５で同時に表示装置３に表
示させ、操作者は、面図形間の干渉を目視することが可
能となる。

表示方法としては、両図形の表示色を変えることにより
、さらに確認しやすくなる。

第Ｘ２図は、第１０図の画像の輪郭線抽出部２０１によ
り得られたプリント基板のパターン形状の平面図である
。

第１３図は、補正図形作成部１０３により、第１２図の
パターン形状図を４分オフセットして得られた補正形状
の平面図である。

第１４図は、第１２図、第１３図を同時に表示させた表
示例を示す平面図であり、ｄ＝０．５ｍｍの縁面距離で
評価した例であり、面図形間の干渉はなく、本プリント
基板は、全パターン間で０゜５ｍｍの縁面距離が確保さ
れていることになる。

第１５図は、第１２図の１部分のパターンについて、ｄ
−＝１．６ｍｍで評価した例を示す平面図である。

この例では、面図形間に干渉があり、縁面距離１．６ｍ
ｍがないことが分かる。

このように、本実施例によれば、イメージスキャナ等の
安易な入力方法を用いてプリント基板のパターンを読み
込み、任意量の縁面距離で、容易に評価する事が可能と
なる。

また、プリント基板全体で評価するだけではなく、評価
したい部分を指定することにより、より効果的に行うこ
とも可能となる。

さらに、結果を数値で示すことでなく、画像、または、
形状で、かつ、色をつけて表現することにしているので
、容易に干渉を見ることができ、プリント基板のパター
ン間の縁面距離が指定の距離分確保されているかを判定
し、不足している部分を検出することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、効率の良い、そして、信頼性の高いプ
リント基板のパターンの検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明を施した
縁面距離評価装置の構成を示すブロック図、第２図は第
１図における処理装置の内部構成を示すブロック図、第
３図は第２図における画像編集部と評価画像作成部をさ
らに細分化した第１の実施例の構成を示すブロック図、
第４図は第３図におけるオフセット画像作成部により処
理されたパターン画像の画素分布を示す平面図、第５図
は第３図の構成の第１図におけ・る処理装置１の動作手
順を示すフローチャート、第６図はプリント基板のパタ
ーンの平面図、第７図は第６図の１部分を抽出したパタ
ーンの平面図、第８図は第７図のパターンのパターン画
像を拡大表示した平面図、第９図は第３図における画像
干渉評価部のパターンの処理結果を示す平面図、第１０
図は第２図における画像編集部と評価画像作成部をさら
に細分化した第２の実施例の構成を示すブロック図、第
１１図は第１０図における輪郭線の線分変換部の動作手
順を示すフローチャート、第１２図は第１０図における
画像の輪郭線抽出部により得られたプリント基板のパタ
ーン形状の平面図、第１３図は第１０図における補正図
形作成部により第１２図のパターン形状図をｄ＝０．５
ｍｍ分オフセットして得られた補正形状の平面図、第１
４［ｉは第１２図と第１３図を同時に表示させた平面図
、第１５図は第１２図における１部パターンのパターン
形状図とｄ＝１．６ｍｍ分オフセットして得られた補正
形状図を同時に表示させた平面図、第１６図は８連結追
跡の算出方法を示す平面図、第１７図はチエインコード
の方向と各番号の関連を示す平面図、第１８図は８連結
追跡により追跡した輪郭線のチエインコードの例を・示
す平面図、第１９図は形状のオフセット方法の例を示す
平面図、第２０図は輪郭抽出例を示す平面図、第２１図
はチエインコードの微小凹凸の平滑化例を示す平面図で
ある。 ｌ：処理装置、２：記憶装置、３：表示装置。 ４：キーボード、５；読み取り装置、２０：画像処理部
、２１：読み取り部、２２：記憶部、２３：画像編集部
、２４：評価画像作成部、２５：表示部、３０：画像処
理部、３１：画像の輪郭線抽出部、３２：オフセット画
像作成部、３３：画像干渉評価部、３４；画像編集部、
４１：輪郭画素。 ４２：パターン画素、４３：干渉画素、４４：パターン
（１）、４５：輪郭形成画素（Ａ、）、　４６　：円く
円弧）（ｄ）、　４７　：パターン（２）、　、１００
　：画像処理部、１０１：画像の輪郭線抽出部、　　１
０２：輪郭線の線分変換部、１０３：補正図形作成部。 １０４：画像編集部。 第 １ 図 −Ｎの 中　廿　廿 第 ６ 図 ■ 第 図 第 １ 図 第 図 第 図 第 図 第 １ 図 Ｐ。 ６７ ： ・ ；値１の画素を示す 第 図 チエインコード 第 図 輪郭線上のチエインコード 第 図 ・：加工対象領域の画素データ 第 図 輪隔抽出例 第 図 「 こ〉／ ／−＼◇□ ／Ｎ　に〉− ジ　◇・ 平滑化パターンの例

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象物を画像として読み取る読み取り装置と該読
   み取り手段により読み取られた画像を記憶する記憶装置
   、さらに、該記憶装置に記憶された画像の輪郭線抽出処
   理を行う画像処理装置と該画像処理装置の処理結果を表
   示する表示装置を有し、種々の画像加工を行う画像加工
   システムを用いて、製造されたプリント基板のパターン
   間距離を測定・評価する装置において、上記画像処理装
   置により抽出された上記パターンの画像データに基づき
   パターン間の縁面距離を測定し、かつ、評価した評価パ
   ターン画像を作成する評価画像作成手段を設けたことを
   特徴とする縁面距離評価装置。
2. （２）請求項１の評価画像作成手段を用いて、上記画像
   処理装置により抽出されたパターンの輪郭線から、パタ
   ーン領域の外側に向かって指定縁面距離分オフセットし
   た領域を作成し、該オフセットした領域画像と他パター
   ン領域の画像との干渉画素（両領域に含まれる画素）を
   抽出し、該干渉画素を任意の表示色で上記表示装置に表
   示することを特徴とする縁面距離評価方法。
3. （３）請求項１の評価画像作成手段を用いて、上記画像
   処理装置が上記パターンの輪郭線を抽出し線分データに
   変換して形成したパターン図形に、指定縁面距離分オフ
   セットした図形を形成し、さらに、該オフセットした図
   形と上記パターン図形の両図形を各々別の表示色で上記
   表示装置に表示させることを特徴とする縁面距離評価方
   法。