JPH09145633A - パラメータの設定支援方法、ならびにその方法を用いたパラメータ設定方法およびその装置、ならびにこのパラメータ設定装置を用いた実装部品検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の特徴パターンを抽出するのに必要なパ
ラメータを、容易かつ正確に設定する。 【解決手段】 基板上の実装部品の実装品質を検査する
のに必要な色彩パターンを抽出するための色パラメータ
として、赤，緑，青の各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰ
および明度データＢＲＴそれぞれの上限値および下限値
を設定する。この設定データの入力画面には、各しきい
値の設定値を入力するための色パラメータ設定部２７と
ともに、設定された各色パラメータにより抽出される色
彩の範囲を表示するための設定範囲表示部２８が設けら
れる。この設定範囲表示部２８には、所定の明度の下で
得られるすべての色彩を示した色合い図３４が表示され
ており、オペレータが前記各色パラメータの上限値，下
限値を設定すると、色合い図３４上には、設定された色
パラメータにより抽出される色彩を囲むような確認領域
３５が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、対象物を撮像して得
られた画像より画像を特徴づける複数の特徴量の大きさ
が個々に規定された所定の特徴パターンを抽出する際
に、この特徴パターンの抽出に用いられる複数個のパラ
メータを、設定する作業を支援する方法、ならびにこの
支援方法を用いて前記パラメータを設定するパラメータ
設定方法およびその装置に関連し、さらにこの発明は、
プリント基板（以下単に「基板」という）上の実装部品
を撮像して得られたカラー画像に対し、前記のパラメー
タ設定方法により設定されたパラメータを用いて所定の
色彩を有する画像パターンを抽出して、実装部品の実装
品質を判定する実装部品検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検査基板上の実装部品（はんだ
付け前のものとはんだ付け後のものとを総称して「実
装」という）について実装品質を検査するのに、目視に
よる検査が行われている。ところがこの種の目視検査で
は、検査ミスの発生が避けられず、検査結果も検査する
者によりまちまちであり、また検査処理能力にも限界が
ある。

【０００３】そこで近年、多数の部品が実装された基板
につき、各部品の実装品質を画像処理技術を用いて自動
的に検査する実装部品検査装置が実用化された。この実
装部品検査装置を使用する場合、検査に先立ち、被検査
基板上のどの位置に、どのような部品が、どのように実
装されるかなどにつき、基板の種別毎に実装部品検査装
置に教示する必要がある。この教示作業は一般に「ティ
ーチング」と呼ばれている。

【０００４】前記の教示データには、被検査基板上に実
装される部品の位置や種類の他に、部品本体、リード、
ランドなどの検査対象毎に設定される検査領域の設定位
置，各検査領域内で検査対象の画像パターンを抽出する
ために設けられた２値化しきい値（詳細は後述する），
前記２値化しきい値により検査領域内で抽出された画像
パターンの面積や形状などの特徴量（以下「特徴パラメ
ータ」と総称する）の良否の判断に用いられる基準値な
どが含まれる。

【０００５】被検査基板の検査に際して、この実装部品
検査装置は、前記教示データに基づき、被検査基板を撮
像して得られた画像上の所定位置に検査領域を設定した
後、前記２値化しきい値を用いて検査領域内で所定の色
彩を有する画像パターン（以下「色彩パターン」とい
う）を抽出し、さらにこの色彩パターンにより算出され
る特徴パラメータを前記基準値と比較して部品の実装品
質を判定する。

【０００６】前記の色彩パターンは、三原色のカラー画
像信号Ｒ，Ｇ，ＢをＡ／Ｄ変換して各画素毎に赤，緑，
青の各濃度値ｒ，ｇ，ｂを抽出した後、つぎの（１）式
により明度データＢＲＴを算出し、さらに（２）〜
（４）式により、各濃度データｒ，ｇ，ｂの明度データ
に対する比率ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰ（以下「色相比Ｒ
ＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰ」という）を算出し、これら明度
データＢＲＴおよび色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰを、
それぞれ前記２値化しきい値として設定された所定の上
限値および下限値と画素単位で比較して２値化処理する
ことにより抽出される。

【０００７】

【数１】

【０００８】

【数２】

【０００９】

【数３】

【００１０】

【数４】

【００１１】上記において、各濃度値ｒ，ｇ，ｂがそれ
ぞれ０から１００までの値をとるものとすると、明度デ
ータＢＲＴは０から３００までの範囲で変動する。この
場合に、明度データＢＲＴが常に一定の値（例えば１０
０）であるという条件（以下「制約条件」という）の下
で、濃度値ｒ，ｇ，ｂを変化させると、各色相比および
明度値により決定される色彩は、それぞれ色相比ＲＯ
Ｐ，ＧＯＰ，ＢＯＰを示すベクトルと前記制約条件とに
基づく閉領域内の一点上に表現される。

【００１２】図９は、明度データＢＲＴが一定値Ｍ（た
だし０＜Ｍ≦１００）であるという制約条件の下に各色
相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰを変動させた場合に決定さ
れる閉領域を示すもので、各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，Ｂ
ＯＰの座標軸は、一点Ｐで、互いに１２０度の角度をな
して交わるように設定されている。

【００１３】図中、Ｒ₁ ，Ｇ₁ ，Ｂ₁ は、それぞれ各座
標軸上でそれぞれ色相比が１００％となる点であって、
前記制約条件の下で決定されるすべての色彩は、これら
の点Ｒ₁ ，Ｇ₁ ，Ｂ₁ を結んで形成される正三角形状の
領域ＴＲ内の一点上に表される。

【００１４】上記領域ＴＲにおいて、赤色の色相比ＲＯ
Ｐ（以下「赤色比ＲＯＰ」という）は、辺Ｇ₁ Ｂ₁ の位
置で０％となり、点Ｒ₁ に近づくほど大きくなる。また
緑色の色相比ＧＯＰ（以下「緑色比ＧＯＰ」という）
は、辺Ｒ₁ Ｂ₁ の位置で０％となり、また点Ｇ₁ に近づ
くほど大きくなる。同様に青色の色相比ＢＯＰ（以下
「青色比ＢＯＰ」という）は、辺Ｒ₁ Ｇ₁ の位置で０％
となり、点Ｂ₁ に近づくほど大きくなる。

【００１５】したがって、この領域ＴＲ内では、点Ｒ₁
に近づくほど赤みがかった色彩が、点Ｇ₁ に近づくほど
緑がかった色彩が、点Ｂ₁ に近づくほど青みがかった色
彩が、それぞれ表され、領域ＴＲの中央部にいくほど各
色が均等に混じり合って成る色彩が表されることにな
る。なお領域ＴＲ内の各点における色彩は、明度データ
ＢＲＴの影響を受けるため、前記Ｍの値が大きいほど明
るい色彩となる。

【００１６】図１０は、上記の原理に基づき、閉領域Ｔ
Ｒ内に各色相比の座標位置に対応する色彩を表したイメ
ージ（以下「色合い図」と呼ぶことにする）の一例を示
す。なおこの図示例では、説明を簡単にするために、前
記正三角形の領域ＴＲ内に、各色相比をそれぞれの座標
軸に沿って１０％毎に区切ることにより複数個の正三角
形状の小領域を設定しており、各小領域毎に、この領域
の位置に対応する各色相比と前記明度データＢＲＴの値
とに基づく均一な色彩を表している。また図中、４０，
４１，４２は、それぞれ各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯ
Ｐの座標軸の方向を示す図形である。

【００１７】例えば、図中太線で示した小領域４３で
は、各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰがそれぞれ１０
％，２０％，７０％となる。したがって明度データＢＲ
Ｔにこれら色相比を掛け合わせることにより、この小領
域４３内における赤，緑，青の各濃度値ｒ，ｇ，ｂが算
出され、小領域４３内に表される色彩が決定される。

【００１８】図１１（１）〜（５）は、明度データの値
と色合い図の形状との関係であって、図１１（１）は、
明度データＢＲＴが１００以下の所定値をとるという制
約条件の下で形成される色合い図の形状を示し、図１１
（２）〜（５）に、それぞれ明度データＢＲＴの濃度値
が１５０，２００，２５０，３００となる場合の色合い
図の形状を示す。

【００１９】前記したように、各濃度データｒ，ｇ，ｂ
は０から１００までの範囲にあるから、これら濃度デー
タの総和で示される明度データＢＲＴが１００を越える
場合、常に２種類以上の色相の組合せにより色彩が決定
されることになる。したがって、明度データＢＲＴが１
００以下である場合は、各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯ
Ｐの最大値が１００％となるので、図１１（１）に示す
ような正三角形状の色合い図が得られる。これに対し、
明度データＢＲＴが１００を越えると、各色相比ＲＯ
Ｐ，ＧＯＰ，ＢＯＰの最大値は１００％を下回り、図１
１（２）〜（５）に示すように、各色相比の組合せの範
囲は前記閉領域ＴＲ内の一部の領域（図中、実線で示
す）内に限定され、この領域内に色彩が表された形の色
合い図が形成される。

【００２０】上記のような原理により、各色相比ＲＯ
Ｐ，ＧＯＰ，ＢＯＰおよび明度データＢＲＴそれぞれの
上限値および下限値を設定し、これら上限値および下限
値を２値化しきい値としてカラー画像の２値化処理を行
うことにより、各上限値および下限値の範囲内に属する
画素により構成される色彩パターンが抽出されるのであ
る。

【００２１】上記の各上限値および下限値（以下「色パ
ラメータ」と総称する）の設定は、ティーチング時に、
オペレータが画面に表示されたカラー画像を見ながら、
各部品毎に経験的に決定し、これを実装部品検査装置に
教示している。

【００２２】図１２は、メモリ内に設定された色パラメ
ータの設定テーブルの内容を示す。図中、スイッチ（Ｓ
Ｗ）は、２値化しきい値の設定対象を指定するためのも
のであって、スイッチがｏｎに設定された色パラメータ
（図示例では明度データＢＲＴと青色比ＢＯＰの各上限
値および下限値）が設定され、設定範囲に該当する画像
データが抽出される。なお、この図示例では、明度デー
タＢＲＴの上限値および下限値は、０から３００までの
明度値により指定され、各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯ
Ｐの上限値，下限値は、それぞれ０〜１００％の数値で
指定されている。

【００２３】オペレータは教示対象の部品に対し、検査
部位に所定の検査領域を設定した後、この検査領域内で
検査部位の色彩パターンを抽出するための色パラメータ
を設定する。この設定結果は、前記設定テーブルにセッ
トされて表示画面上に表示されるとともに、この設定値
に基づく２値化処理結果が別の表示画面上に表示され
る。

【００２４】図１３（１）〜（３）は、部品のフィレッ
ト部分に対する検査領域ｒにおいて、検査対象のフィレ
ットの色彩パターンを抽出するための色パラメータを設
定する経過を示す。まずオペレータが、教示対象とする
部品の画像４４（図１３（１）に示す）を参照した上
で、キーボードなどの入力手段を用いて検査領域ｒ内の
画像データを２値化するための色パラメータの設定値を
入力すると、この設定値により、前記設定テーブルの内
容が書き換えられ、同時に、前記フィレットの画像４５
のうち、この色パラメータにより抽出される画像部分の
みが白く塗りつぶされた形に変換される。

【００２５】図１３（２）は、色パラメータの設定が適
切でない場合の表示例であって、フィレットの画像４５
の一部のみが白色に変換されている。オペレータは、こ
の画像表示を見て、前記の設定値が適切でないことを認
識し、色パラメータの設定値を変更して再入力する。こ
の変更処理に対応して前記設定テーブルの内容が書き換
えられるとともに、表示画面上の抽出結果も変更され
る。

【００２６】図１３（３）は、色パラメータの設定が適
切になったときの表示例であって、検査領域ｒ内のフィ
レットの画像４５がすべて白色に変換されている。オペ
レータは、この表示を見て、色パラメータの設定が適切
になったものと判断し、この検査領域ｒにおける色パラ
メータの教示を終了する。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の表
示方法の場合、各色パラメータの設定結果の適否が表示
されるだけであるので、オペレータはどの色パラメータ
をどのように変更すれば最適になるのかを判断しにく
い。また前記した各合い図の原理は、一般のオペレータ
には理解しにくいため、最適な色パラメータを導き出す
まで何度も試行錯誤の操作を繰り返し、教示作業に多大
の労力と時間とを要している。

【００２８】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、対象物を撮像して得られた画像より、所定の特
徴パターンを抽出するのに必要なパラメータを、容易か
つ正確に設定することを目的とする。さらにこの発明
は、基板上の実装部品を撮像して得られたカラー画像よ
り所定の色彩を有する画像パターンを抽出して実装部品
の実装品質を検査する実装部品検査装置において、上記
のパラメータ設定方法を用いて画像パターンを抽出する
ためのパラメータを容易かつ正確に設定することによ
り、教示作業にかかる労力や手間を大幅に削減すること
を目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、対象
物を撮像して得られた画像より、画像を特徴づける複数
の特徴量の大きさが個々に規定された所定の特徴パター
ンを抽出する際に、前記特徴パターンの抽出に必要な複
数個のパラメータをパラメータ設定装置により設定する
作業を支援するための方法であって、各パラメータに対
応するベクトルと前記各特徴量間の関係に対する制約条
件とで外形が決まる閉領域内に各特徴量の大きさが表さ
れて成る図形を、表示装置により表示画面上に表示して
おき、各パラメータについて所定の設定値が前記パラメ
ータ設定装置に入力されたとき、各設定値により抽出さ
れる各特徴量の範囲を前記表示画面に表示された前記図
形内に表示することを特徴としている。

【００３０】請求項２の発明は、上記のパラメータ支援
方法を用いて前記特徴パターンの抽出に必要な複数個の
パラメータを設定するための方法であって、前記と同様
の方法で表示画面に表示された図形内に、入力されたパ
ラメータの設定値により抽出される特徴量の範囲が表示
されたことに応じて、各パラメータの設定値が適切であ
るとの判定データが入力されたとき、前記各設定値を前
記特徴パターンを抽出するためのパラメータ値として設
定することを特徴としている。

【００３１】請求項３の発明は、前記のパラメータ設定
方法を実現するための装置であって、各パラメータの設
定値およびその設定値の適否にかかる判定データを入力
するための入力手段と、各パラメータに対応するベクト
ルと前記各特徴量間の関係に対する制約条件とで外形が
決まる閉領域内に各特徴量の大きさが表されて成る図形
を、表示画面上に表示しておき、前記入力手段から各パ
ラメータの設定値が入力されたとき、この入力された各
設定値により抽出される各特徴量の範囲を前記表示画面
に表示された前記図形内に表示する表示制御手段と、前
記表示制御手段による各特徴量の範囲表示に応じて前記
入力手段よりパラメータの設定値が適切であるとの判定
データが入力されたとき、前記各設定値を前記特徴パタ
ーンを抽出するためのパラメータ値として設定する設定
手段とを備えている。

【００３２】請求項４の発明は、基板上の実装部品を撮
像して得られたカラー画像より、実装部品を特徴づける
所定の色彩を有する画像パターンを抽出した後、この画
像パターンを用いて実装部品の実装品質を検査する実装
部品検査装置において、前記所定の色彩を有する画像パ
ターンを抽出するための複数個のパラメータについての
設定値およびその設定値の適否にかかる判定データを入
力するための入力手段と、各パラメータに対応するベク
トルと前記各特徴量間の関係に対する制約条件とで外形
が決まる閉領域内に各特徴量の大きさが表されて成る図
形を、表示画面上に表示しておき、前記入力手段から各
パラメータの設定値が入力されたとき、この入力された
各設定値により抽出される各特徴量の範囲を前記表示画
面に表示された前記図形内に表示する表示制御手段と、
前記表示制御手段による各特徴量の範囲表示に応じて前
記入力手段よりパラメータの設定値が適切であるとの判
定データが入力されたとき、前記各設定値を前記画像パ
ターンを抽出するためのパラメータ値として設定する設
定手段と、前記設定手段により設定された各パラメータ
値を用いて、検査対象の実装部品を撮像して得られた画
像から前記所定の色彩を有する画像パターンを抽出する
画像処理手段と、前記画像処理手段により抽出された画
像パターンを用いて実装部品の実装品質を判定する判定
手段とを備えたものである。

【００３３】請求項５の発明では、前記各特徴量は、前
記カラー画像における赤，緑，青の各色相毎の濃度値で
あって、前記各パラメータは、各濃度値の総和により得
られる明度および各色相毎の濃度値の前記明度に対する
比率について、それぞれ設定される２値化しきい値であ
る。

【００３４】請求項６の発明では、前記明度データが一
定値をとるという条件を、前記制約条件としている。

【００３５】請求項７の発明では、前記閉領域は、前記
各色相毎の明度に対する比率の大きさを示す３個のベク
トルと前記制約条件とにより決定される正三角形の領域
内に含まれる。

【００３６】

【作用】パラメータの設定に際し、各パラメータに対応
するベクトルと特徴量間の関係に対する制約条件とに基
づく形状を有する閉領域内に各特徴量の大きさが表され
た図形が、表示画面上に表示される。つぎにオペレータ
が各パラメータについて所定の設定値を入力すると、こ
れら設定値により抽出される各特徴量の範囲が前記図形
内に表示される。オペレータはこの範囲の表示を見て、
設定値が特徴パターンを抽出するためのパラメータとし
て適切か否かを判断する。

【００３７】請求項４の発明では、前記と同様の方法に
より、実装部品を撮像して得られた画像より実装部品を
特徴づける所定の色彩を有する特徴パターンを抽出する
ためのパラメータが設定され、このパラメータを用いて
検査に必要な画像パターンの抽出が行われる。

【００３８】

【発明の実施の形態】請求項１〜７の発明を実施するた
めの一例として、図１に示す実装部品検査装置をあげ
る。この実装部品検査装置は、撮像部６により被検査基
板１Ｔ上の被検査部品を撮像して得られた画像から、被
検査部位の色彩パターンを自動的に抽出して実装部品の
実装品質を判断するものである。検査に先立ち、前記色
彩パターンを抽出するための色パラメータの教示を行う
際に、ＣＲＴ表示部２１には、色パラメータの設定にか
かる操作画面とともに、前記した色合い図３４が表示さ
れる（図２）。オペレータが各色パラメータの上限値お
よび下限値を設定すると、この設定されたパラメータに
より抽出される色彩の範囲を示す確認領域３５が、色合
い図３４上に合成表示される。

【００３９】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる実装部
品検査装置の全体構成を示す。この実装部品検査装置
は、実装品質が良好な基準基板１Ｓを撮像して得られた
前記基準基板１Ｓ上にある各部品２Ｓの検査領域の特徴
パラメータと、被検査基板１Ｔを撮像して得られた前記
被検査基板１Ｔ上にある各部品２Ｔの検査領域の特徴パ
ラメータとを比較するなどして、各部品２Ｔの実装品質
を検査するためのもので、Ｘ軸テーブル部３，Ｙ軸テー
ブル部４，投光部５，撮像部６，制御処理部７などをそ
の構成として含んでいる。

【００４０】前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル
部４は、それぞれ制御処理部７からの制御信号に基づい
て動作するモータ（図示せず）を備えており、これらモ
ータの駆動によりＸ軸テーブル部３が投光部５および撮
像部６をＸ軸方向へ移動させ、またＹ軸テーブル部４が
基板１Ｓ，１Ｔを支持するコンベヤ８をＹ軸方向へ移動
させる。

【００４１】前記投光部５は、異なる径を有しかつ制御
処理部７からの制御信号に基づき赤色光，緑色光，青色
光を同時に照射する３個の円環状光源９，１０，１１に
より構成されており、各光源９，１０，１１を観測位置
の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる
仰角に対応する方向に位置させている。

【００４２】前記撮像部６はカラーテレビカメラであっ
て、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めしてあ
る。これにより観測対象である基板１Ｓ，１Ｔの表面の
反射光が撮像部６により撮像され、三原色のカラー信号
Ｒ，Ｇ，Ｂに変換されて制御処理部７へ供給される。

【００４３】前記制御処理部７は、画像入力部１２，メ
モリ１３，撮像コントローラ１４，画像処理部１５，Ｘ
Ｙテーブルコントローラ１６，判定部１７，ティーチン
グテーブル１８，制御部２０，入力部１９，２個のＣＲ
Ｔ表示部２１，２２，プリンタ２３，送受信部２４，フ
ロッピーディスク装置２５などで構成される。

【００４４】前記画像入力部１２は、前記撮像部６から
のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力してディジタル信号に変
換するもので、各色相毎のディジタル量の濃淡画像デー
タは、メモリ１３内の画像データ格納エリアへと転送さ
れる。

【００４５】撮像コントローラ１４は、制御部２０と投
光部５および撮像部６とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部２０の出力に基づき投光部５の各光源
９〜１１の光量を調整したり、撮像部６の各色相光出力
の相互バランスを保つなどの制御を行う。

【００４６】ＸＹテーブルコントローラ１６は制御部２
０と前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４とを
接続するインターフェイスなどを備え、制御部２０の出
力に基づきＸ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４の
駆動を制御する。

【００４７】ティーチングテーブル１８は、検査情報と
して、所定の色彩パターンを抽出するための色パラメー
タのほか、部品毎の検査領域の設定位置，検査領域内で
抽出された特徴パラメータの良否を判定するための基準
（以下「判定基準」という），検査の手順などが組み込
まれたプログラム（以下「検査プログラム」という）な
どを被検査部品毎に記憶している。これらの検査情報
は、検査時に、制御部２０を介して、画像処理部１５や
判定部１７などに供給される。

【００４８】画像処理部１５は、前記の各教示データの
うちの色パラメータの供給を受けるもので、メモリ１３
内に格納された赤色，緑色，青色の各画像データＲ，
Ｇ，Ｂより各色相毎の濃度値ｒ，ｇ，ｂを画素単位で抽
出した後、前記（１）〜（４）式を用いて各画素毎の明
度データＢＲＴや色相比ＲＯＰ，ＢＯＰ，ＧＯＰを算出
する。さらに画像処理部１５は、これらの算出値に対し
それぞれ供給された色パラメータを用いた２値化処理を
行って被検査部位の色彩パターンを抽出した後、この色
彩パターンから面積や形状などの特徴パラメータを算出
し、これを被検査用のデータとして判定部１７に供給す
る。

【００４９】判定部１７は、検査プログラムや判定基準
などの供給を受け、検査プログラムに基づき前記画像処
理部１５から転送された被検査用データを判定基準と比
較して、被検査基板１Ｔの各部品２Ｔにつき実装品質を
判定し、その判定結果を制御部２０へと出力する。制御
部２０は、各部品についての判定結果を総合して被検査
基板１Ｔが良品か否かを判定し、その判定結果をＣＲＴ
表示部２１やプリンタ２３に出力する。

【００５０】入力部１９は、操作情報や基準基板１Ｓお
よび被検査基板１Ｔに関するデータなどを入力するのに
必要なキーボードやマウスなどから構成されており、入
力されたデータは前記制御部２０へ供給される。

【００５１】ＣＲＴ表示部２１（以下単に「表示部２
１」という）は、制御部２０から検査結果や入力部２２
からの入力データなどが供給されたとき、これを表示画
面上に表示し、またプリンタ２３は、制御部２０から検
査結果などが供給されたとき、これを予め決められた書
式でプリントアウトする。

【００５２】第２のＣＲＴ表示部２２（以下単に「表示
部２２」という）は、画像入力部１２により取り込まれ
たカラー濃淡画像データまたは画像処理部１５により２
値化処理された画像データを切換え表示するためのもの
である。

【００５３】送受信部２４は、図示しないはんだ修正装
置やホストコンピュータなどとデータの送受信を行うた
めのもので、検査結果などのデータの送信や各種の部品
毎に編集された教示用データの受信など、各種データの
送受信を実行する。フロッピーディスク装置２５には、
前記部品種毎の教示用データなどが格納されたフロッピ
ーディスクがセットされ、制御部２０を介してデータの
読み書きが行われる。

【００５４】この実装部品検査装置では、前記色パラメ
ータの教示用データをオペレータが手入力で設定して教
示するようにしており、この教示にあたり、第１の表示
部２１に前記図９〜１１の原理に基づく色合い図を表示
し、設定した色パラメータにより実際にどのような色彩
が抽出されるのかを容易に確認できるようにしている。

【００５５】図２は、前記色パラメータの教示にかかる
表示部２１の表示画面であって、表示画面上には、検査
部位選択部２６，色パラメータ設定部２７，設定範囲表
示部２８の各領域のほか、種々のコマンドを入力するた
めの複数個のスイッチ画像２９ａ〜２９ｅなどが表示さ
れている。

【００５６】前記検査部位選択部２６は、教示対象とな
る色パラメータにより抽出される検査部位の選択を行う
ためのもので、オペレータは、前記入力部１９を用い
て、この検査部位選択部２６に表示された複数個の検査
部位の中から教示対象に該当するものを選択して確定操
作を行う。

【００５７】色パラメータ設定部２７は、前記した明度
データＢＲＴおよび各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰに
ついて、それぞれ上限値および下限値を設定するための
もので、各色パラメータ毎に、数値の変化と明度または
色相比の変化とを対応づけて示した軸画像３０，上限
値，下限値をそれぞれ設定するためのカーソル３１，３
２（以下「設定用カーソル３１，３２」という），前記
したスイッチＳＷのオン，オフ設定を行うためのスイッ
チ設定部３３，現在設定されている上限値，下限値を示
す数値などが表示されている。

【００５８】前記設定用カーソル３１，３２は、前記軸
画像３０の上下に位置しており、それぞれ入力部１９の
操作により自由に移動し、軸画像３０上の各カーソルに
より示される部分に対応する数値が、それぞれ上，下限
値として制御部２０に取り込まれる。また前記上限値，
下限値の数値表示も、カーソルの移動と共に変化し、明
度データＢＲＴについては０から３００までの明度値
が、色相比のＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰについては０〜１
００％の比率が、それぞれ表示される。

【００５９】前記スイッチ設定部３３は、白抜きの円形
画像であって、オペレータが入力部１９よりこのスイッ
チ設定部３３上に入力用カーソルを合わせて確定操作を
行うと、該当する色パラメータのスイッチＳＷがオンに
設定されるとともに、前記円形画像が黒く塗りつぶされ
た画像に変化する。

【００６０】図示例では、明度データＢＲＴと青色比Ｂ
ＯＰの２種類の色パラメータのスイチＳＷがオンに、他
の色パラメータＲＯＰ，ＧＯＰのスイッチＳＷはオフ
に、それぞれ設定されている。なおスイッチがオフの場
合は、具体的に上限値として最大値（色相比であれば１
００）が、下限値として最小値（色相比であれば０）
が、それぞれ設定されることになる。

【００６１】設定範囲表示部２８は、前記色パラメータ
の設定により、どのような色彩が抽出されるかを示すた
めのもので、パラメータ設定前の初期画面上には、前記
の原理に基づく色合い図３４が表示される。なおこの実
施例では、各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰと色彩との
関係に対する理解が不十分なオペレータでも、色パラメ
ータ設定部２７により設定された各色パラメータと表示
内容との関係が容易に把握できるように、所定の明度
（例えば１００）に対する色合い図３４のみを表示して
ある。

【００６２】またこの実施例では、前記色合い図３４を
表示するために、前記設定範囲表示部２８内に所定の大
きさの正三角形状の領域ＴＲを設定した後、この領域Ｔ
Ｒ内の各点につき、その座標位置に基づき色相比ＲＯ
Ｐ，ＧＯＰ，ＢＯＰを算出し、さらにこの算出値と明度
データＢＲＴとに応じて各点に表示する色彩を決定する
ようにしている。

【００６３】つぎに図３を用いて、領域ＴＲ内の各点に
対応する色彩を決定するための原理を説明する。図中、
ｘ，ｙの各座標軸は表示画面上の座標軸であって、ここ
ではｙ軸を赤色比ＲＯＰの座標軸に合わせて領域ＴＲを
設定している。

【００６４】いまこの領域ＴＲの高さをＨとすると、領
域ＴＲ内の所定の点ｐの座標位置（ｘ，ｙ）の範囲は、
つぎの（５）（６）式で表され、さらにこの点ｐに対応
する各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰは、それぞれ
（７）（８）（９）の各式により求められる。

【００６５】

【数５】

【００６６】

【数６】

【００６７】

【数７】

【００６８】

【数８】

【００６９】

【数９】

【００７０】つぎに表示対象の色合い図３４の制約条件
となる明度データＢＲＴの値に前記（７）（８）（９）
式で求めた各色相比を掛け合わせることにより、前記点
ｐにおける各色相毎の濃度データｒ，ｇ，ｂが求められ
る。このようにして、領域ＴＲ内の各点毎の色彩を決定
し、それぞれ該当する座標位置に表示することにより、
色合い図３４が形成される。

【００７１】図２に戻って、オペレータが、前記色パラ
メータ設定部２７により各色パラメータの設定を行う
と、この色合い図３４上に、各色パラメータにより抽出
される色彩の範囲を示す領域３５（以下「確認領域３
５」という）が合成表示される。これによりオペレータ
は、設定した色パラメータによりどのような色彩が抽出
されかを一目で識別することができる。

【００７２】前記スイッチ画像２９ａは、オペレータの
入力操作を、後記する濃淡画像上での画素指定へと移行
するためのもので、オペレータがこのスイッチ画像２９
ａ上に入力用カーソルを合わせて確定操作を行うと、第
２の表示部２２の表示画面に入力用のカーソルが移動す
る。

【００７３】第２のスイッチ画像２９ｂは、色パラメー
タ設定部２７により設定された色パラメータにより実際
に抽出される色彩パターンを確認するためのもので、こ
のスイッチ画像２９ｂの操作により、設定された色パラ
メータに基づく抽出結果が、前記図１３に示した例と同
様の方法で第２の表示部２２に表示される。

【００７４】第３のスイッチ画像２９ｃは、設定された
色パラメータの値を設定前の値に戻すために用いられ、
第４のスイッチ画像２９ｄは、設定された色パラメータ
を最適なものとして確定してティーチングを終了するた
めのものである。また第５のスイッチ画像２９ｅは操作
上のマニュアル表示を指定するために、第６のスイッチ
画像２９ｆはこの色パラメータの設定画面をキャンセル
するために、それぞれ用いられる。

【００７５】なお上記の表示画面は、色パラメータと色
彩との関係を熟知していないオペレータ向きのものであ
るので、明度データＢＲＴの上限値，下限値について
は、あらかじめ代表的な範囲の数値または最大値（３０
０）および最小値（０）を自動的に設定しておき、必要
に応じて変更するのが望ましい。

【００７６】図４は、前記設定範囲表示部２８の他の表
示例を示す。この表示例は、色合い図の原理を十分に理
解したオペレータに対するもので、表示画面上の所定位
置に、明度データＢＲＴの変動範囲（０から３００ま
で）を示す軸画像３１を表示するとともに、明度データ
ＢＲＴの変化に応じた複数個の色合い図３４が軸画像３
１に対応づけて表示されている。各色合い図３４とも、
設定された色パラメータにより抽出される色彩の範囲
が、他の部分と識別できる形で表示されている（図示例
では塗りつぶしにより示している）。この表示方法によ
れば、各色相比に加え、明度データの色彩への影響も明
確に把握できるので、色パラメータをさらに正確に設定
することができる。

【００７７】図５は、前記制御処理部７によるティーチ
ングの制御手順を示す。まず同図のステップ１，２にお
いて、オペレータは入力部１９を操作して教示対象とす
る基板名の登録を行った後、基板サイズをキー入力し、
さらにステップ３で基準基板１ＳをＹ軸テーブル部４上
にセットしてスタートキーを押操作する。

【００７８】つぎにステップ４で、その基準基板１Ｓの
原点と右上および左下の各角部を撮像部６にて撮像させ
て各点の位置により実際の基準基板１Ｓのサイズを入力
すると、制御部２０は、入力データに基づきＸ軸テーブ
ル部３およびＹ軸テーブル部４を制御して基準基板１Ｓ
を初期位置に位置出しする。

【００７９】前記基準基板１Ｓは、部品実装位置に所定
の部品２Ｓが適正にはんだ付けされた良好な実装品質を
有するものであって、この基準基板１Ｓが初期位置に位
置決めされると、つぎのステップ５で撮像部６が基準基
板１Ｓの領域を撮像して部品２Ｓの実装位置や部品種別
が教示される。

【００８０】さらにステップ６ではこの部品２Ｓについ
ての検査領域が、ステップ７でこの検査領域における検
査時の判定基準や検査手順などを示すプログラムがそれ
ぞれ教示され、最後にステップ８で、前記検査領域にお
ける色パラメータの教示が行われてこの部品２Ｓに対す
るティーチングを終了する。以下同様に、基準基板１Ｓ
上のすべての部品について、上記ステップ５〜ステップ
８の手順が実行されると、ステップ９が「ＹＥＳ」とな
り、ティーチングを終了する。

【００８１】図５は、前記図４のステップ８の詳細な手
順を示す。オペレータは、まずステップ８−１で、前記
検査部位選択部２６を用いて検査部位の選択を行った
後、つぎのステップ８−２で、前記色あい図３４や表示
部２２に表示された検査領域の濃淡画像を参照して、前
記色パラメータ設定部２７の設定用カーソル３１，３２
を操作し、各色パラメータの設定を行う。

【００８２】この設定を受けて、制御部２０は、前記設
定範囲表示部２８の色あい図３４上で、設定された各色
パラメータにより抽出される色彩が表示される範囲に、
確認領域３５を合成表示する（ステップ８−３）。

【００８３】つぎに制御部２０は、前記の各色パラメー
タの設定値を画像処理部１５に与えて、前記教示された
検査領域内の画像データを２値化処理し、この２値化処
理により抽出される画像部分を白などの色に塗りつぶし
て識別させた画像を生成し、この画像を第２の表示部２
２に表示させる。（ステップ８−４）。

【００８４】オペレータは、設定範囲表示部２８に表示
された確認領域３５と前記表示部２２に表示された抽出
結果を示す画像とを参照して、前記パラメータの設定値
の適否を判断する。この結果、抽出結果が適切でなけれ
ば再びステップ８−２に戻って色パラメータの再設定が
なされる。この場合、オペレータは、前記設定範囲表示
部２８の確認領域３５の表示により、どのパラメータを
どのように変更すればよいかを把握することができるか
ら、試行錯誤を繰り返した従来の方法よりも正確にパラ
メータの変更を行うことができる。

【００８５】以下同様の手順が実行されて、設定範囲表
示部２８に表示された確認用の領域および表示部２２に
表示された抽出結果の画像がともに適切なものであると
判断されると、前記スイッチ画像２９ｄが操作されてス
テップ８−５が「ＹＥＳ」となり、色パラメータの教示
が終了する。

【００８６】なお上記の処理は、オペレータが各色パラ
メータの上限値および下限値を入力操作しているが、こ
の操作に代えて、実際の濃淡画像上で抽出したい色彩を
有する画素を指定し、この画素の有する明度データや色
相比からパラメータ値を自動的に算出して教示データと
することも可能である。

【００８７】図７は、この画素指定による色パラメータ
の設定手順を示す。なお、この手順も前記図５のステッ
プ８の詳細な手順を示すものであるが、ここでは図６の
手順と区別するために各ステップを「８´− 」の形で
示すことにする。

【００８８】前記図６と同様、検査部位の選択が行われ
ると（ステップ８´−１）、オペレータは、つぎのステ
ップ８´−２で、前記スイッチ画像２９ａを操作する。
このとき表示部２２には、前記検査領域内の濃淡画像が
表示されており、スイッチ画像２９ａの操作により、入
力用カーソルがこの表示部２２の表示画面上に移動す
る。

【００８９】オペレータが、この濃淡画像の検査部位を
表す画像パターン上で、抽出したい色彩を有する画素を
複数個指定すると、制御部２０は、ステップ８´−３
で、検査領域内の各画素の濃度値ｒ，ｇ，ｂを前記した
（１）〜（４）式に当てはめて、各画素毎に明度データ
ＢＲＴや各色相比ＲＯＰ，ＧＯＰ，ＢＯＰを算出し、さ
らに続くステップ８´−４で、これら算出結果に基づき
各色パラメータの上限値および下限値を自動設定する。

【００９０】つぎにステップ８´−５およびステップ８
´−６で、前記図６のステップ８−３，８−４と同様、
色合い図３４上で、設定された色パラメータにより抽出
される色彩が表示される範囲に確認領域３５が合成表示
され、前記表示部２２に抽出結果を示す画像が表示され
る。この結果、色パラメータの再設定が必要な場合は、
再びステップ８´−２へと戻って同様の処理が実行され
る。なお、前記濃淡画像上の画素を指定する代わりに、
濃淡画像上の所定の領域を指定するようにしても良い。

【００９１】図８は、制御処理部７による自動検査の制
御手順を示す。同図のステップ１，２で、オペレータ
は、検査すべき基板名を選択して基板検査の開始操作を
行い、つぎのステップ３で実装部品検査装置への被検査
基板１Ｔの供給をチェックする。その判定が「ＹＥＳ」
であれば、コンベヤ８が作動して、Ｙ軸テーブル部４に
被検査基板１Ｔを搬入し、自動検査を開始する（ステッ
プ４，５）。

【００９２】ステップ５において、制御部２０はＸ軸テ
ーブル部３およびＹ軸テーブル部４を制御して、被検査
基板１Ｔ上の１番目の部品２Ｔに対し撮像部６の視野を
位置決めして撮像を行わせ、この部品２Ｔ上の所定の位
置に検査領域を設定した後、この検査領域内の画像デー
タに対し、前記色パラメータを用いた２値化処理を行っ
て、被検査部位の色彩パターンを抽出する。この色彩パ
ターンより算出された特徴パラメータは判定部１７に供
給され、判定基準との照合により部品の実装状態の良否
が判定される。

【００９３】このような検査が被検査基板１Ｔ上の全て
の部品２Ｔにつき繰り返し実行され、その結果、実装状
態が不良な部品が存在するとステップ６の判定が「Ｎ
Ｏ」となり、その不良部品と不良内容とが表示部２０に
表示され或いはプリンタ２１に印字された後、被検査基
板１ＴはＹ軸テーブル部４より搬出される（ステップ
７，８）。かくして同様の検査手順が全ての被検査基板
１Ｔにつき実行されると、ステップ９の判定が「ＹＥ
Ｓ」となって検査が完了する。

【００９４】

【発明の効果】この発明は上記の如く、対象物の画像を
特徴づける所定の特徴パターンを抽出するためのパラメ
ータの設定に際し、各パラメータに対応するベクトルと
特徴量間の関係に対する制約条件とに基づく外形を有す
る閉領域内に各特徴量の大きさが表された図形を表示し
ておき、各パラメータの設定値が入力されたとき、これ
ら設定値により抽出される各特徴量の範囲を前記図形内
に表示するようにしたから、入力された設定値が特徴パ
ターンを抽出するためのパラメータとして適切か否かを
容易に判断でき、パラメータの設定を正確かつ短時間で
行うことができる。

【００９５】請求項４の発明では、前記と同様の方法に
より、実装部品を撮像して得られた画像より、実装部品
の実装品質の検査に必要な特徴パターンを抽出するため
のパラメータが設定されるので、パラメータの教示作業
にかかる労力や時間を大幅に削減することができるな
ど、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる実装部品検査装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】色パラメータ教示時の設定値の入力画面を示す
説明図である。

【図３】色合い図上の各点の色彩を決定する原理を説明
するための図である。

【図４】設定範囲表示部の他の表示例を示す説明図であ
る。

【図５】ティーチングの手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】色パラメータの教示の詳細な手順を示すフロー
チャートである。

【図７】色パラメータの教示の詳細な手順を示すフロー
チャートである。

【図８】検査手順を示すフローチャートである。

【図９】各色相比の関係と明度データの制約条件とに基
づき決定される閉領域を示す説明図である。

【図１０】色合い図の表示例を示す説明図である。

【図１１】明度データと色合い図の形状との関係を示す
説明図である。

【図１２】色パラメータのしきい値テーブルを示す説明
図である。

【図１３】色パラメータの教示時の表示画面を示す説明
図である。

【符号の説明】

１Ｔ 被検査基板 ２Ｔ 被検査部品 ７ 制御処理部 １７ 判定部 １８ ティーチングテーブル ２０ 制御部 ２１ ＣＲＴ表示部 ２７ 色パラメータ設定部 ２８ 設定範囲表示部 ３４ 色合い図 ３５ 確認領域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を撮像して得られた画像より、画
   像を特徴づける複数の特徴量の大きさが個々に規定され
   た所定の特徴パターンを抽出する際に、前記特徴パター
   ンの抽出に必要な複数個のパラメータをパラメータ設定
   装置により設定する作業を支援するための方法であっ
   て、 各パラメータに対応するベクトルと前記各特徴量間の関
   係に対する制約条件とで外形が決まる閉領域内に各特徴
   量の大きさが表されて成る図形を、表示装置により表示
   画面上に表示しておき、 各パラメータについて所定の設定値が前記パラメータ設
   定装置に入力されたとき、各設定値により抽出される各
   特徴量の範囲を前記表示画面に表示された前記図形内に
   表示することを特徴とするパラメータの設定支援方法。
2. 【請求項２】 対象物を撮像して得られた画像より、画
   像を特徴づける複数の特徴量の大きさが個々に規定され
   た所定のパターンを抽出する際に、前記特徴パターンの
   抽出に必要な複数個のパラメータを設定するための方法
   であって、 各パラメータに対応するベクトルと前記各特徴量間の関
   係に対する制約条件とで外形が決まる閉領域内に各特徴
   量の大きさが表されて成る図形を、表示装置により表示
   画面上に表示しておき、 各パラメータについて所定の設定値が前記パラメータ設
   定装置に入力されたとき、各設定値により抽出される各
   特徴量の範囲を前記表示画面に表示された前記図形内に
   表示し、この特徴量の範囲表示に応じて各パラメータの
   設定値が適切であるとの判定データが入力されたとき、
   前記各設定値を前記特徴パターンを抽出するためのパラ
   メータ値として設定することを特徴とするパラメータ設
   定方法。
3. 【請求項３】 対象物を撮像して得られた画像より、画
   像を特徴づける複数の特徴量の大きさが個々に規定され
   た所定のパターンを抽出する際に、前記特徴パターンの
   抽出に必要な複数個のパラメータを設定するための装置
   であって、 各パラメータの設定値およびその設定値の適否にかかる
   判定データを入力するための入力手段と、 各パラメータに対応するベクトルと前記各特徴量間の関
   係に対する制約条件とで外形が決まる閉領域内に各特徴
   量の大きさが表されて成る図形を、表示画面上に表示し
   ておき、前記入力手段から各パラメータの設定値が入力
   されたとき、この入力された各設定値により抽出される
   各特徴量の範囲を前記表示画面に表示された前記図形内
   に表示する表示制御手段と、 前記表示制御手段による各特徴量の範囲表示に応じて前
   記入力手段よりパラメータの設定値が適切であるとの判
   定データが入力されたとき、前記各設定値を前記特徴パ
   ターンを抽出するためのパラメータ値として設定する設
   定手段とを備えて成るパラメータ設定装置。
4. 【請求項４】 基板上の実装部品を撮像して得られたカ
   ラー画像より、実装部品を特徴づける所定の色彩を有す
   る画像パターンを抽出した後、この画像パターンを用い
   て実装部品の実装品質を検査する実装部品検査装置にお
   いて、 前記所定の色彩を有する画像パターンを抽出するための
   複数個のパラメータについての設定値およびその設定値
   の適否にかかる判定データを入力するための入力手段
   と、 各パラメータに対応するベクトルと前記各特徴量間の関
   係に対する制約条件とで外形が決まる閉領域内に各特徴
   量の大きさが表されて成る図形を、表示画面上に表示し
   ておき、前記入力手段から各パラメータの設定値が入力
   されたとき、この入力された各設定値により抽出される
   各特徴量の範囲を前記表示画面に表示された前記図形内
   に表示する表示制御手段と、 前記表示制御手段による各特徴量の範囲表示に応じて前
   記入力手段よりパラメータの設定値が適切であるとの判
   定データが入力されたとき、前記各設定値を前記画像パ
   ターンを抽出するためのパラメータ値として設定する設
   定手段と、 前記設定手段により設定された各パラメータ値を用い
   て、検査対象の実装部品を撮像して得られた画像から前
   記所定の色彩を有する画像パターンを抽出する画像処理
   手段と、 前記画像処理手段により抽出された画像パターンを用い
   て実装部品の実装品質を判定する判定手段とを備えて成
   る実装部品検査装置。
5. 【請求項５】 前記各特徴量は、前記カラー画像におけ
   る赤，緑，青の各色相毎の濃度値であって、前記各パラ
   メータは、各濃度値の総和により得られる明度、および
   各色相毎の濃度値の前記明度に対する比率について、そ
   れぞれ設定される２値化しきい値である請求項４に記載
   された実装部品検査装置。
6. 【請求項６】 前記制約条件は、前記明度が一定値をと
   るという条件である請求項４または５に記載された実装
   部品検査装置。
7. 【請求項７】 前記閉領域は、前記各色相毎の濃度値の
   明度に対する比率の大きさを示す３個のベクトルと前記
   制約条件とにより決定される正三角形の領域内に含まれ
   る請求項４〜６のいずれかに記載された実装部品検査装
   置。