JPH0785263B2 - パタ−ンの傷検出装置 - Google Patents

パタ−ンの傷検出装置

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JPH0785263B2
JPH0785263B2 JP61102072A JP10207286A JPH0785263B2 JP H0785263 B2 JPH0785263 B2 JP H0785263B2 JP 61102072 A JP61102072 A JP 61102072A JP 10207286 A JP10207286 A JP 10207286A JP H0785263 B2 JPH0785263 B2 JP H0785263B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターンの傷検出装置に関し、特に映像情報
により複雑なパターンの微小傷を検出するに好適な装置
に係る。
〔従来の技術〕
従来、例えば特開昭48−61030号公報においては、2値
のパターンの膨張・収縮(拡張・圧縮とも言う)処理に
関して、膨張・収縮をそれぞれ等距離処理する。すなわ
ち膨張したと同一距離だけ収縮する。あるいは収縮した
と同一距離だけ膨張することにより、パターン中に含ま
れる微小部分を消去したり、抽出することが提案されて
いる。しかし、従来、被検査対象を値の離散的な形態に
変換したときに生ずるパターン境界の凹凸については配
慮されていなかつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、被検査対象を2値の離散的な形態に変
換したときに生ずるパターン境界の凹凸について配慮が
されていないため、パターン境界の凹凸をも抽出してし
まい、傷のない正常な対象でも“傷有り”と誤つた結果
を出力するという問題があつた。
本発明の目的はこのような誤つた傷検出を無くし、傷の
みを忠実に検出することのできるパターンの傷検出装置
を実現することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、膨張・収縮をそれぞれ非等距離処理する、
すなわち膨張した後収縮する際の収縮処理回数、又は収
縮した後膨張する際の膨張処理回数をn回余分に行なう
とともに、検査対象の元パターン(2値の対象パターン
画像)と膨張・収縮の処理済み画像との一致・不一致演
算処理の組合わせによつて傷を検出することにより、達
成される。
〔作用〕
二つの状態信号によつて形成されるパターン、例えば2
次元2値パターンにおいて、いずれか一方の状態(値)
を持つ部分に着目し、これを2次元空間において、膨張
した後収縮する際の収縮処理、あるいは処理した後膨張
する際の膨張処理をn回余分に行う手段により2値パタ
ーンの境界から高さ及び深さがn画素以下のものを除く
ことができるので、そのパターンと処理前の元パターン
との一致・不一致演算を行う手段により、n画素より大
きい傷のみを検出することができる。したがつて、離散
化及び2値化等によつて生ずる境界面の高さないし深さ
が1画素の凸を除外し、傷として誤検出することがな
い。なお、nは通常1程度で良い。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第2図により説明する。第2
図は映像を空間的に分割(サンプリング)した情報につ
いて処理を行う場合の傷検出装置の基本的な構成であ
る。図において1はプリント基板、ICマスク等の検査対
象であり、2はこの映像を入力するための映像入力装置
たとえばテレビカメラである。これには必要に応じて光
学フイルタ等が用いられる。3は2からの信号を受けて
この2次元映像信号をサンプリングする回路で、たとえ
ば2にテレビカメラを用いると、このサンプリング回路
の動作は走査線信号を時間的に等分割するようなもので
よい。3の信号は対象の明暗に対応した連続値を取る
が、これを4のA/D変換器により多段階の信号とし、5
の2値化回路により明と暗の二つの状態に対応した2値
信号に変換する。6は傷検出回路で、詳細を第1図に示
す。
以下、本発明の中心部分である傷検出回路6について第
1図及び第3図を用いて詳細に説明する。
第3図(a)はプリント基板やICマスクの一部分で、ア
ナログ的な明暗状態を離散化し、2値化回路5の出力10
0として傷検出回路6に入力される。図において、斜線
を施した部分を“1",他の部分を“0"で表わすことにす
る。一般の装置ではこの情報は通常、メモリに記憶され
ている。図において斜線を施した“暗”状態の部分はプ
リント基板では銅箔部を意味する。図中符号の51,52は
それぞれ“明”状態中の“暗”状態の傷,“暗”状態中
の“明”状態の傷である。また53,54は明暗の境界部に
生じたそれぞれ“暗”状態,“明”状態の傷である。5
5,56は離散化及び2値化に起因する明暗境界部の凹凸
(ノイズ)である。53と55の違いは凸部分の高さの違い
であり、54と56の違いは凹部分の深さの違いである。離
散化及び2値化に伴つて生ずる凹凸(ノイズ)の幅の大
きさは不定であるが、高さあるいは深さは1画素(離散
化した際い映像を構成する最小単位)である。
本発明では、第3図(a)の51,52,53,54のごとき微小
傷だけを直接検出し、55,56のような離散化及び2値化
に起因する境界の凹凸(ノイズ)は正常な部分として抽
出しないようにする。
膨張処理回路10,20は特開昭48−61030号公報の第2図に
示すと同様に、パターンの“1"の部分を横方向に1画素
膨張した後、縦方向に1画素膨張するように動作する。
また収縮処理回路12,18は膨張処理回路と逆に、“1"の
部分を縦方向に1画素収縮した後、横方向に1画素収縮
するように動作する。判定回路11,13,19,21は、膨張処
理又は収縮処理を指定された回数だけ繰り返したかどう
かを判定する回路である。
第1図及び第3図を用いて処理の流れを説明する。膨張
処理回路10は、第3図(a)に示すパターン100を入力
し、判定回路11が膨張処理回数iを満足するまで膨張処
理を繰り返す。この結果、第3図(b)の一点鎖線で囲
まれた部分60まで“1"の部分は膨張される。ここではi
=2、すなわち、外側に2画素膨張した場合を示してい
る。次にこの膨張処理後のパターン101を収縮処理回路1
2及び判定回路13により膨張処理回数(i)よりもn回
多く収縮処理を行う。第3図(b)の例は、n=1の場
合で、(i+n=2+1=)3回収縮処理を実施した結
果のパターンを、斜線を施した破線で囲まれた部分62で
示す。次に、上記処理により得られたパターン(斜線を
施した破線で囲まれた部分を“1"の部分、その他を“0"
の部分とするパターン)102と、第3図(a)に示す処
理前のパターン(斜線を施した実線で囲まれた部分を
“1"、その他を“0"の部分とするパターン)100を排他
的論理和演算回路14に入力し、両パターンの各々対応す
る画素間で排他的論理和演算(00=0,01=1,1
0=1,11=0)を行い、第3図(c)に示すパター
ン(斜線を施した部分63を“1"の部分、その他を“0"の
部分とするパターン)103を出力する。さらに論理積演
算回路15は、排他的論理和演算回路14の出力である第3
図(c)のパターン103及び判定回路13の出力である第
3図(b)の斜線を施した破線で囲まれた部分を“1"の
部分、その他を“0"の部分とするパターン102を入力
し、両パターンの各々対応する画素間で論理積演算(0
×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1)を行い、第3
図(d)に示すパターン(斜線を施した部分64を“1"の
部分、その他を“0"の部分とするパターン)104を出力
する。この64は、処理前のパターン(第3図(a))で
は“0"で表わされる穴や凹部の傷52,54の部分である。
なお、処理前のパターンで“0"で表わされる傷の部分を
検出する回路において、第1図の一点鎖線で囲まれた部
分25は、同図の一点鎖線で囲まれた部分26によつて置換
えることが可能である。すなわち、以下の処理によつて
も同様に処理前のパターンで“0"で表わされる穴や凹部
の傷の部分を検出できる。
論理積演算回路16は第3図(b)の斜線を施した破線で
囲まれた領域62を“1"、その他を“0"とするパターン10
2及び、処理前のパターン(第3図(a)で示されるパ
ターン)100を入力し、両パターンの各々対応する画素
間で論理積演算を行い、第3図(e)に示すパターン
(鎖線を施した破線で囲まれた部分を“1"の部分、その
他を“0"の部分とするパターン)105を出力する。排他
的論理和演算回路17は、上記第3図(e)に示すパター
ン105及び第3図(b)の斜線を施した破線で囲まれた
部分を“1"の部分、その他を“0"の部分とするパターン
102を入力することにより、第3図(d)に示すパター
ン104を出力する。
一方、第3図(a)において“1"で示される弧立した微
小な島や凸部の傷51,53は以下の処理により検出され
る。
収縮処理回路18は第3図(a)に示すパターン100を入
力し、判定回路19が収縮処理回数jを満足するまで収縮
処理を繰り返す。この結果、第3図(f)の一点鎖線で
囲まれた部分66まで“1"の部分は収縮される。ここでは
j=2、すなわち、内側へ2画素収縮した場合を示して
いる。次に、この収縮処理後のパターン106を膨張処理
回路20及び判定回路21により収縮処理回数(j)よりも
m回(通常、m=nである)多く膨張処理を行う。第3
図(f)の例は、m=n=1の場合で、(j+n=2+
1=)3回膨張処理を実施した結果のパターンを斜線を
施した破線で囲まれた部分68で示す。次に上記処理によ
り得られたパターン(斜線を施した破線で囲まれた部分
68を“1"の部分、その他を“0"とするパターン)107と
第3図(a)に示す処理前のパターン100を排他的論理
和演算回路22に入力し、両パターンの各々対応する画素
間で排他的論理和演算を行い、第3図(g)に示すパタ
ーン(斜線を施した部分69を“1"の部分、その他を“0"
の部分とするパターン)108を出力する。さらに論理積
演算回路23は、排他的論理和演算回路22の出力である。
第3図(g)に示すパターン108及び2値化回路5の出
力である第3図(a)に示すパターン100を入力し、両
パターンの各々対応する画素間で論理積演算を行い、第
3図(h)に示すパターン(斜線を施した部分70を“1"
の部分、その他を“0"の部分とするパターン)109を出
力する。この70は、処理前のパターン(第3図(a))
では“1"で表わされる弧立した微小な島や凸部の傷51,5
3の部分である。最後に、論理和演算回路24は、論理積
演算回路15又は排他的論理和演算回路17の処理結果であ
る第3図(d)に示されるパターン104及び、論理積演
算回路23の処理結果である第3図(h)に示されるパタ
ーン109を入力し、両パターンの各々対応する画素間の
論理和演算(0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=
1)を行い、第3図(i)に示すパターン(斜線を施し
た実線で囲まれた部分64′,70′を“1"の部分、その他
を“0"の部分とするパターン)110を出力する。この6
4′及び70′が、処理前のパターン(原パターン;第3
図(a)で示されるパターン)中で傷の部分である。
なお、第3図(b)において、実線で囲まれた部分61
は、収縮処理回路12で、膨張処理回路10による膨張処理
回数と同一回数(2回)の収縮処理を行つた場合に得ら
れる“1"の部分を表わす。また、第3図(f)におい
て、実線で囲まれた部分67は、膨張処理回路20で、収縮
処理回路18による収縮処理回数と同一回数(2回)の膨
張処理を行つた場合に得られる“1"の部分を表わす。
以上説明したように、2次元2値パターンにおいて、い
ずれか一方の状態(値)を持つ部分に着目し、これを2
次元空間において膨張した後収縮する、あるいは収縮し
た後膨張する際に、それぞれ収縮あるいは膨張の処理回
数をn回(通常n=1)余計に増やすこと及び、二つの
パターンの各各対応する画素間の論理演算を組合わせる
ことにより、離散化及び2値化に起因する明暗状態の境
界の凹凸(ノイズ)を除いた微小な傷だけを位置情報と
大きさを含めて直接検出することができる。
なお、本実施例では1回の膨張及び収縮の処理方式とし
て全方向に1画素移動させる方式について説明したが、
かならずしもこれに限るものではない。
また、本実施例では膨張後収縮する処理及び収縮後膨張
する処理において、それぞれ収縮及び膨張処理回数をn
回余計に行う方式について説明したが、他の方法とし
て、膨張及び収縮の処理回数を同一にし、その代りに1
回の処理での二つの状態の境界線の移動量を変えて同一
の効果を得る方法もある。
また、抽出される微小な傷は、前記境界線の移動量に密
接な関係をもち、移動量が大きいほど大きな傷が抽出さ
れることになる。
したがつてこの方法によつて傷の部分を抽出する場合に
は、本来のパターン(傷のない、正常な対象のパター
ン)が傷の部分に比べて大柄なものであることが望まし
い。本来の部分と傷の部分のパターンの粗さに差があれ
ば、この間に境界線の移動量を設定することにより、本
来のパターンに影響を与えることなく傷の部分だけの抽
出が可能になる。
また、本実施例においては、プリント基板のように、
縦,横方向の直線の集まりから成るパターンについて説
明したが、本発明は対象が円,楕円等で構成される一般
的なパターンに対しても有効である。
なお、明暗状態の境界からの高さあるいは深さが1画素
以下の微小な傷は、正常部分の凹凸と見なされるため、
検出されないことになるので検出すべき最小の傷の大き
さの半分の大きさが1画素となるように、テレビカメラ
の視野を決めて対象の映像を入力する必要がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明では、真の微小傷だけを検出
するもので、これにより境界の凹凸等、傷でない量子化
誤差の部分までも傷と判断することを防止でき、プリン
ト基板やICマスク等の複雑なパターンを有する対象の傷
が容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の特徴を成す傷検出回路の一実施例ブロ
ツク図、第2図は本発明の一実施例に係る基本構成図、
第3図は第1図実施例を構成する各処理回路の処理結果
を表わす図である。 1……検査対象、2……映像入力装置、3……サンプリ
ング回路、4……A/D変換器、5……2値化回路、6…
…傷検出回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】二つの状態信号により形成される一次元な
    いし多次元パターンの傷を検出するものにおいて、前記
    パターンを形成する一方の状態信号の部分をi回膨張す
    る手段と、該手段によって得られた膨張パターンをi+
    n回収縮する手段と、該手段によって得られた収縮パタ
    ーンと処理前のパターン(元パターンと称す)との不一
    致部分を抽出する手段と、該手段で得られた不一致部分
    と前記収縮パターンとの一致部分を抽出する手段とを備
    えたことを特徴とするパターンの傷検出装置。
  2. 【請求項2】二つの状態信号により形成される一次元な
    いし多次元パターンの傷を検出するものにおいて、前記
    パターンを形成する一方の状態信号の部分をi回膨張す
    る手段と、該手段によって得られた膨張パターンをi+
    n回収縮する手段と、該手段によって得られた収縮パタ
    ーンと処理前の元パターンとの一致部分を抽出する手段
    と、該手段によって得られた一致部分と前記収縮パター
    ンとの不一致部分を抽出する手段とを備えたことを特徴
    とするパターンの傷検出装置。
  3. 【請求項3】二つの状態信号により形成される一次元な
    いし多次元パターンの傷を検出するものにおいて、前記
    パターンを形成する一方の状態信号の部分をi回収縮す
    る手段と、該手段によって得られた収縮パターンをi+
    n回膨張する手段と、該手段によって得られた膨張パタ
    ーンと処理前の元パターンとの不一致部分を抽出する手
    段と、該手段によって得られた不一致部分と処理前の元
    パターンとの一致部分を抽出する手段とを備えたことを
    特徴とするパターンの傷検出装置。
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