JPH11248423A - Method and apparatus for measuring height - Google Patents

Method and apparatus for measuring height

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JPH11248423A
JPH11248423A JP4846298A JP4846298A JPH11248423A JP H11248423 A JPH11248423 A JP H11248423A JP 4846298 A JP4846298 A JP 4846298A JP 4846298 A JP4846298 A JP 4846298A JP H11248423 A JPH11248423 A JP H11248423A
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height data
flat portion
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Mitsumasa Okabayashi
光正 岡林
Sumio Goto
純夫 後藤
Masaru Saito
勝 斉藤
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Juki Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To greatly improve the cycle time to enable the accurate height measurement, by obtaining the height of a protrusion from a taken image of the protrusion, differentiating it to extract height data of a flat part from the differentiated value. SOLUTION: An object to be measured is made to be a printed cream solder on a wiring board. A laser light from a laser diode 1 is collimated by a collimating lens 2 into a parallel beams 1a, restricted by a focus lens 3 into a spot beam, reflected at 45 deg. to the incident angle by a projection mirror 4, and drawn in one direction by a line generator 5 into a line beam of 14 μm wide, 10 mm long on the object 11 which is then photographed by a CCD camera 6, variously processed image data is sent to a center of gravity position processing block to compute the center of gravitational value and stored in a memory as a height data, the read height data is differentiated to obtain the height of a flat part and the cream solder height is obtd. from the flat part as a reference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高さ測定方法及び
その装置、更に詳細には、表面実装システムに用いられ
るクリーム半田印刷機によって印刷されたクリーム半田
など微細な高さを測定する高さ測定方法及び装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a height measuring method and apparatus, and more particularly, to a height measuring minute height such as cream solder printed by a cream solder printing machine used in a surface mounting system. The present invention relates to a measuring method and an apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から三次元形状を認識して高さを測
定する装置として光切断法を用いた三次元認識装置が知
られている。この光切断法による三次元認識装置を図2
0に示す。光源であるライン光発生器121からのライ
ン光122が被測定物123の斜め上方から所定の角度
で投光され、被測定物123の表面に形成された面形状
に沿ってできた像が垂直上方よりCCDカメラ124で
撮影される。CCDカメラ124で撮影した画像はCC
Dカメラ制御器125でA/D変換され、画像取込み器
126で取込まれる。そして、その取込まれたデータは
座標演算器127によって被測定物123の三次元座標
に変換される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for recognizing a three-dimensional shape and measuring a height, a three-dimensional recognition device using a light section method has been known. Fig. 2 shows a three-dimensional recognition device using this light section method
0 is shown. Line light 122 from a line light generator 121, which is a light source, is projected at a predetermined angle from obliquely above the DUT 123, and an image formed along the surface shape formed on the surface of the DUT 123 is vertical. Photographed by the CCD camera 124 from above. The image taken by the CCD camera 124 is CC
The data is A / D converted by the D camera controller 125 and captured by the image capturing unit 126. Then, the captured data is converted into three-dimensional coordinates of the device 123 by the coordinate calculator 127.

【0003】クリーム半田印刷機に組込んで使用するよ
うなクリーム半田高さ測定装置においては、図20で点
線で囲まれた部分(測定ユニット)128が、XY移動
ガントリー(XY移動機構)に組み込まれて使用され
る。まずクリーム半田印刷機に印刷用の配線基板が搬入
されると、配線基板とステンシルの位置決め完了後に、
XY移動ガントリーによって、初期待避位置から目的と
する測定位置まで測定ユニット128が移動される。そ
して、測定ユニットは被測定物である配線基板上のパッ
ド面(レジスト面)に形成されるライン光の像を、CC
Dカメラ124によって撮像してから初期待避位置に再
び移動待避する。次に配線基板のパッド面にクリーム半
田が印刷される。配線基板のパッド面への印刷が完了し
た後に、再びXY移動ガントリーによって測定ユニット
128が目的とする測定位置まで移動されて、クリーム
半田の形状に沿ってできたライン光の像を、CCDカメ
ラ124によって撮像してから、初期待避位置に再び移
動待避する。
[0003] In a cream solder height measuring device used in a cream solder printing machine, a portion (measurement unit) 128 surrounded by a dotted line in FIG. 20 is built in an XY moving gantry (XY moving mechanism). Used. First, when the wiring board for printing is carried into the cream solder printing machine, after the positioning of the wiring board and the stencil is completed,
The measurement unit 128 is moved by the XY moving gantry from the initial expected evacuation position to the target measurement position. Then, the measurement unit converts the image of the line light formed on the pad surface (resist surface) on the wiring substrate, which is the object to be measured, into CC.
After the image is taken by the D camera 124, it is moved and evacuated again to the first expected evacuation position. Next, cream solder is printed on the pad surface of the wiring board. After the printing on the pad surface of the wiring board is completed, the measuring unit 128 is again moved to the target measuring position by the XY moving gantry, and the image of the line light formed along the shape of the cream solder is transferred to the CCD camera 124. And then re-evacuate to the first expected escape position again.

【0004】以上の撮像データから、配線基板のパッド
面の高さ方向の重心位置座標と、クリーム半田部の高さ
方向の重心位置座標を計算する。そして、配線基板のパ
ッド面の高さ方向の重心位置座標とクリーム半田部の高
さ方向の重心位置座標の差し引きから、配線基板のパッ
ド面を基準として、印刷後のクリーム半田部の高さを算
出する。そして各パッド面にわたるクリーム半田部の平
均高さを算出する。
From the above image data, the coordinates of the center of gravity of the pad surface of the wiring board in the height direction and the coordinates of the center of gravity of the cream solder portion in the height direction are calculated. Then, the subtraction between the coordinates of the center of gravity of the pad surface of the wiring board in the height direction and the coordinates of the center of gravity of the cream solder portion in the height direction is used to calculate the height of the cream solder portion after printing with reference to the pad surface of the wiring board. calculate. Then, the average height of the cream solder portion over each pad surface is calculated.

【0005】三次元形状を得るためには、光切断位置を
変えた複数のデータが必要となる。例えば長さが2mm
のパッドに印刷されたクリーム半田の三次元形状を得る
ために、50μmのピッチで光切断を行うとする。この
場合は、クリーム半田の印刷前に、配線基板のパッド面
に形成されるライン光の像をCCDカメラによって、光
切断の位置を変えながら40回撮像する。さらに、クリ
ーム半田の印刷後に、クリーム半田の形状に沿って形成
されたライン光の像を、CCDカメラで光切断の位置を
変えながら40回撮像する必要がある。従って、CCD
カメラによる撮像回数の合計は80回となる。同じく、
測定ユニットの微小移動回数の合計も80回となる。
[0005] In order to obtain a three-dimensional shape, a plurality of data at different light-cut positions are required. For example, the length is 2mm
It is assumed that light cutting is performed at a pitch of 50 μm in order to obtain a three-dimensional shape of the cream solder printed on the pad. In this case, before printing the cream solder, the image of the line light formed on the pad surface of the wiring board is imaged 40 times by the CCD camera while changing the light cutting position. Further, after printing the cream solder, it is necessary to image the line light image formed along the shape of the cream solder 40 times while changing the light cutting position by the CCD camera. Therefore, CCD
The total number of times of imaging by the camera is 80 times. Similarly,
The total number of minute movements of the measurement unit is also 80.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クリーム半田印刷機に組込んで使用するようなクリーム
半田の高さ測定装置においては、印刷前のライン光の像
と印刷後のライン光の像をCCDカメラで撮像してクリ
ーム半田の高さを算出しなければならない。このために
タクトタイムが長くなり、半導体の表面実装システム全
体の性能を下げてしまうという問題点があった。
However, in a cream solder height measuring device that is used by being incorporated in a conventional cream solder printing machine, an image of a line light before printing and an image of a line light after printing are used. Must be imaged with a CCD camera to calculate the height of the cream solder. For this reason, there has been a problem that the tact time is lengthened and the performance of the entire semiconductor surface mounting system is reduced.

【0007】さらに、光切断の位置を微小に変えるにも
CCDカメラが搭載された重い測定ユニットを移動しな
ければならず、XY移動ガントリーに対しては、目的と
する測定位置までのスキップ機能と、測定目的位置での
微小移動という二つの機能を持たせねばならず、XY移
動ガントリー駆動用のサーボ系が複雑になるという問題
点があった。
In addition, a heavy measuring unit equipped with a CCD camera must be moved to minutely change the position of light cutting. For an XY moving gantry, a skip function to a target measuring position is provided. In addition, there is a problem that the servo system for driving the XY movement gantry must be provided with two functions, that is, a minute movement at a measurement target position.

【0008】従って、本発明は、このような問題を解決
するためになされたもので、タクトタイムを大幅に向上
させて正確な高さを測定することが可能な高さ測定方法
及び装置を提供することをその課題とする。
Accordingly, the present invention has been made in order to solve such a problem, and provides a height measuring method and apparatus capable of significantly improving the tact time and accurately measuring the height. Is the task.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、この課題を
解決するために、平坦部から突出する突出物を有する被
測定物にライン光を投光し、ライン光によって切断され
る平坦部及び突出物を撮像して光切断法により平坦部か
らの突出物の高さを測定する高さ測定方法において、撮
像された突出物の像から突出物の高さデータを求め、前
記高さデータを一次微分と二次微分あるいは一次微分
し、前記微分値から平坦部の高さデータを抽出する構成
を採用している。
According to the present invention, in order to solve this problem, a line light is projected onto an object to be measured having a projection projecting from the flat portion, and a flat portion cut by the line light and In the height measurement method of measuring the height of the protrusion from the flat portion by imaging the protrusion and measuring the height of the protrusion from the flat portion, obtaining the height data of the protrusion from the image of the captured protrusion, the height data A configuration is employed in which primary differentiation and secondary differentiation or primary differentiation are performed, and height data of a flat portion is extracted from the differential value.

【0010】また、本発明では、平坦部から突出する突
出物を有する被測定物にライン光を投光し、ライン光に
よって切断される平坦部及び突出物を撮像して光切断法
により平坦部からの突出物の高さを測定する高さ測定装
置において、突出物にライン光を投光する投光装置と、
前記ライン光が投光された突出物の像を撮像する手段
と、前記ライン光による突出物の画像データを処理して
突出物の高さデータを算出する手段と、前記高さデータ
を一次微分と二次微分あるいは一次微分する手段と、前
記微分値から平坦部の高さを算出する手段と、前記突出
物の高さを前記平坦部の高さを基準にして算出する手段
とを有する構成も採用している。
Further, in the present invention, a line light is projected onto an object to be measured having a protrusion projecting from the flat portion, the flat portion cut off by the line light and the protrusion are imaged, and the flat portion is cut by a light cutting method. In a height measuring device that measures the height of the protrusion from the, a light projection device that emits line light to the protrusion,
Means for capturing an image of the projecting object on which the line light is projected, means for processing image data of the projecting object by the line light to calculate height data of the projecting object, and a first derivative of the height data Means for calculating the height of the flat part from the differential value, and means for calculating the height of the flat part from the differentiated value, and means for calculating the height of the protrusion based on the height of the flat part. Has also been adopted.

【0011】このような構成では、被測定物の画像デー
タを処理して得られる高さデータの一次微分値と二次微
分値あるいは一次微分値から被測定物の平坦部の高さデ
ータを求め、この平坦部の高さを基準にして突出物の高
さデータが算出されるので、突出物が形成される前の平
坦部の高さデータを求める必要がなく、平坦部に突出物
を形成するごとに突出物の高さを測定しなければならな
いような場合、例えば、配線基板にクリーム半田を印刷
し、クリーム半田の高さを測定しなければならない場合
などにタクトタイムを顕著に向上させることができる。
In such a configuration, the height data of the flat portion of the object to be measured is obtained from the first derivative and the second derivative or the first derivative of the height data obtained by processing the image data of the object to be measured. Since the height data of the protrusion is calculated based on the height of the flat portion, there is no need to obtain the height data of the flat portion before the protrusion is formed, and the protrusion is formed on the flat portion. When the height of the protrusion must be measured every time, for example, cream solder is printed on the wiring board, and when the height of the cream solder must be measured, the tact time is significantly improved. be able to.

【0012】本発明では、突出部の立ち上がり部では、
微分値が大きくなるという考え方に立脚しているが、そ
れ以外でも微分値が大きくなるという問題がある。この
問題は、抽出された高さデータ近辺の平坦度を調べ、所
定よりも平坦でなければ抽出された高さデータを平坦部
の高さデータとすることにより解決している。
In the present invention, at the rising portion of the projecting portion,
Although it is based on the idea that the differential value increases, there is another problem that the differential value increases. This problem is solved by examining the flatness near the extracted height data and using the extracted height data as the height data of the flat portion if the flatness is not flatter than a predetermined value.

【0013】また、突出部の立ち上がりの途中でも、微
分値が大きくなることがあるが、この問題は、高さデー
タが抽出されたときそれ以前の複数個の高さデータの中
からすでに平坦部の高さデータが採用されているとき
は、その抽出された高さデータを破棄することにより解
決している。
Also, the differential value may increase during the rising of the protruding portion. However, this problem is caused by the fact that when the height data is extracted, the flat portion is already selected from the plurality of height data before that. When the height data is adopted, the problem is solved by discarding the extracted height data.

【0014】更に、被測定物のライン光に沿った方向に
被測定物にそりがある場合には、正確な測定ができない
が、この問題は、平坦部の高さデータとして採用された
複数個の高さデータに基づいて多重線形回帰を用いて平
坦部の高さデータの近似式を求め、その近似式から平坦
部のライン光に沿った方向の傾き補正を行なうことによ
り解決している。
Further, when the object to be measured has a warp in the direction along the line light of the object to be measured, accurate measurement cannot be performed. The problem is solved by obtaining an approximate expression of the height data of the flat portion using multiple linear regression based on the height data of the flat portion, and correcting the inclination in the direction along the line light of the flat portion from the approximate expression.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

【0016】[基本構成]図1は本発明の1実施形態を
示した3次元測定装置の主要光学部品の基本構成図であ
り、図2はその側面図である。各図において、符号1で
示すものは、レーザ光源としてのレーザダイオードで、
このレーザダイオード1から発光されたレーザ光は、コ
リメートレンズ2で光学中心軸に平行な平行光束1aに
される。このレーザ平行光束1aは、フォーカスレンズ
3と投光ミラー4とラインジェネレータレンズ5が組み
込まれている投光ユニット7に入射する。レーザ光束
は、投光ユニット7内のフォーカスレンズ3によりスポ
ット光となるように絞り込まれ、投光ミラー4によって
垂直軸(Z方向)に対して45度の角度に反射され、ラ
インジェネレータレンズ5によって幅14〜20μm、
長さ10mmのライン光9となり、被測定物(クリーム
半田ないしそれが印刷される配線基板)11上にX方向
にライン光9を形成する。
[Basic Configuration] FIG. 1 is a basic configuration diagram of main optical components of a three-dimensional measuring apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. In each figure, the reference numeral 1 denotes a laser diode as a laser light source.
The laser light emitted from the laser diode 1 is converted by the collimator lens 2 into a parallel light beam 1a parallel to the optical center axis. This laser parallel light beam 1a enters a light projecting unit 7 in which a focus lens 3, a light projecting mirror 4, and a line generator lens 5 are incorporated. The laser beam is narrowed down to a spot light by the focus lens 3 in the light projecting unit 7, reflected by the light projecting mirror 4 at an angle of 45 degrees with respect to the vertical axis (Z direction), and is reflected by the line generator lens 5. 14 to 20 μm in width,
A line light 9 having a length of 10 mm is formed, and the line light 9 is formed in the X direction on the DUT (cream solder or a wiring board on which it is printed) 11.

【0017】被測定物11からの散乱反射光は、光軸6
aが垂直軸となるように配置された6.4mm×4.8
mm視野のノンインターレース式CCDカメラ6により
撮像される。また、この投光ユニット7は、リニアモー
タ8のシャフト8aに取り付けられており、リニアモー
タ8がY方向に約10mmのストロークで直線運動を行
なうことにより、2重矢印で示したように、平行光束1
aに平行に往復移動する。この投光ユニット7の移動に
よりライン光9はライン光の伸びるX方向と垂直方向に
移動することになる。
The scattered reflected light from the DUT 11 is reflected on the optical axis 6.
6.4 mm × 4.8 arranged so that a is the vertical axis
The image is picked up by a non-interlaced CCD camera 6 having a mm visual field. The light projecting unit 7 is attached to a shaft 8a of a linear motor 8, and the linear motor 8 performs a linear motion with a stroke of about 10 mm in the Y direction, so that the linear Luminous flux 1
Reciprocate in parallel with a. The movement of the light projecting unit 7 causes the line light 9 to move in a direction perpendicular to the X direction in which the line light extends.

【0018】[回路構成(データ取得)]図3は、3次
元測定装置において被測定物の画像データを取得する回
路構成を示したブロック図である。同図において、リニ
アモータ駆動指令器31は、CPU44からのスタート
信号を受けて、リニアモータドライバ32にリニアモー
タ駆動用の指令パルス列を出力し、リニアモータ8を1
パルス当たり0.25μm移動させる。リニアモータ駆
動指令器31は、同時にLD(レーザダイオード)オン
/CCDトリガタイミングデコーダ(以下タイミングデ
コーダという)35に正/逆方向信号を送り、リニアモ
ータ8が正方向か逆方向のどちらに移動しているかを知
らせる。
[Circuit Configuration (Data Acquisition)] FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration for acquiring image data of an object to be measured in a three-dimensional measuring apparatus. In the figure, a linear motor drive commander 31 receives a start signal from a CPU 44, outputs a linear motor drive command pulse train to a linear motor driver 32, and sets the linear motor 8 to 1
Move 0.25 μm per pulse. The linear motor drive commander 31 simultaneously sends forward / reverse signals to an LD (laser diode) on / CCD trigger timing decoder (hereinafter referred to as a timing decoder) 35, and the linear motor 8 moves in either the forward or reverse direction. Let them know.

【0019】リニアモータドライバ32は、指令パルス
列を受けてリニアモータを駆動するとともに、リニアモ
ータ8内蔵の位置エンコーダ8bからの実際位置を示す
信号を受けてリニアモータ8への供給電圧を調整し、リ
ニアモータの位置をフィードバック制御する。
The linear motor driver 32 drives the linear motor in response to the command pulse train, and adjusts the supply voltage to the linear motor 8 in response to the signal indicating the actual position from the position encoder 8b built in the linear motor 8. Feedback control of the position of the linear motor.

【0020】位置カウンタ34は、リニアモータ8の位
置エンコーダ8bにより90度位相の異なるA相信号、
B相信号を受け、リニアモータ8の位置を示す位置信号
をデジタルデータで出力する。なお、位置カウンタ34
のリセットは、位置エンコーダ8bの原点リセット信号
により行なう。
The position counter 34 has an A-phase signal having a phase difference of 90 degrees by the position encoder 8b of the linear motor 8,
Upon receiving the B-phase signal, a position signal indicating the position of the linear motor 8 is output as digital data. The position counter 34
Is reset by an origin reset signal from the position encoder 8b.

【0021】タイミングデコーダ35は、位置カウンタ
34からの位置データを受けてLDオンのタイミング信
号(160μmピッチ)を出力する。この信号の立ち上
がりを受けて、ワンショットマルチバイブレータ(M
S)46は、2ms幅のLDオンパルスをレーザダイオ
ードドライバ36に出力し、レーザダイオード1をパル
ス点灯する。レーザダイオード1には、光量モニタフォ
トダイオード(不図示)が内蔵されており、これにより
レーザダイオード1の光量が一定に制御される。
The timing decoder 35 receives the position data from the position counter 34 and outputs an LD-on timing signal (160 μm pitch). In response to the rise of this signal, the one-shot multivibrator (M
S) 46 outputs an LD ON pulse having a width of 2 ms to the laser diode driver 36 to turn on the laser diode 1 in a pulsed manner. The laser diode 1 has a built-in light amount monitor photodiode (not shown), and the light amount of the laser diode 1 is controlled to be constant.

【0022】なお、LDオンの最中にも、リニアモータ
8が動いているために、移動方向によりライン光位置が
ずれるための補正と、正方向と逆方向で半ピッチ分(実
施例では80μm)ズラすために、上述したようにリニ
アモータ駆動指令器31から正/逆方向信号が入力され
る。
Since the linear motor 8 is moving even while the LD is on, the line light position is deviated depending on the moving direction, and a half pitch (in the embodiment, 80 μm In order to shift, the forward / reverse direction signal is input from the linear motor drive commander 31 as described above.

【0023】位置ラッチ37は、位置カウンタ34から
出力される位置データをLDオンのタイミングの立ち上
がりでラッチし、そのときのライン光のY方向の位置を
MS46からのLDオンパルスの立ち下がりタイミング
に同期してCPU44に伝えている。LDオン中にもラ
イン光が移動して、実際のライン光位置とずれを生じる
が、これについては、ライン光移動速度とLDオン時間
と正/逆方向信号により、CPU44内で補正を行なっ
ている。
The position latch 37 latches the position data output from the position counter 34 at the rise of the LD on timing, and synchronizes the position of the line light in the Y direction at that time with the fall timing of the LD on pulse from the MS 46. To the CPU 44. The line light moves while the LD is on, causing a deviation from the actual line light position. This is corrected in the CPU 44 by the line light moving speed, the LD on time, and the forward / reverse signal. I have.

【0024】一方、同期信号タイミング発生器39は、
タイミングデコーダ35からOR回路35’を介してC
CDカメラ同期タイミング信号を受け、HD水平同期信
号とタイミングを合わせたVD垂直同期信号を出力す
る。このVD垂直同期信号に関連して、前フレームの各
画素の光量データ読み出しが開始される。同時に、各画
素での光量蓄積が始まり、ライン光9による画像がCC
Dカメラ6のCCDエリアイメージセンサ38上に取得
される。
On the other hand, the synchronization signal timing generator 39
C from the timing decoder 35 via the OR circuit 35 '
In response to the CD camera synchronization timing signal, it outputs a VD vertical synchronization signal synchronized with the HD horizontal synchronization signal. In connection with this VD vertical synchronizing signal, reading of light amount data of each pixel of the previous frame is started. At the same time, the accumulation of light quantity in each pixel starts, and the image by the line light 9 is CC
It is acquired on the CCD area image sensor 38 of the D camera 6.

【0025】CCDエリアイメージセンサ38上の像
は、同期信号タイミング発生器39からの垂直レジスタ
転送クロック、水平レジスタ転送クロック等により、ド
ライバ33を介して各画素の光量値(アナログ値)とし
て読み出される。これが、アンプ47を介して、A/D
変換器48に入力され、デジタルデータとして、V−R
AM画像メモリ40に入力される。
The image on the CCD area image sensor 38 is read out as a light amount value (analog value) of each pixel via a driver 33 by a vertical register transfer clock, a horizontal register transfer clock or the like from a synchronization signal timing generator 39. . This is, via the amplifier 47, the A / D
The data is input to the converter 48 and converted into digital data as VR data.
It is input to the AM image memory 40.

【0026】水平アドレスカウンタ42は、同期信号タ
イミング発生器39からの水平同期信号の立ち下がりよ
り所定の水平クロック数後にリセットされ、その後水平
クロックをカウントすることにより有効画面内の現在の
画素の水平方向の位置(水平アドレス)を出力する。こ
の水平アドレス値は、マルチプレクサ41を介してV−
RAM画像メモリ40の水平アドレスに入力される。
The horizontal address counter 42 is reset after a predetermined number of horizontal clocks from the fall of the horizontal synchronizing signal from the synchronizing signal timing generator 39, and counts the horizontal clocks thereafter to determine the horizontal position of the current pixel in the effective screen. Outputs the direction position (horizontal address). This horizontal address value is supplied to V-
It is input to the horizontal address of the RAM image memory 40.

【0027】一方、垂直アドレスカウンタ43は、同期
信号タイミング発生器39からの垂直同期信号の立ち下
がりより所定の水平同期信号のパルス数後にリセットさ
れ、その後水平同期信号のパルスをカウントすることに
より有効画面内の現在の画素の垂直方向の位置(垂直ア
ドレス)を出力する。この垂直アドレス値は、マルチプ
レクサ45を介してV−RAM画像メモリ40の垂直ア
ドレスに入力される。
On the other hand, the vertical address counter 43 is reset after a predetermined number of pulses of the horizontal synchronizing signal from the fall of the vertical synchronizing signal from the synchronizing signal timing generator 39, and thereafter is enabled by counting the pulses of the horizontal synchronizing signal. The vertical position (vertical address) of the current pixel in the screen is output. This vertical address value is input to the vertical address of the V-RAM image memory 40 via the multiplexer 45.

【0028】書込タイミング発生器49は、水平アドレ
スカウンタ42よりの有効水平走査区間信号と、垂直ア
ドレスカウンタ43よりの有効垂直走査区間信号の間、
水平クロックに同期してV−RAM画像メモリ40に書
き込み信号を出力する。これによりV−RAM画像メモ
リ40は有効水平走査区間信号と有効垂直走査区間信号
で定まる有効画面内の各画素データを格納する。
The write timing generator 49 outputs a signal between an effective horizontal scanning section signal from the horizontal address counter 42 and an effective vertical scanning section signal from the vertical address counter 43.
A write signal is output to the V-RAM image memory 40 in synchronization with the horizontal clock. Thereby, the V-RAM image memory 40 stores each pixel data in the effective screen determined by the effective horizontal scanning section signal and the effective vertical scanning section signal.

【0029】水平/垂直アドレス発生器50は、水平ア
ドレス信号をマルチプレクサ41に、垂直アドレス信号
をマルチプレクサ45に、また読出し信号をV−RAM
画像メモリ40に出力する。マルチプレクサ41、45
はCPU44からの切替信号に応じて読み出し側に切り
替えられ、読出し信号に同期して水平アドレス信号及び
垂直アドレス信号で定まるアドレスのV−RAM画像メ
モリ40の画像データが順次読み出される。なお、この
画像データの読み出しは、V−RAM画像メモリ40に
画像データの書き込みが完了した後に行なわれる。これ
は、CPU44からの切替信号によりマルチプレクサ4
1、45が書き込みから読み出しモードに切り替えられ
ることにより保証される。
The horizontal / vertical address generator 50 outputs the horizontal address signal to the multiplexer 41, the vertical address signal to the multiplexer 45, and the read signal to the V-RAM.
Output to the image memory 40. Multiplexers 41, 45
Is switched to the reading side in response to the switching signal from the CPU 44, and the image data of the V-RAM image memory 40 at the address determined by the horizontal address signal and the vertical address signal is sequentially read in synchronization with the reading signal. The reading of the image data is performed after the writing of the image data to the V-RAM image memory 40 is completed. This is because the multiplexer 4 receives a switching signal from the CPU 44.
1, 45 are guaranteed by switching from write to read mode.

【0030】[回路構成(データ処理)]図4には、V
ーRAM画像メモリ40に格納された画像データを処理
するための回路構成が図示されており、VーRAM画像
メモリ40を中心とした回路構成は、図3に図示したも
のと同じものが図示されている。
[Circuit Configuration (Data Processing)] FIG.
3 illustrates a circuit configuration for processing image data stored in the RAM image memory 40. The circuit configuration centering on the V-RAM image memory 40 is the same as that illustrated in FIG. ing.

【0031】切替信号によりマルチプレクサ41、45
が読出しに切り替えられることにより読出し信号に同期
してVーRAM画像メモリ40から読み出される画像デ
ータは、階調データフィルタ処理ブロック60に入力さ
れ、ノイズ分が除去される。階調データフィルタ処理ブ
ロック60には、2つの1ラインバッファ61、62が
設けられ、これにより3ライン分の画像データが同時に
得られる。これらの3ライン分の画像データは演算回路
63に入力され、画像データの平坦度Fが演算され、ま
た演算回路64にも入力されて、階調の最大値MAXと
階調の最小値MINの差ΔBが演算される。また、3ラ
イン分の画像データは帯域除去フィルタ68にも入力さ
れ、帯域除去フィルタがかけられる。また1ラインバッ
ファ61の出力は遅延回路69に入力され、演算処理時
間分に相当する遅延がかけられる。なお、演算回路6
3、64及び帯域除去フィルタ68の処理はそれぞれ3
×3の各画素ブロック単位で処理が行なわれる。
The multiplexers 41 and 45 are switched according to the switching signal.
Is switched to readout, the image data read out from the V-RAM image memory 40 in synchronization with the readout signal is input to the gradation data filter processing block 60 to remove noise. The gradation data filter processing block 60 is provided with two one-line buffers 61 and 62, whereby three lines of image data can be obtained simultaneously. These three lines of image data are input to the arithmetic circuit 63, where the flatness F of the image data is calculated, and is also input to the arithmetic circuit 64, where the maximum gradation value MAX and the minimum gradation value MIN are calculated. The difference ΔB is calculated. Further, the image data for three lines is also input to the band elimination filter 68 and is subjected to the band elimination filter. The output of the one-line buffer 61 is input to the delay circuit 69, and a delay corresponding to the operation processing time is applied. The arithmetic circuit 6
3, 64 and the processing of the band elimination filter 68 are 3
The processing is performed in units of × 3 pixel blocks.

【0032】演算回路65は画像データの平坦度Fの差
ΔBに対する比を演算し、比較器66はその演算結果を
しきい値66’と比較する。しきい値以下であればマル
チプレクサ67は、帯域除去フィルタ68で帯域除去フ
ィルタ処理された画像データを選択し、またしきい値以
上であれば遅延回路69で各演算時間分に相当する遅延
のかけられた画像データを選択して二値化処理ブロック
70に出力する。
The arithmetic circuit 65 calculates the ratio of the flatness F of the image data to the difference ΔB, and the comparator 66 compares the calculation result with a threshold value 66 ′. If it is less than the threshold value, the multiplexer 67 selects the image data that has been subjected to the band elimination filter processing by the band elimination filter 68, and if it is more than the threshold value, the delay circuit 69 applies a delay corresponding to each operation time The selected image data is output to the binarization processing block 70.

【0033】二値化処理ブロック70では、階調データ
フィルタ処理ブロック60からの画像データに対して平
均値演算回路71で1ライン毎に平均値x(上にバー付
き)が演算され、また標準偏差演算回路72で1ライン
毎に標準偏差ρが演算され、しきい値演算回路74でし
きい値(x+1.5ρ)が演算される。比較器75は、
このしきい値と1ラインバッファ73で保持していた1
ライン分の画像データを比較し、画像データの二値化を
行なう。
In the binarization processing block 70, an average value x (with a bar above) is calculated for each line by the average value calculation circuit 71 for the image data from the gradation data filter processing block 60. The deviation calculation circuit 72 calculates a standard deviation ρ for each line, and the threshold calculation circuit 74 calculates a threshold value (x + 1.5ρ). The comparator 75 is
This threshold value and 1 held in the one-line buffer 73
The image data for the lines is compared, and the image data is binarized.

【0034】二値化処理ブロック70から二値化された
画像データは、二値化データフィルタ処理ブロック80
のノイズ除去処理回路83と2つの1ラインバッファ8
1、82に入力される。ノイズ除去フィルタ処理回路8
3は、入力側の2つの1ラインバッファ81、82と直
接の画像データから同時に3ライン分の画像データを受
け、3×3の各画像ブロック毎に小突起、孤立データが
あるかを調べ、あればそのデータを除去する処理を行な
う。ノイズ除去処理回路83の出力は判定回路87と1
ラインバッファ85に入力される。判定回路87は、1
ラインの全てが0かを判定し、1ライン全てが0の場合
はマルチプレクサ89でオア回路88の出力を、またそ
うでない場合は1ラインバッファ85の出力を選択し、
それを1ラインバッファ86に入力する。1ラインバッ
ファ85の画像データは、現在の画像データに、またノ
イズ除去処理回路83の出力と1ラインバッファ86の
画像データはその前後の画像データに相当するので、1
ライン全てが0の場合は、前後のラインの同じ水平位置
のデータのオア処理により穴埋めされた画像データが出
力される。
The binarized image data from the binarization processing block 70 is converted into a binarized data filter processing block 80
Noise removal processing circuit 83 and two one-line buffers 8
1 and 82 are input. Noise removal filter processing circuit 8
3 receives three lines of image data simultaneously from the two one-line buffers 81 and 82 on the input side and the direct image data, and examines each 3 × 3 image block for small projections and isolated data; If so, a process for removing the data is performed. The output of the noise removal processing circuit 83 is
The data is input to the line buffer 85. The judgment circuit 87
It is determined whether all the lines are 0. If all the lines are 0, the output of the OR circuit 88 is selected by the multiplexer 89, and if not, the output of the 1-line buffer 85 is selected.
It is input to the one-line buffer 86. Since the image data of the one-line buffer 85 corresponds to the current image data, and the output of the noise removal processing circuit 83 and the image data of the one-line buffer 86 correspond to the image data before and after that,
If all the lines are 0, image data filled by OR processing of data at the same horizontal position of the previous and next lines is output.

【0035】二値化データフィルタ処理ブロック80か
らの二値化された画像データは、重心位置演算処理ブロ
ック90に入力され重心位置が各ライン毎に演算され
る。重心位置演算処理ブロック90の立上り検出回路9
1は、二値化画像データが「0」から「1」に変化する
のを検出して、そのときの水平アドレスカウンタ93の
水平アドレス値をラッチ回路94にラッチする。また、
立下り検出回路92は、二値化画像データが「1」から
「0」に変化するのを検出して、そのときの水平アドレ
スカウンタ93の水平アドレス値をラッチ回路95にラ
ッチする。重心位置演算回路96は、この立上り及び立
下り時の水平アドレス値を平均して重心位置を演算し、
その値を重心位置演算結果メモリ100に格納する。な
お、水平アドレスカウンタ93は水平アドレス値を求め
るために、V−RAM画像メモリからの読み出し用の水
平クロックをカウントしている。また、水平アドレスカ
ウンタ93のリセットは画像データ1ラインの切り替わ
り時期に行なわれる。
The binarized image data from the binarized data filter processing block 80 is input to a centroid position calculation processing block 90, where the centroid position is calculated for each line. Rise detection circuit 9 of center-of-gravity position calculation processing block 90
1 detects that the binarized image data changes from “0” to “1”, and latches the horizontal address value of the horizontal address counter 93 at that time in the latch circuit 94. Also,
The falling detection circuit 92 detects that the binarized image data changes from “1” to “0”, and latches the horizontal address value of the horizontal address counter 93 at that time in the latch circuit 95. The center-of-gravity position calculating circuit 96 calculates the center-of-gravity position by averaging the horizontal address values at the time of the rise and the time of the fall.
The value is stored in the centroid position calculation result memory 100. The horizontal address counter 93 counts a horizontal clock for reading from the V-RAM image memory in order to obtain a horizontal address value. The horizontal address counter 93 is reset at the time of switching one line of image data.

【0036】[高さデータの測定]次に、このような構
成において、被測定物を配線基板に印刷されたクリーム
半田に例をとり配線基板ないしクリーム半田の高さデー
タを求める処理を図5の流れを参照して説明する。
[Measurement of Height Data] Next, in such a configuration, a process of obtaining height data of the wiring board or the cream solder is described with reference to an example in which the object to be measured is cream solder printed on the wiring board. A description will be given with reference to the flow of FIG.

【0037】まず、ステップS40でクリーム半田が印
刷されたことが確認された後、ステップS41におい
て、CPU44はリニアモータ駆動指令器31に位置指
令信号とスタート信号を発生し、リニアモータ8をクリ
ーム半田が印刷されている高さ測定位置に移動させる。
この実際の高さ測定位置にくると、CPU44よりオア
回路35’を介してCCDカメラ同期タイミングパルス
を送出するとともに(ステップS42)、LDオン信号
を発生してレーザダイオード1を例えば2ms点灯させ
る(ステップS43)。
First, after it is confirmed in step S40 that the cream solder has been printed, in step S41, the CPU 44 generates a position command signal and a start signal to the linear motor drive commander 31, and causes the linear motor 8 to Is moved to the height measurement position where is printed.
When the actual height measurement position is reached, a CCD camera synchronization timing pulse is sent from the CPU 44 via the OR circuit 35 '(step S42), and an LD ON signal is generated to turn on the laser diode 1, for example, for 2 ms (step S42). Step S43).

【0038】レーザダイオード1から発光されたレーザ
光は、コリメートレンズ2で集光されて、光学中心軸に
対して平行な平行光束1aとなり、フォーカスレンズ3
によりスポット光となるように絞り込まれる。このレー
ザスポット光は、投光ミラー4によって入射角に対して
45度の方向に反射され、ラインジェネレータレンズ5
に入射する。このレンズ5によりレーザスポット光は、
プリズム効果によって一方向(X方向)に引き伸ばされ
て、被測定物11上で幅14μm、長さ10mmのライ
ン光9となる。このライン光は、視野6.4mm×4.
8mmでノンインターレース式のCCDカメラ6によっ
て撮像される。
The laser light emitted from the laser diode 1 is condensed by a collimator lens 2 to form a parallel light beam 1a parallel to the optical center axis.
Is narrowed down to a spot light. This laser spot light is reflected by the light projecting mirror 4 in the direction of 45 degrees with respect to the incident angle, and
Incident on. With this lens 5, the laser spot light is
The light is expanded in one direction (X direction) by the prism effect, and becomes a line light 9 having a width of 14 μm and a length of 10 mm on the DUT 11. This line light has a field of view of 6.4 mm × 4.
The image is picked up by a non-interlaced CCD camera 6 of 8 mm.

【0039】ステップS44でT1の時間待機した後、
ステップS45でCCDカメラ同期タイミングパルスを
送り、同期信号タイミング発生器39を駆動してCCD
カメラ6のイメージセンサ38の画像データを書込タイ
ミング発生器49の出力に同期してVーRAM画像メモ
リ40に読み込む(ステップS46)。このようにし
て、取得された画像データが図6に図示されている。同
図において、右側に突出した輝度の高い像がクリーム半
田部113aであり、その間の輝度の低い直線部分が配
線基板のレジスト面ないしパッド面113bである。
After waiting for the time T1 in step S44,
In step S45, a CCD camera synchronization timing pulse is sent, and the synchronization signal timing generator 39 is driven to drive the CCD camera.
The image data of the image sensor 38 of the camera 6 is read into the V-RAM image memory 40 in synchronization with the output of the write timing generator 49 (step S46). FIG. 6 shows the image data acquired in this way. In the figure, the image of high brightness protruding to the right is the cream solder portion 113a, and the straight line portion of low brightness therebetween is the resist surface or pad surface 113b of the wiring board.

【0040】この画像データはステップS47において
各画像処理を受ける。まず、CPU44の切替信号によ
りマルチプレクサ41、45が読み出しモードに切り替
わり、水平/垂直アドレス発生器50からの読み出し信
号に従って水平アドレス及び垂直アドレスに同期してV
ーRAM画像メモリ40から画像データが読み出され
る。
This image data undergoes each image processing in step S47. First, the multiplexers 41 and 45 are switched to the read mode by the switching signal of the CPU 44, and V is synchronized with the horizontal address and the vertical address according to the read signal from the horizontal / vertical address generator 50.
Image data is read from the RAM image memory 40;

【0041】読み出された画像データは階調データフィ
ルタ処理ブロック60で階調データフィルタ処理が行な
われる。演算回路63は、各3×3の画素ブロックの中
心の画素を注目画素として、その周りの階調の平坦度F
を演算する。この平坦度Fは、注目画素周囲の画素間差
の絶対値の平均値として求められ、画素列をA、B、C
・・・・、画素行を1、2、3・・・・として、例え
ば、注目画素をB2とすると、
The read image data is subjected to gradation data filtering in a gradation data filtering block 60. The arithmetic circuit 63 sets the pixel at the center of each 3 × 3 pixel block as the pixel of interest, and sets the flatness F
Is calculated. The flatness F is obtained as an average value of absolute values of differences between pixels around the target pixel, and the pixel columns are represented by A, B, and C.
.., The pixel rows are 1, 2, 3,...

【0042】[0042]

【数1】 (Equation 1)

【0043】を算出することにより平坦度Fが演算され
る。演算回路64は、各3×3の画素ブロックの画素の
最大値と階調の最小値の差ΔBを求め、演算回路65は
F/ΔBを演算する。比較器66はF/ΔBがしきい値
66’より小さいときには、画像データが平坦でないの
で、マルチプレクサ67を切り替える。これにより帯域
除去フィルタ回路68で注目画素に対して
The flatness F is calculated by calculating The arithmetic circuit 64 calculates the difference ΔB between the maximum value of the pixels of each 3 × 3 pixel block and the minimum value of the gradation, and the arithmetic circuit 65 calculates F / ΔB. When F / ΔB is smaller than the threshold value 66 ′, the comparator 66 switches the multiplexer 67 because the image data is not flat. As a result, the band elimination filter circuit 68

【0044】[0044]

【数2】 (Equation 2)

【0045】の帯域除去フィルタ処理のかけられたデー
タが出力され、一方ΔB=0の時またはF/ΔBがしき
い値より大きい時は遅延回路69からのデータが選択さ
れ、帯域除去フィルタ処理されないデータが出力され
る。
The data subjected to the band elimination filter processing is output. On the other hand, when ΔB = 0 or F / ΔB is larger than the threshold value, the data from delay circuit 69 is selected and band elimination filter processing is not performed. Data is output.

【0046】このように階調データのフィルタ処理が行
なわれた画像データは、二値化処理ブロック70で二値
化処理される。そのために、演算回路71、72は各ラ
インの階調の平均値x(上にバー付き)と標準偏差ρを
計算する。比較器75は、1ラインバッファ73の各画
素毎にその画素の階調データがそのラインの階調の平均
値x+ρ×1.5より大きい時は現在の画素の値を1
に、以下の時は現在の画素の値を0にして二値化する。
The image data that has been subjected to the gradation data filter processing is binarized by a binarization processing block 70. For this purpose, the arithmetic circuits 71 and 72 calculate the average value x (with a bar above) and the standard deviation ρ of the gradation of each line. The comparator 75 sets the current pixel value to 1 when the gradation data of the pixel is greater than the average value x + ρ × 1.5 of the gradation of each line for each pixel of the one-line buffer 73.
In the following cases, the current pixel value is set to 0 and binarized.

【0047】この各二値化された画像データは、二値化
データフィルタ処理ブロック80に送られ、ノイズ除去
処理回路83は各3×3画素ブロック毎に小突起データ
並びに孤立データをノイズとして除去する。このノイズ
除去は、図7に示したようなa〜fのフィルタ処理を行
うことに対応している。3×3の中心の画素を注目画素
として、図7のパターンが現れた時、その注目画素の値
を0にする。f以外の5種類のフィルタは、90度づつ
回転させて実行する。このようにノイズ処理された二値
化画像データは、1ラインバッファ85、86に送られ
る。判定回路87は、1ラインの全ての画素が0の場合
には、前後のラインを参照して穴埋めを行なう。例え
ば、第2ラインの画素が全て0であった場合、その前後
のライン(第1と第3ライン)に1の画素がある場合に
は、その1の画素のあるところを1にする。
Each of the binarized image data is sent to a binarized data filter processing block 80, and a noise removal processing circuit 83 removes small projection data and isolated data as noise for each 3 × 3 pixel block. I do. This noise removal corresponds to performing the filtering processes a to f as shown in FIG. When the pattern of FIG. 7 appears with the pixel at the center of 3 × 3 as the target pixel, the value of the target pixel is set to 0. The five types of filters other than f are rotated by 90 degrees and executed. The binarized image data thus subjected to the noise processing is sent to the one-line buffers 85 and 86. When all the pixels in one line are 0, the determination circuit 87 performs padding with reference to the preceding and following lines. For example, if all the pixels on the second line are 0, and if there is one pixel on the preceding and succeeding lines (first and third lines), the location of the one pixel is set to one.

【0048】このように処理された画像データは重心位
置演算処理ブロック90に送られ、演算回路96で重心
位置(平均値)が演算される。この重心位置は、図19
に示すように、画素列A、B、C・・・に対して1、
2、3・・・のような連番を付けることにより行なわれ
る。この例では1、2行目に関してはI列、J列の画素
の値が1であり、I列の番号は9、J列の番号は10な
ので、1、2行目の重心値は9.5となる。また3、
4、5行目に関してはI列、H列、G列の画素が1であ
り、各行の重心値は各列に付された番号と同じ値の9、
8、7となる。以下同様にして各行の重心値を求める。
The image data processed in this manner is sent to the center-of-gravity position calculation processing block 90, and the calculation circuit 96 calculates the center-of-gravity position (average value). This position of the center of gravity is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, 1 for pixel rows A, B, C.
This is performed by assigning serial numbers such as 2, 3,. In this example, regarding the first and second rows, the values of the pixels in the I and J columns are 1, and the number of the I column is 9 and the number of the J column is 10, so the centroid value of the first and second rows is 9. It becomes 5. Also 3,
For the fourth and fifth rows, the pixels in the I, H, and G columns are 1, and the barycentric value of each row is 9, which is the same as the number assigned to each column.
8 and 7. Hereinafter, the barycenter value of each row is obtained in the same manner.

【0049】このようにして縦軸を重心値、横軸をライ
ン番号としてグラフを描くと図8のようになる。この結
果がステップS48で高さデータとしてメモリ100に
格納される。
FIG. 8 shows a graph in which the vertical axis is the barycentric value and the horizontal axis is the line number. This result is stored in the memory 100 as height data in step S48.

【0050】次に、メモリ100から図8の高さデータ
を読み出して、微分を行なって平坦部(レジスト面)の
高さを求め、この平坦部を基準としたクリーム半田の高
さを求める。
Next, the height data of FIG. 8 is read out from the memory 100 and differentiated to obtain the height of the flat portion (resist surface), and the height of the cream solder with reference to this flat portion is obtained.

【0051】図9の(a)は図8の高さデータの一次微
分、(b)はその一次微分を更に微分した二次微分のグ
ラフである。微分は左側から行っている。従って、図8
を左から右に走査した時、上方への突起部がクリーム半
田部の立ち上り部、下方への突起部が立ち下がり部であ
る。立ち下がり部の突起レベルは小さいので、立ち上り
部のみ使用した。また右方向からの微分も行い、右から
走査した時の立ち上り部(左から走査したときの立ち下
り部に相当)も使用した。以下に説明する処理により平
坦部とクリーム半田の高さがそれぞれ測定される。
FIG. 9A is a graph of the first derivative of the height data of FIG. 8, and FIG. 9B is a graph of a second derivative obtained by further differentiating the first derivative. Differentiation is performed from the left. Therefore, FIG.
Is scanned from left to right, the upward projection is the rising portion of the cream solder portion, and the downward projection is the falling portion. Since the protrusion level at the falling portion is small, only the rising portion was used. Differentiation from the right direction was also performed, and a rising portion when scanning from the right (corresponding to a falling portion when scanning from the left) was used. The height of the flat portion and the height of the cream solder are measured by the processing described below.

【0052】まず、図10のステップS50で高さ補正
メモリ(不図示)を設け、これをクリアしておく。続い
て、ステップS51で変数xを2とし、ステップS52
でそのときの高さデータhxの前のラインに対する高さ
データの比h'xを求め、それをh'メモリ(不図示)に
格納する(ステップS53)。h'xがしきい値1.25
より大きい場合には(ステップS54)、ステップS5
5でhx-1を(x−1)をアドレスとして高さ補正メモ
リに格納する。ステップS56でxを+1して以上の処
理をx=i+1になるまで繰り返す(ステップS5
7)。
First, at step S50 in FIG. 10, a height correction memory (not shown) is provided and cleared. Subsequently, in step S51, the variable x is set to 2 and in step S52
Then, the ratio h'x of the height data to the previous line of the height data hx at that time is obtained, and the ratio is stored in the h 'memory (not shown) (step S53). h'x is threshold value 1.25
If it is larger (step S54), step S5
In step 5, hx-1 is stored in the height correction memory using (x-1) as an address. In step S56, x is incremented by 1 and the above processing is repeated until x = i + 1 (step S5).
7).

【0053】一次微分が終了すると、ステップS58で
x=3とし、ステップS59で二次微分値h"xを求め、
この二次微分値がしきい値1.25より大きい場合には
(ステップS60)、ステップS61でhx-1を(x−
1)をアドレスとして高さ補正メモリに格納する。続い
てステップS62でxを+1して以上の処理をx=i+
1になるまで繰り返す(ステップS63)。
When the primary differentiation is completed, x = 3 in step S58, and a secondary differential value h "x is obtained in step S59.
If this secondary differential value is larger than the threshold value 1.25 (step S60), hx-1 is changed to (x-
1) is stored in the height correction memory as an address. Subsequently, in step S62, x is incremented by one, and the above processing is performed as x = i +
It repeats until it becomes 1 (step S63).

【0054】図10が左からの微分であるのに対して、
図11は右からの微分を示すもので、ステップS71で
変数xをi−1とし、ステップS72でそのときの高さ
データhxの次のラインに対する高さデータの比h'xを
求め、それをh'メモリに格納する(ステップS7
3)。h'xがしきい値1.25より大きい場合には(ス
テップS74)、ステップS75でhx+1を(x+1)
をアドレスとして高さ補正メモリに格納する。ステップ
S76でxを−1して以上の処理をx=0になるまで繰
り返す(ステップS77)。
While FIG. 10 shows the differentiation from the left,
FIG. 11 shows the differentiation from the right. In step S71, a variable x is set to i-1, and in step S72, a ratio h'x of the height data to the next line of the height data hx at that time is obtained. Is stored in the h ′ memory (step S7).
3). If h'x is larger than the threshold value 1.25 (step S74), hx + 1 is changed to (x + 1) in step S75.
Is stored in the height correction memory as an address. In step S76, x is decremented by one, and the above processing is repeated until x = 0 (step S77).

【0055】一次微分が終了すると、ステップS78で
x=i−2とし、ステップS79で二次微分値h"xを求
め、この二次微分値がしきい値1.25より大きい場合
には(ステップS80)、ステップS81でhx+1を
(x+1)をアドレスとして高さ補正メモリに格納す
る。続いてステップS82でxを−1して以上の処理を
x=0になるまで繰り返す(ステップS83)。
When the primary differentiation is completed, x = i−2 is set in step S78, and a secondary differential value h ″ x is obtained in step S79. If the secondary differential value is larger than the threshold value 1.25, ( In step S81, hx + 1 is stored in the height correction memory using (x + 1) as an address in step S81, and x is decremented by one in step S82, and the above processing is repeated until x = 0 (step S83). ).

【0056】図12には、図8のクリーム半田部の測定
された高さデータとその一次微分並びに二次微分データ
の一部(図8のライン45近辺のデータ)が表として図
示されている。図12の1列目が高さデータ、2列目が
左からの一次微分、3列目が左からの二次微分、4列
目、5列目が右からの一次微分、二次微分、6列目が抽
出されたデータである。例えば、2行目の一次微分値
h'xは9.5/9.4=1.01となる(図10のステ
ップS52)。二次微分h"xは一次微分の比1.01/
0.99=1.02となる(図10のステップS5
9)。図12の高さデータ19の行をみると、一次微分
は1.81、二次微分は1.72でありしきい値1.2
5以上である(ステップS54、S60)。そこでこの
行の前の行の高さデータ10.5を抽出する(図12の
6列目に例示されている)。
FIG. 12 is a table showing the measured height data of the cream solder portion of FIG. 8 and a part of the first derivative and second derivative data thereof (data near the line 45 in FIG. 8). . The first column in FIG. 12 is the height data, the second column is the first derivative from the left, the third column is the second derivative from the left, the fourth column, the fifth column is the first derivative, the second derivative from the right, The sixth column is the extracted data. For example, the first derivative h'x of the second row is 9.5 / 9.4 = 1.01 (step S52 in FIG. 10). The second derivative h "x is the ratio of the first derivative 1.01 /
0.99 = 1.02 (Step S5 in FIG. 10)
9). Looking at the row of the height data 19 in FIG. 12, the first derivative is 1.81, the second derivative is 1.72, and the threshold value is 1.2.
5 or more (steps S54 and S60). Therefore, the height data 10.5 of the row before this row is extracted (exemplified in the sixth column of FIG. 12).

【0057】このように微分値が大きくなるところの高
さデータは、図10のステップS55、S61あるいは
図11のステップS75、S81で高さ補正メモリに格
納され、それが図11のステップS84で平均値hAVと
して求められる。図8に示す画像データでは、この平均
値は9.33となった。この平均値はクリーム半田が印
刷される平坦部(レジスト面)の高さデータに相当する
ので、ステップS85で高さデータ(hx)からこの平
坦部の高さデータ(hAV)を減算することにより平坦部
からのクリーム半田の実際の高さ(平均高さは102μ
m)が算出される。これが図13に図示されている。予
め別の計測器で測定したクリーム半田の平均高さも10
2μmであったので、上記処理によるクリーム半田の高
さが正確であることが確認できた。
The height data at which the differential value becomes larger as described above is stored in the height correction memory in steps S55 and S61 in FIG. 10 or steps S75 and S81 in FIG. 11, and is stored in step S84 in FIG. It is obtained as an average value hAV. In the image data shown in FIG. 8, this average value was 9.33. Since this average value corresponds to the height data of the flat portion (resist surface) on which the cream solder is printed, the height data (hAV) of this flat portion is subtracted from the height data (hx) in step S85. Actual height of cream solder from flat part (average height is 102μ)
m) is calculated. This is illustrated in FIG. The average height of the cream solder previously measured with another measuring instrument is also 10
Since it was 2 μm, it was confirmed that the height of the cream solder obtained by the above treatment was accurate.

【0058】なお、上記処理では、一次微分と二次微分
値を用いているが、一次微分だけでも平坦部の高さデー
タを抽出することができる。また、左側あるいは右側の
一方の微分値だけで高さデータを抽出するようにしても
よい。
In the above processing, the first derivative and the second derivative are used. However, the height data of the flat portion can be extracted only by the first derivative. Alternatively, height data may be extracted using only one differential value on the left or right side.

【0059】[他の実施形態]上述した処理だけでは、ク
リーム半田の立上がり部分以外でも、微分値が大きくな
り、平坦部の高さデータを抽出してしまう場合が有るこ
と、クリーム半田の初期立上りではなく、立上り途中で
も微分値が大きくなり、高さを抽出してしまう場合が有
ること、基板にそりがある場合、光切断画像が傾いて撮
像され、高さを正しく計算できないことなどの問題が発
生する場合がある。そのために以下のような処理でこれ
らの問題を解決する。
[Other Embodiments] With only the above-described processing, the differential value becomes large even in a portion other than the rising portion of the cream solder, and the height data of the flat portion may be extracted. Rather, the differential value becomes large even during the rise, and the height may be extracted.If the board has warpage, the light-cut image is captured at an angle and the height cannot be calculated correctly. May occur. Therefore, these problems are solved by the following processing.

【0060】最初の問題点は、高さデータが抽出された
時に、その高さデータの前後の平坦度を調べて、平坦で
あればその高さは採用せず、平坦でなければ採用するこ
とにより解決する。また、2番目の問題点は、注目高さ
を採用する際に、複数個前迄にすでに高さデータが抽出
されているかどうかを調べ、採用されていなければ、現
在の注目高さデータを新たに採用し、採用されていれ
ば、現在の注目高さデータは放棄するようにする。その
ために、図10のステップS54(S60)とステップ
S56(S62)の間に図14(a)、(b)に示した
処理を設ける。
The first problem is that when the height data is extracted, the flatness before and after the height data is checked, and if the height is flat, the height is not used. To solve. The second problem is that when the height of interest is adopted, it is checked whether height data has already been extracted before a plurality of heights, and if not adopted, the current height of interest data is newly added. And if it is adopted, the current attention height data is discarded. For this purpose, the processing shown in FIGS. 14A and 14B is provided between step S54 (S60) and step S56 (S62) in FIG.

【0061】図14(a)のステップS90では、ステ
ップS54(S60)で一次微分値あるいは二次微分値
がしきい値以上で高さデータが平坦部の高さデータとし
て抽出された場合、その近辺で平坦度F’
In step S90 of FIG. 14 (a), if the primary differential value or the secondary differential value is greater than or equal to the threshold value in step S54 (S60) and the height data is extracted as the height data of the flat part, Flatness F 'in the vicinity

【0062】[0062]

【数3】 (Equation 3)

【0063】を計算する(なお、二次微分のときはhに
代わりh’を用いる)。続いてステップS91でこの平
坦度がしきい値(2)よりも大きいかを判断し、大きい
場合には、抽出した注目高さデータを採用し、それ以外
は不採用とする。図12の表のデータで実際に計算して
みると、抽出した高さデータは10.5であるから、数
3による平坦度F’は、F’=(|9.5−10|+|
10−19|+|19−20|+|20−9.5|)/
4=5.25>2(しきい値)となる。従って、注目高
さデータとして採用され、ステップS55(S61)で
高さ補正メモリに格納する。
(In the case of the second derivative, h ′ is used instead of h). Subsequently, in step S91, it is determined whether or not the flatness is larger than the threshold value (2). If the flatness is larger than the threshold value (2), the extracted height data of interest is adopted, and the others are not adopted. When actually calculated using the data in the table of FIG. 12, the extracted height data is 10.5, and the flatness F ′ according to Equation 3 is F ′ = (| 9.5−10 | + |
10-19 | + | 19-20 | + | 20-9.5 |) /
4 = 5.25> 2 (threshold). Therefore, it is adopted as attention height data and stored in the height correction memory in step S55 (S61).

【0064】2番目の問題点は、ステップS91とステ
ップS55(S61)の間に図14(b)に示したステ
ップS92の処理を設けることにより解決できる。同ス
テップでは、例えば5つ前まで、すなわち(x−2)か
ら(X−6)に高さデータが採用されているかどうかを
調べる。採用されてない場合には、注目高さデータとし
て採用され、ステップS55(S61)で高さ補正メモ
リに格納する。
The second problem can be solved by providing the processing of step S92 shown in FIG. 14B between step S91 and step S55 (S61). In this step, for example, it is checked whether the height data has been adopted up to five times before, that is, from (x−2) to (X−6). If not adopted, it is adopted as attention height data, and stored in the height correction memory in step S55 (S61).

【0065】図15は、図14が左から微分したときの
に対して右側から微分したときに対応する処理であり、
平坦度F”が
FIG. 15 shows processing corresponding to the case where the differentiation is made from the right side with respect to the case where the differentiation is made from the left side in FIG.
Flatness F "

【0066】[0066]

【数4】 (Equation 4)

【0067】により計算され、2番目の問題点を解決す
るために、ステップS96で(x+2)から(X+6)
に高さデータが採用されているかを調べているところが
図14と異なる。
In order to solve the second problem, in step S96, (x + 2) to (X + 6)
FIG. 14 is different from FIG. 14 in that it is checked whether the height data is used.

【0068】3番目の問題点の解決としては、前記微分
処理と最初と2番目の問題点の解決手段で抽出採用され
た高さデータを多重線形回帰によって計算し、近似直線
を求めて傾きの補正を行う。このために、図16に図示
したように、図11のステップS83の次に、高さ補正
メモリ内のhxの数n、すなわち抽出採用された高さデ
ータの数を調べる(ステップS100)。続いて、ステ
ップS101で高さ補正メモリ内のhx=yとして、
As a solution to the third problem, height data extracted and adopted by the above-described differential processing and the means for solving the first and second problems is calculated by multiple linear regression, and an approximate straight line is obtained to obtain an approximate straight line. Make corrections. To this end, as shown in FIG. 16, after step S83 in FIG. 11, the number n of hx in the height correction memory, that is, the number of extracted and adopted height data is checked (step S100). Subsequently, in step S101, hx = y in the height correction memory is set, and

【0069】[0069]

【数5】 (Equation 5)

【0070】の各値を求め、次にステップS102でAre obtained, and then in step S102

【0071】[0071]

【数6】 (Equation 6)

【0072】よりa0、a1を求め、近似式a0+a1x
=yを求める。
A0 and a1 are obtained from the equation, and the approximate expression a0 + a1x is obtained.
= Y.

【0073】例えば、抽出した注目高さデータが(6
2,9)(151,10)(184,10.5)(23
8,11.5)(362,12)(449,13)とす
ると、n=6,Σx=1446,Σy=66,Σx^2
(xの2乗のΣ)=449790,Σxy=16918
から、a0=8.592474,a1=0.00999が
算出される。従って、近似式は:8.592474+
0.00999x=yとなる。
For example, if the extracted height data of interest is (6
(2, 9) (151, 10) (184, 10.5) (23
8, 11.5) (362, 12) (449, 13), n = 6, Σx = 1446, Σy = 66, Σx ^ 2
(Σ of the square of x) = 449790, Σxy = 16918
From this, a0 = 8.592474 and a1 = 0.00999 are calculated. Therefore, the approximate expression is: 8.592474+
0.00999x = y.

【0074】次に、ステップS103からS106にお
いて近似式のxを1から高さデータの数(i+1)まで
のyの値を求め、ステップS104でhxの補正をす
る。今、高さデータ数を480個とすると、前記480
個の高さデータと480個のyの差を求めれば、これが
傾きを補正した480個の高さデータとなる。図17
(a)、(b)はその演算結果を示している。
Next, in steps S103 to S106, x of the approximate expression is calculated from 1 to y values from the number of height data (i + 1), and hx is corrected in step S104. Assuming now that the number of height data is 480,
If the difference between the height data and the 480 y values is obtained, the difference is 480 height data whose inclination has been corrected. FIG.
(A) and (b) show the calculation results.

【0075】図18はそりのある基板で測定し、傾き補
正をしないで0点の補正を行った例であり(図11ステ
ップS85)、高さデータのグラフは右肩上がりとなっ
ているのが分かる。これに図16の処理に沿った傾き補
正を行うと、図13と同じような結果が得られる。
FIG. 18 shows an example in which the measurement is performed on a warped substrate and the zero point is corrected without correcting the inclination (step S85 in FIG. 11). The graph of the height data is rising to the right. I understand. When the inclination is corrected in accordance with the processing in FIG. 16, a result similar to that in FIG. 13 is obtained.

【0076】[表計算ソフトによるデータ処理]上述し
た実施形態では、VーRAM画像メモリ40の画像デー
タは、図4に示す回路構成で画像処理されたが、VーR
AM画像メモリ40の画像データを表計算ソフトに取り
込んで行なうこともできる。VーRAM画像メモリ40
の画像データは、横640画素×縦480画素のビット
マップ画像であるので、これを各画素を256階調の階
調データに変換した後、640列×480行のセルの表
計算ソフトに取り込む。画素間の分解能は10μmであ
るので、表計算ソフトに読み込んだ場合は前記画素がセ
ルに相当することから、セル間のピッチは10μmとな
る。ただし、実際の表計算ソフトは最大列数が256列
という機能上の制約が有るので、200列×480行の
階調データを取り込んで処理を行う。
[Data Processing by Spreadsheet Software] In the above-described embodiment, the image data of the V-RAM image memory 40 was image-processed by the circuit configuration shown in FIG.
The image data in the AM image memory 40 can be loaded into spreadsheet software to perform the processing. V-RAM image memory 40
Image data is a bitmap image of 640 pixels in width × 480 pixels in height, and after converting each pixel into gradation data of 256 gradations, it is taken into the spreadsheet software of the cell of 640 columns × 480 rows. . Since the resolution between pixels is 10 μm, the pitch between cells is 10 μm when read into spreadsheet software because the pixels correspond to cells. However, since the actual spreadsheet software has a functional limitation of a maximum number of columns of 256 columns, the processing is performed by taking in 200-column × 480-row gradation data.

【0077】まず、取込んだ階調データは3×3のセル
毎に取り出されて、階調の平坦度を調べてフィルタ処理
が行なわれる。3×3のセルの中心のセルを注目セルと
し、その周りの階調の平坦度を計算する。注目セル周囲
のセル間差の絶対値の平均値を求める。列をA、B、C
・・・・、行を1、2、3・・・・として、例えば、注
目セルをB2として、数1に従い平坦度Fを算出する
(図4の演算回路63による演算に対応)。次に3×3
のセルの中の階調の最大値と階調の最小値の差ΔBに対
する比を求め(演算回路65に対応)、F/ΔBがしき
い値より小さい時(比較器66に対応)に注目セルに対
して、数2の帯域除去フィルタ(フィルタ回路68に対
応)をかける。もしΔB=0の時またはF/ΔBがしき
い値より大きい時は何もしない。次に注目セルをB3に
移し以上の処理を実行し、B4、B5・・・・と処理を
する。そして次の行に移行してC2、C3・・・のよう
に順次処理を行う。
First, the taken-in gradation data is taken out for each 3 × 3 cell, and the filter processing is performed by checking the flatness of the gradation. The cell at the center of the 3 × 3 cell is set as the cell of interest, and the flatness of the gradation around the cell is calculated. The average of the absolute values of the differences between the cells around the cell of interest is determined. Columns A, B, C
.., The rows are 1, 2, 3,..., For example, the cell of interest is B2, and the flatness F is calculated according to Equation 1 (corresponding to the calculation by the calculation circuit 63 in FIG. 4). Then 3 × 3
The ratio to the difference ΔB between the maximum value of the gray scale and the minimum value of the gray scale in the cell No. is obtained (corresponding to the arithmetic circuit 65). The cell is subjected to the band elimination filter of Equation 2 (corresponding to the filter circuit 68). If ΔB = 0 or if F / ΔB is greater than the threshold, do nothing. Next, the cell of interest is moved to B3, the above processing is executed, and the processing is performed as B4, B5,. Then, the processing shifts to the next line and the processing is sequentially performed as in C2, C3,.

【0078】以上のように階調データのフィルタ処理が
終わると、次の二値化処理に移る。各行の階調の平均値
と標準偏差を計算する(演算回路71、72に対応)。
そして各セル毎にそのセルの階調データがその行の階調
の平均値+1.5×標準偏差より大きい時(比較器75
に対応)は現在のセルの値を1に書換え、以下の時は現
在のセルの値を消去する。セルA1、B1、C1・・・
に対しては1行目の平均値と標準偏差を用い、セルA
2、B2、C2・・・に対しては2行目の平均値と標準
偏差を用いる。各セルは1か空白の状態になる。
When the filtering process of the gradation data is completed as described above, the process proceeds to the next binarization process. The average value and the standard deviation of the gradation of each row are calculated (corresponding to the arithmetic circuits 71 and 72).
Then, for each cell, when the gradation data of the cell is larger than the average of the gradation of the row + 1.5 × standard deviation (comparator 75
) Rewrites the current cell value to 1, and erases the current cell value in the following cases. Cells A1, B1, C1,...
For the cell A
For 2, 2, B2, C2,..., The average value and standard deviation in the second row are used. Each cell is either 1 or blank.

【0079】このように各セルの値が二値化されたあ
と、小突起データ並びに孤立データはノイズと考えられ
るので、ノイズ除去のためにこれらのデータの消去処理
を行う。すなわち、図7に示す様なa〜fのフィルタ処
理を行う。3×3の中心のセルを注目セルとして、図7
のパターンが現れた時、その注目セルの値を消去する。
f以外の5種類のフィルタは、90度づつ回転させて実
行する(ノイズ除去処理回路83に対応)。
After the value of each cell is binarized in this way, the small projection data and the isolated data are considered to be noise, so that the data is erased to remove the noise. That is, the filter processing of a to f as shown in FIG. 7 is performed. Assuming that the cell at the center of 3 × 3 is the cell of interest, FIG.
, The value of the cell of interest is deleted.
The five types of filters other than f are rotated by 90 degrees and executed (corresponding to the noise removal processing circuit 83).

【0080】次は各行を参照して、全て空白の場合は上
下の行の数値1のセルの配列を参照して、穴埋めを行う
(判定回路87に対応)。次に、各行の数値1のセルに
対して重心値を計算する。これは、図19に示すよう
に、列A、B、C・・・に対しては、1、2、3・・・
と連番を付けるとこの数値が重心の値となる(重心位置
演算回路96に対応)。この例では1、2行目に関して
はI列、J列のセルの値が1であり、I列の番号は9、
J列の番号は10なので、1、2行目の重心値は9.5
となる。また3、4、5行目に関してはI列、H列、G
列のセルが1であり、各行の重心値は各列に付された番
号と同じ値の9、8、7となる。以下同様にして各行の
重心値を求める。
Next, each row is referred to, and if all are blank, padding is performed by referring to the array of cells of numerical value 1 in the upper and lower rows (corresponding to the determination circuit 87). Next, the center of gravity value is calculated for the cell of numerical value 1 in each row. This means that for columns A, B, C,... As shown in FIG.
The numerical value becomes the value of the center of gravity (corresponding to the center of gravity position calculation circuit 96). In this example, the values of the cells in columns I and J are 1 for the first and second rows, and the number of column I is 9,
Since the number in column J is 10, the centroid value of the first and second rows is 9.5.
Becomes For the third, fourth and fifth rows, I column, H column, G column
The cell in the column is 1, and the barycentric value of each row is 9, 8, 7 which is the same value as the number assigned to each column. Hereinafter, the barycenter value of each row is obtained in the same manner.

【0081】このように、図4の各処理ブロック60、
70、80、90をソフトウェアで処理することもでき
る。
As described above, each processing block 60 in FIG.
70, 80, 90 can also be processed by software.

【0082】また、図14のステップS90の平坦度の
計算は、表計算では、例えばH3のセルを注目高さとし
て抽出した時に、F’=(|H1−H2|+|H2−H
4|+|H4−H5|+|H5−H1|)/4として計
算する。しきい値をSとするとF’>Sの時に抽出した
注目高さデータを採用し、それ以外は不採用とする。実
施例ではS=2とした。その他2番目あるいは3番目の
問題点を解決するための処理も表計算を用いて同様に行
なうことができる。
In the calculation of the flatness in step S90 in FIG. 14, in the spreadsheet calculation, for example, when the cell of H3 is extracted as the height of interest, F ′ = (| H1-H2 | + | H2-H
4 | + | H4-H5 | + | H5-H1 |) / 4. Assuming that the threshold value is S, attention height data extracted when F ′> S is adopted, and the other values are not adopted. In the embodiment, S = 2. In addition, processing for solving the second or third problem can be similarly performed using a spreadsheet.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、撮像
された突出物の像から突出物の高さデータを求め、その
高さデータを一次微分と二次微分あるいは一次微分し、
その微分値から平坦部の高さデータを求めるようにして
いるので、突出物が形成される前の平坦部の高さデータ
を求める必要がなく、平坦部に突出物を形成するごとに
突出物の高さを測定しなければならないような場合に、
測定のタクトタイムを顕著に向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the height data of a protruding object is obtained from a captured image of the protruding object, and the height data is subjected to a first derivative and a second derivative or a first derivative.
Since the height data of the flat part is obtained from the differential value, there is no need to obtain the height data of the flat part before the protrusion is formed, and every time a protrusion is formed on the flat part, the protrusion is obtained. If you need to measure the height of
The tact time for measurement can be significantly improved.

【0084】また、本発明での高さデータ処理では、撮
像された画素の階調データに対して平坦化処理がなされ
たあと二値化されるので、安定した高さデータが得られ
る。また二値化データに対してフィルタ処理を行なっ
て、その結果空白行が発生した場合、その前後の行の二
値化データの配列に応じて空白行にデータの埋め込みが
行なわれるので、信頼性のある高さデータが求められ
る。
In the height data processing according to the present invention, the gradation data of the imaged pixel is binarized after being subjected to the flattening processing, so that stable height data can be obtained. In addition, when a blank line is generated as a result of performing a filtering process on the binarized data, the data is embedded in the blank line according to the array of the binarized data in the preceding and succeeding lines. Height data is required.

【0085】また、本発明では、突出部の立ち上がり部
以外で微分値が大きくなっても、抽出された高さデータ
近辺の平坦度を調べ、所定よりも平坦でなければ抽出さ
れた高さデータを平坦部の高さデータとしているので、
信頼性のある高さデータが得られる。
Further, according to the present invention, even if the differential value becomes large except at the rising portion of the protruding portion, the flatness near the extracted height data is checked. Is the height data of the flat part,
Reliable height data can be obtained.

【0086】また、突出部の立ち上がりの途中で、微分
値が大きくなっても、それ以前の複数個の高さデータの
中からすでに平坦部の高さデータが採用されているとき
は、その抽出された高さデータを破棄することにより同
様に信頼性のある高さデータが保証される。
Even if the differential value increases during the rising of the protruding portion, if the height data of the flat portion has already been adopted from the plurality of height data before that, the extraction is performed. By discarding the height data that has been set, similarly reliable height data is assured.

【0087】更に、被測定物のライン光に沿った方向に
被測定物にそりがある場合には、平坦部の高さデータと
して採用された複数個の高さデータに基づいて多重線形
回帰を用いて平坦部の高さデータの近似式を求め、その
近似式から平坦部のライン光に沿った方向の傾き補正を
行なっているので、突出物の形成される基板に傾きがあ
ってもそれを補正して正確な高さ測定を行なうことがで
きる。
Further, when the object to be measured has a warp in the direction along the line light of the object to be measured, multiple linear regression is performed based on a plurality of height data adopted as height data of the flat portion. The approximate expression of the height data of the flat part is obtained using the approximate expression, and the inclination is corrected in the direction along the line light of the flat part from the approximate expression. And correct height measurement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に用いられる高さ測定装置の構成を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a height measuring device used in the present invention.

【図2】図1の高さ測定装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the height measuring device of FIG.

【図3】ライン光を投光して得られる像から画像データ
を取得する回路構成を示した回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration for acquiring image data from an image obtained by projecting line light.

【図4】取得された画像データを処理する回路構成を示
した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration for processing acquired image data.

【図5】クリーム半田部分にライン光を投光した場合に
得られる画像の処理の流れを示したフローチャート図で
ある。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of processing of an image obtained when line light is projected on a cream solder portion.

【図6】クリーム半田部分にライン光を投光した場合に
得られる画像を示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image obtained when a line light is projected on a cream solder portion.

【図7】画像データのフィルタ処理に用いられるフィル
タデータを示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing filter data used for filtering image data.

【図8】クリーム半田の高さデータを示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing height data of cream solder.

【図9】図8のクリーム半田の高さデータの一次微分及
び二次微分を示す線図である。
FIG. 9 is a diagram showing first and second derivatives of height data of the cream solder of FIG. 8;

【図10】高さデータを左側から微分して微分値を求め
る流れを示したフローチャート図である。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of differentiating height data from a left side to obtain a differential value.

【図11】高さデータを右側から微分して微分値を求め
る流れを示したフローチャート図である。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a flow of differentiating height data from a right side to obtain a differential value.

【図12】微分値から配線基板の平坦部の高さデータを
求める過程を示した表図である。
FIG. 12 is a table showing a process of obtaining height data of a flat portion of a wiring board from a differential value.

【図13】微分値に基づいて得られた配線基板の平坦部
から測定したクリーム半田の高さデータを示した線図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing height data of cream solder measured from a flat portion of a wiring board obtained based on a differential value.

【図14】クリーム半田の立ち上がり部分以外で抽出さ
れた信頼性のないデータを除去するための処理を示した
フローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a process for removing unreliable data extracted from portions other than the rising portion of the cream solder.

【図15】図14と同様な処理で逆側から微分を行なっ
た場合の処理を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process when differentiation is performed from the opposite side in the same process as in FIG. 14;

【図16】基板のそりを補正する流れを示したフローチ
ャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing a flow for correcting a warp of a substrate.

【図17】基板にそりがあるときの処理データを示す表
図である。
FIG. 17 is a table showing processing data when the substrate has warpage.

【図18】基板にそりが有る場合の高さデータを示す線
図である。
FIG. 18 is a diagram showing height data when the substrate has warpage.

【図19】画素あるいはセルの情報から重心値を求める
ための例を示した説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example for obtaining a barycentric value from pixel or cell information.

【図20】従来の三次元測定装置の構成を示した斜視図
である。
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration of a conventional three-dimensional measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 5 ラインジェネレータ 6 CCDカメラ 9 ライン光 1 laser light source 5 line generator 6 CCD camera 9 line light

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平坦部から突出する突出物を有する被測
定物にライン光を投光し、ライン光によって切断される
平坦部及び突出物を撮像して光切断法により平坦部から
の突出物の高さを測定する高さ測定方法において、 撮像された突出物の像から突出物の高さデータを求め、 前記高さデータを一次微分と二次微分あるいは一次微分
し、 前記微分値から平坦部の高さデータを抽出することを特
徴とする高さ測定方法。
A line light is projected onto an object to be measured having a protrusion projecting from the flat portion, and the flat portion and the protrusion which are cut by the line light are imaged, and the protrusion from the flat portion is detected by a light cutting method. In a height measuring method for measuring the height of a protruding object, obtaining height data of the protruding object from a captured image of the protruding object, performing first-order differentiation and second-order differentiation or first-order differentiation on the height data, and flattening from the differential value A height measuring method characterized by extracting height data of a part.
【請求項2】 前記一次微分と二次微分あるいは一次微
分がしきい値を超える時の前の高さデータを抽出して平
坦部の高さデータとすることを特徴とする請求項1に記
載の高さ測定方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first derivative and the second derivative or height data before the first derivative exceeds a threshold value are extracted and used as height data of a flat portion. Height measurement method.
【請求項3】 前記抽出された高さデータ近辺の平坦度
を調べ、所定よりも平坦でなければ前記抽出された高さ
データを平坦部の高さデータとすることを特徴とする請
求項1又は2に記載の高さ測定方法。
3. The flatness in the vicinity of the extracted height data is checked, and if the height is not flatter than a predetermined value, the extracted height data is used as the height data of the flat portion. Or the height measuring method according to 2.
【請求項4】 高さデータが抽出されたときそれ以前の
複数個の高さデータの中からすでに平坦部の高さデータ
が採用されているときは、その抽出された高さデータが
破棄されることを特徴とする請求項1から3のいずれか
1項に記載の高さ測定方法。
4. When height data of a flat portion is already adopted from a plurality of height data before the height data is extracted, the extracted height data is discarded. The height measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the height is measured.
【請求項5】 前記平坦部の高さデータとして採用され
た複数個の高さデータに基づいて多重線形回帰を用いて
平坦部の高さデータの近似式を求め、前記近似式から平
坦部のライン光に沿った方向の傾き補正を行なうことを
特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の高さ
測定方法。
5. An approximate expression of height data of a flat portion is obtained by using multiple linear regression based on a plurality of pieces of height data adopted as height data of the flat portion, and a flat portion height data is obtained from the approximate expression. The height measuring method according to any one of claims 1 to 4, wherein inclination correction in a direction along the line light is performed.
【請求項6】 平坦部から突出する突出物を有する被測
定物にライン光を投光し、ライン光によって切断される
平坦部及び突出物を撮像して光切断法により平坦部から
の突出物の高さを測定する高さ測定装置において、 突出物にライン光を投光する投光装置と、 前記ライン光が投光された突出物の像を撮像する手段
と、 前記ライン光による突出物の画像データを処理して突出
物の高さデータを算出する手段と、 前記高さデータを一次微分と二次微分あるいは一次微分
する手段と、 前記微分値から平坦部の高さを算出する手段と、 前記突出物の高さを前記平坦部の高さを基準にして算出
する手段と、 を有することを特徴とする高さ測定装置。
6. A projecting object having a protrusion projecting from a flat portion, projecting line light onto the measured object, imaging the flat portion and the projecting object cut by the line light, and projecting from the flat portion by a light cutting method. A height measuring device for measuring the height of the light, a light projecting device for projecting line light on the projecting object, a unit for capturing an image of the projecting object on which the line light is projected, and a projecting object by the line light. Means for processing the image data to calculate the height data of the protruding object; means for performing primary differentiation and secondary differentiation or primary differentiation of the height data; means for calculating the height of the flat portion from the differential value And a means for calculating the height of the protruding object based on the height of the flat portion.
【請求項7】 前記平坦部の高さを算出する手段は、一
次微分と二次微分あるいは一次微分がしきい値を超える
時の前の高さデータを抽出して平坦部の高さとすること
を特徴とする請求項6に記載の高さ測定装置。
7. A means for calculating the height of the flat portion, wherein the first derivative and the second derivative or height data before the first derivative exceeds a threshold value are extracted to be the height of the flat portion. The height measuring device according to claim 6, characterized in that:
【請求項8】 前記平坦部の高さを算出する手段は、前
記抽出された高さデータ近辺の平坦度を調べ、所定より
も平坦でなければ前記抽出された高さデータを平坦部の
高さデータとすることを特徴とする請求項6又は7に記
載の高さ測定装置。
8. The means for calculating the height of the flat portion examines flatness near the extracted height data, and calculates the height data of the flat portion if the height data is not flatter than a predetermined value. The height measuring device according to claim 6, wherein the height measurement data is used as height data.
【請求項9】 前記平坦部の高さを算出する手段は、高
さデータが抽出されたときそれ以前の複数個の高さデー
タの中からすでに平坦部の高さデータが採用されている
ときは、その抽出された高さデータを破棄することを特
徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の高さ測
定装置。
9. The means for calculating the height of the flat portion includes: when the height data is extracted, when the height data of the flat portion is already adopted from a plurality of pieces of height data before the height data is extracted. The height measuring device according to any one of claims 6 to 8, wherein the device discards the extracted height data.
【請求項10】 前記平坦部の高さデータとして採用さ
れた複数個の高さデータに基づいて多重線形回帰を用い
て平坦部の高さデータの近似式を求め、前記近似式から
平坦部のライン光に沿った方向の傾き補正を行なう補正
手段が設けられることを特徴とする請求項6から9のい
ずれか1項に記載の高さ測定装置。
10. An approximate expression of height data of a flat portion is obtained by using multiple linear regression based on a plurality of height data adopted as height data of the flat portion, and a flat portion height data is obtained from the approximate expression. The height measuring device according to claim 6, further comprising a correction unit configured to perform a tilt correction in a direction along the line light.
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KR102271499B1 (en) * 2020-10-16 2021-07-01 넥스타테크놀로지 주식회사 Mounting head and apparatus for mounting component comprising the same
KR20210114681A (en) * 2020-03-11 2021-09-24 넥스타테크놀로지 주식회사 Mounting head and apparatus for mounting component comprising the same
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