JPH1083452A

JPH1083452A - パターン欠陥検出装置

Info

Publication number: JPH1083452A
Application number: JP23789896A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kawamori; 誠河守
Original assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Current assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】迅速かつ小容量でパターンの欠陥を検出す
る。【解決手段】カメラに対しマスターパターンを位置設
定するマスターパターン設置処理を実行し（１００）、
マスターパターンに関する縦横ランレングスコードを用
いて生成されたラベル情報であるマスターデータを作製
する（１０２）。次に、比較対象である作製パターンを
カメラに対し位置設定する作製パターン設置処理が実行
され（１０４）、作製パターンに関するランレングスコ
ードを生成しこれを用いてラベル情報を生成すると共
に、生成されたラベル情報とマスターデータのラベル情
報とを比較することによって作製パターンの欠陥を検出
する（１０６）。上記処理を、全ての作製パターンにつ
いて欠陥検出が終了するまで実行する（１０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン欠陥検出
装置にかかり、特に、画像処理を用いて基板等のパター
ンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ等の電気素子を積載するための基板
等には各電気素子の端子間や他の機器とを電気的に接続
するためにパターンが形成されている。このようなパタ
ーンを有する基板等は同一のものを多数作製するが、製
造条件や環境条件によって同一のものが作製されないこ
とがある。例えば、所定幅でかつ所定長さのパターンを
作製した場合に、パターンの一部がショートしたりパタ
ーンの一部が途切れたり（断線）した欠陥を有するパタ
ーンが作製されることがある。

【０００３】このため、従来は基準とするマスターパタ
ーンを予め用意してそのマスターパターンと作製した作
製パターンとを比較することによって、一致しているか
否かを判定していた。この比較は、画像処理を用いて、
マスターパターンを撮像した画像データと作製パターン
を撮像した画像データとを比較するマッチング法が知ら
れている。このマッチング法は、マスターパターンを撮
像したときの各画素と作製パターンを撮像したときの各
画素とを画素毎に２値化した画像データを比較してパタ
ーン同士が一致しているか否かを判定する。また、マス
ターパターンをテンプレートとして一つの作製パターン
の中の複数のパターンを比較することもできる。このよ
うに比較することによって、作製パターンの欠陥を検出
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように画素毎に画像データを比較することによって作製
パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置では、
画素毎に逐次画像データを比較しなければならないた
め、画素の総数に応じて比較時間が増大する。また、マ
スターパターンの画像データは全ての画素について予め
記憶しなければならないため、画像データを記憶する容
量としては大容量を必要とする。

【０００５】本発明は、上記事実を考慮して、迅速かつ
小容量でパターンの欠陥を検出することができるパター
ン欠陥検出装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明のパターン欠陥検出装置は、縦
横複数の画素に分割して物体を撮像する撮像手段と、撮
像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて予め定めた
数値を該画素の画素値として設定する画素値設定手段
と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像を順次１
画素の画素値を読み取って所定方向に同一の画素値が連
続する画素数で表すと共に連続した画素群の位置情報を
表したランレングスコードを生成する生成手段と、生成
されたランレングスコードに基づいて前記撮像画像上に
おいて同一の画素値でかつ隣接するランレングスコード
に同一のラベル情報を付加するラベリング手段と、前記
物体の基準とすべき物体を含む基準画像について、所定
方向に同一の画素値が連続する画素数で表すと共に連続
した画素群の位置情報を表したランレングスコードを生
成し、生成されたランレングスコードに基づいて前記基
準画像上において同一の画素値でかつ隣接するランレン
グスコードに付加されたラベル情報をマスターデータと
して記憶する記憶手段と、前記ラベリング手段で生成さ
れたラベル情報と記憶手段に記憶されたマスターデータ
とを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づい
て不良判定する判定手段と、を備えている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパターン欠陥検出装置において、前記画素値設定手段
は、画素の濃度を白または黒の何れかに分類する２値化
によって画素毎に白データを表す画素値または黒データ
を表す画素値を設定することを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明では、撮像手段によって物
体が縦横複数の画素に分割されて撮像される。この撮像
画像は画素値設定手段によって画素毎に画素値が設定さ
れる。撮像画像を画素の濃度は、白色等の最低濃度から
黒色等の最高濃度までの連続的な濃度範囲内に存在す
る。そこで、最低濃度から黒色等の最高濃度までの連続
的な濃度範囲を複数に分類して分類された濃度範囲の各
々に予め定めた数値を対応させる。従って、各画素は、
画素の濃度に基づいて予め定めた数値が該画素の画素値
として設定される。これによって、撮像画像は画素毎に
画素値による多値化されたデータで表される。この画素
値設定手段は、請求項２に記載したように、画素の濃度
を白または黒の何れかに分類する２値化によって画素毎
に白データを表す画素値または黒データを表す画素値を
設定する２値化手段で構成することができる。この２値
化手段によって、画素のデータは白データまたは黒デー
タに２値化できる。撮像手段によって撮像される物体の
基準とすべき物体を含む基準画像は、所定方向に同一の
画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続する画
素数で表したランレングスコードをマスターデータとし
て記憶される。例えば、２値化された基準画像は所定方
向に白データまたは黒データが連続する画素数で表した
ランレングスコードを生成し、生成されたランレングス
コードに基づいて前記基準画像上において同一の画素値
でかつ隣接するランレングスコードに付加されたラベル
情報をマスターデータとして予め記憶手段に記憶され
る。従って、撮像手段によって撮像される物体の基準と
なる基準画像について同一画素値の画素が含まれる領域
は同一のラベル情報が付加されている。撮像手段によっ
て撮像された物体は多値化され、生成手段によって、順
次１画素づつデータが読み取られ、所定方向に同一の画
素値が連続する画素数で表すと共に連続した画素群の位
置情報で表したランレングスコードが生成される。この
生成されたランレングスコードに基づいて、ラベリング
手段は前記撮像画像上において同一の画素値でかつ隣接
するランレングスコードに同一のラベル情報を付加す
る。従って、基準となるマスターデータで表された基準
画像の同一画素値に属する領域と撮像された物体の画像
の同一画素値に属する領域とはラベリング情報で比較す
ることができる。これによって、生成されたラベリング
情報と記憶されたマスターデータとが比較手段によって
比較され、その比較結果に基づいて判定手段は不良判定
する。すなわち、比較したラベリング情報が異なる場合
には、同一の画素値による領域の個数が異なることにな
り、パターンが統合や分割された欠陥を有することに相
当し、不良であると判定できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態はＩＣ
基板上に作製されたパターンの欠陥を検出する欠陥検出
装置に本発明を適用したものである。

【００１０】図１に示すように、本実施の形態の欠陥検
出装置１０は、ＩＣ基板を撮像するためのカメラ１２、
カメラ１２からの出力信号であるアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置１４、ＩＣ基板をカメ
ラ１２対してＩＣ基板の面に沿う方向に移動させるため
のモータ１６、ドライバ１８、少なくとも画像を表示す
ることが可能なモニタ２０、及び演算装置２２から構成
されている。演算装置２０は、ＣＰＵ２４，ＲＡＭ２
６，ＲＯＭ２８及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３０からな
るマイクロコンピュータで構成され、各々はコマンドや
データの授受が可能なようにバス３２によって接続され
ている。なお、ＲＯＭ２８には、後述する処理ルーチン
が記憶されている。入出力ポート３０には、Ａ／Ｄ変換
装置１４を介してカメラ１２が接続されると共に、ドラ
イバ１８を介してモータ１６が接続されている。また、
入出力ポート３０にはモニタ２０が接続されると共に、
データやコマンド等を入力するためのキーボード３４が
接続されている。

【００１１】なお、Ａ／Ｄ変換装置１４は、カメラ１２
から出力されたアナログ信号を２値のデジタル信号に変
換するためのものであるが、カメラ１２から出力された
アナログ信号を２値化したデジタル信号（２値化デー
タ）を出力するようにしてもよい。すなわち、カメラ１
２からの出力信号であるアナログ信号を２値のデジタル
信号に変換するための２値化装置として構成してもよ
い。

【００１２】次に、本実施の形態の作用を説明する。演
算装置２２では電源が投入されると図２の処理ルーチン
が実行され、ステップ１００へ進む。

【００１３】図２のステップ１００では、マスターパタ
ーン設置処理が実行される。このマスターパターン設置
処理は、カメラ１２に対してマスターパターンを撮像す
る位置を定めるための処理である。すなわち、マスター
パターンは、後述する作製パターンに対して基準となる
比較対象である。このため、マスターパターンが有する
形状（長さのデータ）を得るための基準位置を定めなけ
ればならない。すなわち、少なくともマスターパターン
の全てをカメラ１２で撮像しなければならない。このと
きに、そのマスターパターンの全てを撮像できる位置
（カメラ１２の倍率も含む）を記憶しておけば、作製パ
ターンが形成されたＩＣ基板の位置をマスターパターン
について記憶した位置と同一の位置となるように設置す
れば、マスターパターンと作製パターンとの比較が容易
となる。

【００１４】例えば、図６（１）に示すように、マスタ
ーパターン４０を撮像した基準画像５０を得る位置を記
憶する。この位置はモータ１６にエンコーダを取り付け
て、エンコーダによって表されたデータを位置データと
して記憶すればよい。

【００１５】なお、詳細は後述するが、上記基準位置を
定めない場合であっても、マスターパターンの各長さを
特定するデータのみを定めることによって欠陥検出は可
能である。

【００１６】次のステップ１０２では、マスターパター
ン４０について生成されたランレングスコードを用いて
ラベリングされたラベル情報によるマスターデータを作
製する（詳細は後述、図３参照）。

【００１７】次のステップ１０４では、作製パターン設
置処理が実行される。この作製パターン設置処理は、カ
メラ１２に対して作製パターンを撮像する位置をマスタ
ーパターンに対応する位置に定めるための処理である。
すなわち、マスターパターンを作製したに相当する位置
に、作製パターンが位置するように位置を定めるもので
ある。例えば、マスターパターン４０を撮像した基準画
像５０を得る位置となるように、図６（２）に示すよう
に、作製パターン４２を撮像した作製画像５２を得る位
置へＩＣ基板を設置する。

【００１８】次のステップ１０６では、作製パターンに
ついて生成されたランレングスコードを用いてラベリン
グされたラベル情報を生成すると共に、生成されたラベ
ル情報とマスターデータとを比較することによって作製
パターンの欠陥を検出する（詳細は後述、図５参照）。

【００１９】次のステップ１０８では、欠陥検出を行う
作製パターンが残存するか否かを判定し、残存するとき
はステップ１０８で肯定判定されステップ１０４へ戻っ
て再度上記処理を繰り返し、欠陥を検出する。一方、全
ての作製パターンについて欠陥検出が終了したときはス
テップ１０８で否定判定され、本ルーチンを終了する。
このステップ１０８の判定は予め作製パターンの個数に
よって定められてもよく、キーボード３４で入力するよ
うにしてもよい。

【００２０】次に、図２のステップ１０２の詳細を説明
する。図２のステップ１０２において、マスターデータ
作製処理が実行されると、図３のデータ作製ルーチンが
実行され、ステップ１１０へ進む。

【００２１】図３のステップ１１０では、カメラ１２か
ら出力された信号をＡ／Ｄ変換装置１４が変換したデジ
タル信号を読み取ることによってマスターパターン４０
を撮像して基準画像５０を得る（図６（１）参照）。次
のステップ１１２では基準画像５０を２値化する。次の
ステップ１１４では、１画素毎に２値化データを読み取
ってランレングスコードを作製するランレングス処理を
行う（詳細は後述、図４参照）。次のステップ１１６で
は基準画像５０の全画素についてランレングス処理が終
了したか否かを判断し、基準画像５０の全画素について
ランレングス処理が終了したときには次のステップ１１
７においてラベリング処理がなされる。このラベリング
処理は同一画素値のランレングスコードが上下に隣接す
る場合に、それらのランレングスコードに同一のラベル
情報を付加する処理である。ラベリング処理で得られた
ラベル情報はマスターデータとして次のステップ１１８
において記憶して本ルーチンを終了する。

【００２２】上記ラベリング処理について説明する。図
８には基準画像５０の左上隅の一部を示した。この図に
は黒データから構成されるマスターパターン４０を構成
する部分パターン６０の先端部分が位置している。部分
パターン６０は、水平ランレングスコードＤ₁、Ｄ₂、
Ｄ₃、Ｄ₄、Ｄ₅、Ｄ₆、・・・が、垂直方向に連続し
ている。従って、各ラインについて、すなわち、１画素
による１水平方向毎に隣接する水平方向のランレングス
コードを参照して同一画素値（黒データ）が存在すると
きは、同一のデータによるランレングスコードが垂直方
向に連続しているものと判定できる。これによって、同
一ランレングスコードにより垂直方向に隣接する領域で
形成される領域は同一画素値による同一領域と判定でき
る。この同一領域について、ラベル情報を付加する。こ
のラベル情報として、例えば白データである背景領域に
ついて［ｅ１］と付加する。そして、まず水平ランレン
グスコードＤ₁について［ｅ２］を付加して、続く水平
ランレングスコードＤ₂、Ｄ₃、Ｄ₄、Ｄ₅、Ｄ₆、・
・・について、隣接するものが同一の画素値、すなわち
黒データのものに［ｅ２］のラベル情報を付加する。こ
のようにすれば、基準画像については、画素値等の画素
データや長さデータを記憶することなく、同一画素値か
らなる領域に付加されたラベル情報のみの少ない容量に
よるデータを記憶することができる。

【００２３】なお、上記基準画像５０は、階調画像とし
てモニタ２０に表示してもよく、２値化画像として表示
するようにしてもよい。

【００２４】次に、図３のステップ１１４の詳細を説明
する。図３のステップ１１４において、ランレングス処
理が実行されると、図４のランレングス処理ルーチンが
実行される。

【００２５】ランレングス処理を説明するにあたり、本
実施の形態におけるランレングスコードの定義について
説明する。

【００２６】図７に示すように、基準画像５０の１隅付
近（図６（１）の左上隅付近）には、黒データから構成
されるマスターパターン４０を構成する部分パターン６
０の先端部分が位置している。この基準画像５０は一方
向（水平方向、図７では横方向）に画素数Ｈ₀、一方向
と交差する方向（垂直方向、図７では縦方向）に画素数
Ｖ₀からなる画像で構成される。なお、以下の説明で
は、水平方向の位置を画素の位置ｉ（１≦ｉ≦Ｈ₀）で
表し、垂直方向の位置を画素の位置ｊ（１≦ｊ≦Ｖ₀）
で表すと共に、画像上の画素の位置を（ｉ，ｊ）で表
す。

【００２７】基準画像５０は２値化されたデータである
ため、各画素データは白データまたは黒データである。
本実施の形態では、各画素データである白データまたは
黒データが連続する画素数をランレングスコードとす
る。例えば、図７の例で垂直方向に８番目の画素（ｊ＝
８）を水平方向に連続した領域６２のデータは、水平方
向に８番目の画素（ｉ＝８）まで白データが連続し、９
番目の画素から１２番目の画素まで黒データが連続し、
１３番目以降は白データとなる。従って、この領域６２
のデータは、白データまたは黒データの連続する画素の
個数で、「８，５，・・・」と表すことができる。これ
によって、白データを「０」黒データを「１」として、
領域６２のデータは、「０：８，１：５，０：ｎ・・
・」と表すことができ、白データまたは黒データの連続
する１群の画素について「ｋ：ｎ」（ｋは０または１、
ｎは個数）で圧縮表現できる。この水平方向に関する画
素データの連続は、水平方向（図７の矢印Ｓ方向）に順
次読みだした後に垂直方向に順次（所謂、走査線毎に）
読みだすようにすれば、（１，１）の位置の画素から
（Ｈ₀，Ｖ₀）の位置までの画素により、１群の画素に
ついての「ｋ：ｎ」で表したランレングスコードで水平
方向に関して１画像を表すことができる。このデータを
水平ランレングスコードＤ_Hとする。

【００２８】水平方向と同様に、図７の例で水平方向に
９番目の画素（ｉ＝９）を垂直方向に連続した領域６４
のデータは、垂直方向に６番目の画素（ｉ＝６）まで白
データが連続し、７番目の画素以降は黒データとなる。
従って、この領域６４のデータは、白データまたは黒デ
ータの連続する画素の個数で、「６，・・・」と表すこ
とができる。これによって、領域６４のデータは、
「０：６，１：ｍ，・・・」と表すことができ、白デー
タまたは黒データの連続する１群の画素について「ｇ：
ｍ」（ｇは０または１、ｍは個数）で圧縮表現できる。
なお、垂直方向には、読みだす画素の位置を特定しなけ
ればならないため、水平方向の画素の位置ｉを付加する
必要がある。このため、本実施の形態では、領域６４の
データは、最初に水平方向の画素の位置ｉを付加し、
「９，０：６，１：ｍ，・・・」と表す。すなわち、縦
方向に１画素づつ切り出した領域毎にランレングスコー
ドを生成し、水平方向の画素の位置ｉを付加したデータ
を垂直ランレングスコードＤ_Vとする。

【００２９】このように、本実施の形態では、白データ
または黒データが連続する画素数をデータとする水平ラ
ンレングスコード及び垂直ランレングスコードによりラ
ンレングスコードを構成する。

【００３０】なお、以下の説明では、（ｉ，ｊ）＝
（１，１）の位置の画素から水平方向（図７の矢印Ｓ方
向）に順次読みだした後に垂直方向（図７の矢印ｔ方
向）に順次（所謂、走査線毎に）、（Ｈ₀，Ｖ₀）の位
置の画素までの画素データを順次読みだすものとする。
また、以下の説明を簡単にするため、本実施の形態で
は、水平方向についてのランレングスコードを生成する
場合を説明する。

【００３１】まず、図４のステップ１２０では、本ルー
チンが最初に実行された場合か否かを判断し、最初に実
行された場合は次のステップ１２２で初期化処理を行
う。すなわち、初期値として、水平方向の画素の位置ｉ
及び垂直方向の位置を画素の位置ｊを「１」に設定し、
白データまたは黒データが水平方向に連続する画素群の
個数ｋを「０」に設定する。

【００３２】次のステップ１２４では、１画素データを
読み取り、次のステップ１２６でｉ＝１か否かを判断す
ることによって、水平方向の最初の画素を読み取ったと
きか否かを判断する。ステップ１２６で肯定判断で水平
方向の最初の画素を読み取ったときはステップ１３０へ
進み、否定判断で水平方向の継続的読み取りのときは読
み取った画素データが水平方向について前回の画素デー
タ（白データまたは黒データ）と一致するか否かを次の
ステップ１２８で判断し、一致の場合は肯定判断されス
テップ１３６へ進む。不一致でステップ１２８において
否定判断の場合は、ステップ１３０へ進む。

【００３３】ステップ１３０では、水平方向に連続する
画素群の個数ｋを新規な数にするため、個数ｋをインク
リメントし、次のステップ１３２で画素群内含まれる画
素の個数Ｌをリセット（＝０）する。次のステップ１３
４では、水平方向の現在位置ｉ、白データまたは黒デー
タを表すＢ／Ｗデータ，画素群内含まれる画素の個数Ｌ
からなるデータ（ｉ，Ｂ／Ｗ，Ｌ）を水平ランレングス
コードＤ（ｊ，ｋ）として記憶したのち、ステップ１３
６へ進む。

【００３４】次のステップ１３６では画素群内含まれる
画素の個数Ｌをインクリメント（Ｌ＝Ｌ＋１）し、次の
ステップ１３８において水平ランレングスコードＤ
（ｊ，ｋ）の個数Ｌのみを更新する。従って、水平ラン
レングスコードＤ（ｊ，ｋ）は、水平方向の現在位置ｉ
として最初の画素の位置が記憶され、白データまたは黒
データを表すＢ／Ｗデータが維持されることになる。ま
た、水平ランレングスコードは白データまたは黒データ
が連続する個数を表すデータのみがインクリメントされ
る。

【００３５】次のステップ１４０では、ｉ＝Ｈ₀か否か
を判断することによって読みだした画素数が水平画素数
に到達したか否かを判断し、肯定判断の場合には、次の
ステップ１４２において水平方向の画素の位置ｉをリセ
ット（ｉ＝１）すると共に垂直方向の位置を画素の位置
ｊをインクリメントしかつ水平方向に連続する画素群の
個数ｋをリセット（＝０）する。一方、ステップ１４０
で否定判断の場合には、まだ水平方向に画素が残存する
ため、ステップ１４４で水平方向の画素の位置ｉをイン
クリメント（ｉ＝ｉ＋１）する。

【００３６】次のステップ１４６では、ｊ＜Ｖ₀か否か
を判断することによって読みだした画素数が垂直画素数
未満か否かを判断し、肯定判断の場合には、次回の処理
のため、次のステップ１４７において現在のデータを記
憶し本ルーチンを終了する。一方、ステップ１４６で否
定判断の場合には、垂直方向について全画素の処理が終
了したため、全画素について処理が終了したことを表す
終了フラグをセットして本ルーチンを終了する。

【００３７】以上のようにして、１画素づつ読みだし
て、位置、白黒、画素数からなる水平ランレングスコー
ドを生成する。

【００３８】次に、図２のステップ１０６の詳細を説明
する。図２のステップ１０６において、比較処理が実行
されると、図５の比較処理ルーチンが実行される。

【００３９】図５のステップ１５０では、上記作製され
たマスターデータを読み取る（図３参照）。次のステッ
プ１５２では、設置された作製パターン５２（図６
（２）参照）を撮像した画像データを読み取り、次のス
テップ１５４で２値化する。

【００４０】次のステップ１５６では、作製パターンを
撮像した画像５２の１画素について上記説明したランレ
ングス処理を行い（図４参照）、全ての画素についての
処理が終了すると（ステップ１５８で肯定判断）、ステ
ップ１６０へ進む。

【００４１】ステップ１６０では、作製パターンを撮像
した画像５２についてのランレングスコードを用いてラ
ンベリング処理をすることによって、同一画素値でかつ
画像５２上で隣接するランレングスコードについて同一
のラベル情報が付加される。次のステップ１６２では、
作製パターンを撮像した画像５２についてラベリングさ
れたラベル情報とマスターデータのラベル情報とを比較
する。

【００４２】例えば、図６（１）に示すように、マスタ
ーパタン４０に関してマスターデータとして記憶された
基準画像５０については背景領域にラベル情報「ｅ１」
が付加されている。これと共に、マスターパターンの各
領域にはラベル情報「ｅ２」、「ｅ３」、「ｅ４」、
「ｅ５」が付加されている。これにより、基準画像５０
については、ラベル情報「ｅ１」、「ｅ２」、「ｅ
３」、「ｅ４」、「ｅ５」の５つが存在する。一方、作
製パターン４２に関する作製画像５２については背景領
域にラベル情報「ｅ１」が付加される。これと共に、マ
スターパターンの各領域にはラベル情報「ｅ２」、「ｅ
３」、「ｅ４」、「ｅ５」、「ｅ６」が付加されてい
る。すなわち、ラベル情報「ｅ３」、「ｅ４」は分断さ
れているため、異なるラベル情報が付加される。これに
より、作製画像５２については、ラベル情報「ｅ１」、
「ｅ２」、「ｅ３」、「ｅ４」、「ｅ５」、「ｅ６」の
６つが存在する。従って、上記ステップ１６２では、こ
れらラベル情報の個数を比較する。例えば、マスターデ
ータのラベル情報の個数から作製パターンのラベル情報
の個数を減算する。この減算値を比較結果とする。図６
から理解されるように、個数が多いほど断線等の欠陥が
多く存在することを表すことになる。

【００４３】そこで、図５のステップ１６２では、減算
値の絶対値が所定値（例えば、０ではない数値）を越え
たか否かによって欠陥があるか否かを判断し、肯定判断
の場合には次のステップ１６８でモニター２０に「欠陥
あり」と表示して本ルーチンを終了する。一方、否定判
断の場合には欠陥は検出されていないので、次のステッ
プ１６６で作製パターンがマスターデータに相当するも
のが作製されたことを表す欠陥無の表示を行い本ルーチ
ンを終了する。

【００４４】このように、本実施の形態では、まずマス
タパターンについてランレングスコード（マスターデー
タ）を作製し、その作成されたランレングスコードが基
準画像上で隣接しかつ同一画素値となるものについて同
一のラベル情報を付加している。このラベル情報をマス
ターデータとして記憶しているので、画素全てについて
の画像データを記憶することなく、少ない容量でマスタ
ーデータを記憶させることができる。また、欠陥検出の
対象となる作製パターンについては、マスターパターン
に付いての処理と同様に、ランレングスコードを作製す
ると共に画像上で隣接しかつ同一画素値となるものにつ
いて同一のラベル情報を付加している。そして、欠陥検
出は、記憶されたラベル情報であるマスターデータと生
成した作製パターンのラベル情報とを比較することによ
って欠陥検出を行っている。従って、マスターデータは
ラベルとして記憶することによって圧縮されるので、１
画素毎に画素データを比較して欠陥検出する方法に比べ
て、少ない容量で記憶することができ、ＲＯＭやＲＡＭ
等の記憶装置の容量を小さくすることができる。また、
ラベル情報で比較しているので、高速な判定が可能とな
る。

【００４５】上記実施の形態では、水平方向のみについ
てランレングスコードを生成した場合を説明したが、垂
直方向（縦方向）と水平方向（横方向）の直角２方向の
ランレングスコードを生成し使用してもよい。

【００４６】また、上記実施の形態では、マスターパタ
ーンを含んだ基板と作製パターンを含んだ基板の位置を
最初に位置合わせした場合を説明したが、上記のように
縦横のランレングスコードで長さを比較するときには、
画像の横ずれや伸縮に対して効果的な検出方法となる。
すなわち、１画素毎に画素データを比較する場合にはマ
スターパターンと作製パターンとの位置合わせが必須と
なる。１画素でも画像がずれた場合や画像が伸縮して大
きさが変化した場合には同一のパターンであっても欠陥
として検出されてしまう。本実施の形態では、水平方向
と垂直方向との直角２方向のランレングスコードを生成
しこれらのランレングスコードを比較している。このた
め、各ランレングスコードの許容範囲を有するようにす
れば、画像取り込み時の横ずれ、画像の伸縮が生じた場
合に、精度よく欠陥を検出できる。また、パターンのみ
を比較するように、すなわち、例えば黒データのみによ
るランレングスコードを比較するようにすれば、白デー
タ中のパターンを相対的な位置として扱うことができ、
画像取り込み時の横ずれを考慮しなくてもよいことにな
る。

【００４７】なお、上記実施の形態では、撮像画像を２
値化した２値化画像を用いてランレングスコードを生成
する場合を説明したが、本発明は２値化に限定されるも
のではなく、３値またはそれ以上の値による多値画像に
変換するようにしてもよい。例えば、白データ及び黒デ
ータの２値のデータに対して、それらの中間データとし
て灰色データを加えた３値化することができる。この３
値は白データ、灰色データ及び黒データの各々につい
て、そもそもの画像データ（アナログデータでもよくデ
ジタルデータでもよい）を最低濃度から最高濃度までを
３つに分類し、分類濃度範囲の各々に画素値を定め、画
素の濃度が含まれる分類濃度範囲の画素値を、その画素
の画素値と設定すればよい。一般化すれば、画像データ
（アナログデータでもよくデジタルデータでもよい）を
最低濃度から最高濃度までをｎ個に分類し、分類濃度範
囲の各々に画素値ｍを定め、画素の濃度が含まれる分類
濃度範囲の画素値を、その画素の画素値と設定すればよ
い。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
成手段により順次１画素づつデータが読み取られ、所定
方向に連続する同一画素値の画素数で表したランレング
スコードを用いてラベリング手段が撮像画像上で同一の
画素値でかつ隣接するランレングスコードに同一のラベ
ル情報を付加するので、基準画像の同一画素領域と撮像
画像の同一画素値領域とをラベル情報で比較することが
でき、比較したラベル情報が異なる場合に、パターンの
一部がショートしたりパターンの一部が途切れたり（断
線）した欠陥を有する不良であると容易に判定できる、
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる、欠陥検出装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】欠陥検出装置の処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図３】マスターデータ作製処理の流れを示すフローチ
ャートである。

【図４】ランレングス処理の流れを示すフローチャート
である。

【図５】比較処理の流れを示すフローチャートである。

【図６】撮像画像を示したイメージ図であり、（１）は
マスターパターン含んだ基準画像を示し、（２）は作製
パターンを含んだ作製画像を示している。

【図７】ランレングスコードを説明するための説明図で
ある。

【図８】ラベリング処理を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

１０欠陥検出装置１２カメラ１４Ａ／Ｄ変換装置２２演算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦横複数の画素に分割して物体を撮像す
る撮像手段と、撮像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて予め定め
た数値を該画素の画素値として設定する画素値設定手段
と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像を順次１画素
の画素値を読み取って所定方向に同一の画素値が連続す
る画素数で表すと共に連続した画素群の位置情報を表し
たランレングスコードを生成する生成手段と、生成されたランレングスコードに基づいて前記撮像画像
上において同一の画素値でかつ隣接するランレングスコ
ードに同一のラベル情報を付加するラベリング手段と、前記物体の基準とすべき物体を含む基準画像について、
所定方向に同一の画素値が連続する画素数で表すと共に
連続した画素群の位置情報を表したランレングスコード
を生成し、生成されたランレングスコードに基づいて前
記基準画像上において同一の画素値でかつ隣接するラン
レングスコードに付加されたラベル情報をマスターデー
タとして記憶する記憶手段と、前記ラベリング手段で生成されたラベル情報と記憶手段
に記憶されたマスターデータとを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて不良判定する判定手段
と、を備えたパターン欠陥検出装置。
【請求項２】前記画素値設定手段は、画素の濃度を白
または黒の何れかに分類する２値化によって画素毎に白
データを表す画素値または黒データを表す画素値を設定
することを特徴とする請求項１に記載のパターン欠陥検
出装置。