JPH11353480A - 画像認識による計測方法および計測装置および記録媒体 - Google Patents
画像認識による計測方法および計測装置および記録媒体Info
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- JPH11353480A JPH11353480A JP10155721A JP15572198A JPH11353480A JP H11353480 A JPH11353480 A JP H11353480A JP 10155721 A JP10155721 A JP 10155721A JP 15572198 A JP15572198 A JP 15572198A JP H11353480 A JPH11353480 A JP H11353480A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正常はんだパターンのみを正しく検出し、形
状が似通っていても輝度が異なるランドパターンを検出
することのない画像認識による計測方法および計測装置
および記録媒体を提供する。 【解決手段】 入力画像およびパターンマッチング用の
基準画像の各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残
差値を検索領域内で積和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した相互相関係数を、前記入力画素の画素
値から所定の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平
方和計算して検索領域内の画素数で除して平均化した入
力画像の自己相関係数と、前記基準画像の画素値から所
定の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算
して検索領域内の画素で除して平均化した基準画像の自
己相関係数とで除して閾値付き正規化相関係数を求め、
該係数により正規化相関法パターンマッチングを行い、
計測対象物を検出する。
状が似通っていても輝度が異なるランドパターンを検出
することのない画像認識による計測方法および計測装置
および記録媒体を提供する。 【解決手段】 入力画像およびパターンマッチング用の
基準画像の各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残
差値を検索領域内で積和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した相互相関係数を、前記入力画素の画素
値から所定の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平
方和計算して検索領域内の画素数で除して平均化した入
力画像の自己相関係数と、前記基準画像の画素値から所
定の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算
して検索領域内の画素で除して平均化した基準画像の自
己相関係数とで除して閾値付き正規化相関係数を求め、
該係数により正規化相関法パターンマッチングを行い、
計測対象物を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板上の
基準マーク、ランド、実装部品、はんだ、スクリーン印
刷マスク上の基準マーク、版抜きパターン等を認識し位
置決めをしたり、フリップチップ、チップスケールパッ
ケージ（ＣＳＰ）、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、
マルチチップモジュール（ＭＣＭ）の基準マーク、ラン
ド、バンプ等を認識し位置決めしたり、また計測や検査
を行う画像認識による計測技術に関するものである。
基準マーク、ランド、実装部品、はんだ、スクリーン印
刷マスク上の基準マーク、版抜きパターン等を認識し位
置決めをしたり、フリップチップ、チップスケールパッ
ケージ（ＣＳＰ）、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、
マルチチップモジュール（ＭＣＭ）の基準マーク、ラン
ド、バンプ等を認識し位置決めしたり、また計測や検査
を行う画像認識による計測技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回路基板に電子部品を実装する場合、基
板上のランドにクリームはんだを印刷して、部品を装着
し、リフロー炉を通してはんだを溶融凝固させて固定す
る方法が一般的に良く用いられている。
板上のランドにクリームはんだを印刷して、部品を装着
し、リフロー炉を通してはんだを溶融凝固させて固定す
る方法が一般的に良く用いられている。
【０００３】クリームはんだ印刷の良否は、基板実装の
良否に大きな影響を与えるので、クリームはんだ印刷検
査で、基板上の所定のランド上に、はんだが正常に印刷
されているか否かを検査する。
良否に大きな影響を与えるので、クリームはんだ印刷検
査で、基板上の所定のランド上に、はんだが正常に印刷
されているか否かを検査する。
【０００４】主な検査項目として、印刷不良には印刷形
状不良（はんだ欠け、だれ、にじみ、ブリッジ）、印刷
位置ズレ、印刷量不良（はんだなし、はんだかすれ、は
んだ不足、はんだ過多）がある。
状不良（はんだ欠け、だれ、にじみ、ブリッジ）、印刷
位置ズレ、印刷量不良（はんだなし、はんだかすれ、は
んだ不足、はんだ過多）がある。
【０００５】従来一般的に用いられてきた検査方法とし
て、モノクロＣＣＤカメラで被検査物を撮像して、画像
メモリに画像を入力し、２値化の閾値ではんだを分離抽
出し検査する方法が採られて来た。
て、モノクロＣＣＤカメラで被検査物を撮像して、画像
メモリに画像を入力し、２値化の閾値ではんだを分離抽
出し検査する方法が採られて来た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このとき、はんだ（灰
色）／ランド（金色）／基板レジスト（緑色）の濃淡輝
度分布（ヒストグラム）が図８のようにクロス（オーバ
ラップ）するので、閾値でこれらを完全に分離すること
は不可能である。すなわち、はんだ／ランド間、及びは
んだ／基板レジスト間で、相互に２値化領域が入り混じ
る現象が起こっていた。これは閾値をいかに注意深く設
定しても不可避の現象である。しかも、閾値の採り方に
よっては、入り混じりがますます悪化することがある。
色）／ランド（金色）／基板レジスト（緑色）の濃淡輝
度分布（ヒストグラム）が図８のようにクロス（オーバ
ラップ）するので、閾値でこれらを完全に分離すること
は不可能である。すなわち、はんだ／ランド間、及びは
んだ／基板レジスト間で、相互に２値化領域が入り混じ
る現象が起こっていた。これは閾値をいかに注意深く設
定しても不可避の現象である。しかも、閾値の採り方に
よっては、入り混じりがますます悪化することがある。
【０００７】また、照明／反射の輝度変動の影響も受け
易い。機種変更の段取り時に設定した閾値ではんだの分
離抽出を最適化していても、照明機器の経時劣化によっ
て照明が暗くなると、その閾値でははんだの分離抽出が
うまくいかなくなる。
易い。機種変更の段取り時に設定した閾値ではんだの分
離抽出を最適化していても、照明機器の経時劣化によっ
て照明が暗くなると、その閾値でははんだの分離抽出が
うまくいかなくなる。
【０００８】また、はんだの印刷形状の微妙な変化によ
って、はんだの反射具合、即ちはんだの画像が変化し、
はんだの分離抽出がうまくいかなくなる。
って、はんだの反射具合、即ちはんだの画像が変化し、
はんだの分離抽出がうまくいかなくなる。
【０００９】これらの問題のために、はんだ印刷検査で
の誤判定が起こりやすかった。誤判定には、不良の被検
査物を正常と判定する見逃しのケースと、正常な被検査
物を不良と判定する過剰判定のケースとがある。
の誤判定が起こりやすかった。誤判定には、不良の被検
査物を正常と判定する見逃しのケースと、正常な被検査
物を不良と判定する過剰判定のケースとがある。
【００１０】見逃しで後工程に不良を持ち込むような問
題を避けるために、検査条件を厳しくして疑わしいもの
をどんどんはじいていくことがあるが、逆に正常なもの
まで不良と判定するような過剰判定の問題が発生する。
題を避けるために、検査条件を厳しくして疑わしいもの
をどんどんはじいていくことがあるが、逆に正常なもの
まで不良と判定するような過剰判定の問題が発生する。
【００１１】２値化は、閾値の輝度レベルで対象物を分
離抽出する方法であり、周囲との分離は極めて難しく、
照明／反射の輝度変動の影響を受け易い。これに対し
て、正規化相関法は、輝度を正規化してその影響を小さ
くし、形状をメインにパターンマッチングさせようとす
る方法である。
離抽出する方法であり、周囲との分離は極めて難しく、
照明／反射の輝度変動の影響を受け易い。これに対し
て、正規化相関法は、輝度を正規化してその影響を小さ
くし、形状をメインにパターンマッチングさせようとす
る方法である。
【００１２】はんだ検査に、正規化相関法を使うことが
できれば、上記のような２値化の問題を解決できる。し
かし、正規化相関法は輝度が異なっていても形状が近け
れば、パターンとして検出してしまうという問題があ
る。このため例えば、はんだ印刷パターンでパターンマ
ッチングを行った場合、輝度が異なっているにも拘わら
ず、類形のランドパターンを検出することがある。また
この逆のことも起こる。
できれば、上記のような２値化の問題を解決できる。し
かし、正規化相関法は輝度が異なっていても形状が近け
れば、パターンとして検出してしまうという問題があ
る。このため例えば、はんだ印刷パターンでパターンマ
ッチングを行った場合、輝度が異なっているにも拘わら
ず、類形のランドパターンを検出することがある。また
この逆のことも起こる。
【００１３】そこで、正規化相関法にも閾値を導入し
て、はんだとランドのような輝度の異なるものを識別す
る必要が生じた。正規化相関法に閾値を導入すれば、閾
値を満足する濃度レベルでパターンマッチングが可能と
なり、しかも輝度変動の影響を受けない。これによっ
て、はんだパターンのテンプレートで輝度レベルの異な
るランドパターンを検出することなく、はんだパターン
のみ検出することができる。
て、はんだとランドのような輝度の異なるものを識別す
る必要が生じた。正規化相関法に閾値を導入すれば、閾
値を満足する濃度レベルでパターンマッチングが可能と
なり、しかも輝度変動の影響を受けない。これによっ
て、はんだパターンのテンプレートで輝度レベルの異な
るランドパターンを検出することなく、はんだパターン
のみ検出することができる。
【００１４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、例えば所定の輝度レベルの正常はんだパタ
ーンのみを正しく検出し、形状が似通っていても輝度レ
ベルが異なる類形のランドパターンを検出することのな
い画像認識による計測方法および計測装置および記録媒
体を提供することにある。
その目的は、例えば所定の輝度レベルの正常はんだパタ
ーンのみを正しく検出し、形状が似通っていても輝度レ
ベルが異なる類形のランドパターンを検出することのな
い画像認識による計測方法および計測装置および記録媒
体を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】（１）本発明では、従来
の、はんだパターンとランドパターンを混同して検出す
るような正規化相関法パターンマッチングとは異なり、
閾値付き正規化相関法パターンマッチングを用いること
で、テンプレートとして登録した正常はんだ印刷パター
ンではんだの検査を可能とした。
の、はんだパターンとランドパターンを混同して検出す
るような正規化相関法パターンマッチングとは異なり、
閾値付き正規化相関法パターンマッチングを用いること
で、テンプレートとして登録した正常はんだ印刷パター
ンではんだの検査を可能とした。
【００１６】そこで本発明の画像認識による計測方法
は、入力画像およびパターンマッチング用の基準画像の
各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残差値を検索
領域内で積和計算して検索領域内の画素数で除して平均
化した相互相関係数を、前記入力画像の画素値から所定
の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算し
て検索領域内の画素数で除して平均化した入力画像の自
己相関係数と、前記基準画像の画素値から所定の閾値を
差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検索領
域内の画素数で除して平均化した基準画像の自己相関係
数とで除して、閾値付き正規化相関係数を求め、前記閾
値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関法パターン
マッチングを行って、計測対象物を検出することを特徴
とし、前記閾値付き正規化相関係数に基づく正規化相関
法パターンマッチングにより、輝度レベルの異なる類形
パターンを閾値で篩い分けして、対象とする輝度レベル
のパターンを検出することを特徴とし、前記閾値付き正
規化相関係数の閾値を、輝度の定義域を指定する２つの
閾値に設定し、当該閾値付き正規化相関係数に基づいて
対象パターンを検出することを特徴としている。
は、入力画像およびパターンマッチング用の基準画像の
各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残差値を検索
領域内で積和計算して検索領域内の画素数で除して平均
化した相互相関係数を、前記入力画像の画素値から所定
の閾値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算し
て検索領域内の画素数で除して平均化した入力画像の自
己相関係数と、前記基準画像の画素値から所定の閾値を
差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検索領
域内の画素数で除して平均化した基準画像の自己相関係
数とで除して、閾値付き正規化相関係数を求め、前記閾
値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関法パターン
マッチングを行って、計測対象物を検出することを特徴
とし、前記閾値付き正規化相関係数に基づく正規化相関
法パターンマッチングにより、輝度レベルの異なる類形
パターンを閾値で篩い分けして、対象とする輝度レベル
のパターンを検出することを特徴とし、前記閾値付き正
規化相関係数の閾値を、輝度の定義域を指定する２つの
閾値に設定し、当該閾値付き正規化相関係数に基づいて
対象パターンを検出することを特徴としている。
【００１７】また本発明の画像認識による計測装置は、
入力画像およびパターンマッチング用の基準画像の各画
素値から所定の閾値を各々差し引いた残差値を検索領域
内で積和計算して検索領域内の画素数で除して平均化し
た相互相関係数を、前記入力画像の画素値から所定の閾
値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検
索領域内の画素数で除して平均化した入力画像の自己相
関係数と、前記基準画像の画素値から所定の閾値を差し
引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検索領域内
の画素数で除して平均化した基準画像の自己相関係数と
で除して、閾値付き正規化相関係数を求める演算部を有
し、前記閾値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関
法パターンマッチングを行って、計測対象物を検出する
ことを特徴とし、前記閾値付き正規化相関係数に基づく
正規化相関法パターンマッチングにより、輝度レベルの
異なる類形パターンを閾値で篩い分けして、対象とする
輝度レベルのパターンを検出することを特徴とし、前記
閾値付き正規化相関係数の閾値を、輝度の定義域を指定
する２つの閾値に設定し、当該閾値付き正規化相関係数
に基づいて対象パターンを検出することを特徴としてい
る。
入力画像およびパターンマッチング用の基準画像の各画
素値から所定の閾値を各々差し引いた残差値を検索領域
内で積和計算して検索領域内の画素数で除して平均化し
た相互相関係数を、前記入力画像の画素値から所定の閾
値を差し引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検
索領域内の画素数で除して平均化した入力画像の自己相
関係数と、前記基準画像の画素値から所定の閾値を差し
引いた残差値を検索領域内で平方和計算して検索領域内
の画素数で除して平均化した基準画像の自己相関係数と
で除して、閾値付き正規化相関係数を求める演算部を有
し、前記閾値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関
法パターンマッチングを行って、計測対象物を検出する
ことを特徴とし、前記閾値付き正規化相関係数に基づく
正規化相関法パターンマッチングにより、輝度レベルの
異なる類形パターンを閾値で篩い分けして、対象とする
輝度レベルのパターンを検出することを特徴とし、前記
閾値付き正規化相関係数の閾値を、輝度の定義域を指定
する２つの閾値に設定し、当該閾値付き正規化相関係数
に基づいて対象パターンを検出することを特徴としてい
る。
【００１８】また本発明の記録媒体は、前記いずれかに
記載の画像認識による計測方法をコンピュータに実行さ
せるプログラムを、該コンピュータが読み取り可能な媒
体に記録して成ることを特徴としている。
記載の画像認識による計測方法をコンピュータに実行さ
せるプログラムを、該コンピュータが読み取り可能な媒
体に記録して成ることを特徴としている。
【００１９】（２）従来の平均値の減算を含む正規化相
関係数は次の第（１）式の通りである。
関係数は次の第（１）式の通りである。
【００２０】
【数１】
【００２１】正規化相関法は、相互相関係数を自己相関
係数で割ることにより、輝度の正規化を行い、輝度変動
の影響を小さくしている。このことが逆に、はんだ印刷
パターンを検出するのに、輝度レベルが異なる類形のラ
ンドパターンを検出してしまう現象、及び、逆にランド
パターンを検出するのに輝度レベルが異なる類形のはん
だ印刷パターンを検出してしまう現象を起こしていた。
これは図９に示すように、平均値を基準とする輝度残差
＝（輝度−閾値）の輝度分布が、テンプレートのはんだ
と入力画像のランドとの間で類形パターンとなっている
ためである。また、平均値の減算を含まない移動正規化
相関法でもこれと同じ現象が起こる。
係数で割ることにより、輝度の正規化を行い、輝度変動
の影響を小さくしている。このことが逆に、はんだ印刷
パターンを検出するのに、輝度レベルが異なる類形のラ
ンドパターンを検出してしまう現象、及び、逆にランド
パターンを検出するのに輝度レベルが異なる類形のはん
だ印刷パターンを検出してしまう現象を起こしていた。
これは図９に示すように、平均値を基準とする輝度残差
＝（輝度−閾値）の輝度分布が、テンプレートのはんだ
と入力画像のランドとの間で類形パターンとなっている
ためである。また、平均値の減算を含まない移動正規化
相関法でもこれと同じ現象が起こる。
【００２２】そこで、前記第（１）式の正規化相関係数
の平均値を次の第（２）式のように閾値に置き換えるこ
とにより、正規化相関法に２値化の閾値を導入した。
の平均値を次の第（２）式のように閾値に置き換えるこ
とにより、正規化相関法に２値化の閾値を導入した。
【００２３】
【数２】
【００２４】これによって、平面形状パターンだけでな
く、閾値を基準とする輝度残差＝（輝度−閾値）の輝度
分布パターンでもパターンマッチングが行えるようにな
る。例えば図２に示すように、はんだとランドの間で閾
値τを設けると、はんだとランドの間で輝度分布パター
ンが全く異なるようになり、両者の識別が可能となる。
く、閾値を基準とする輝度残差＝（輝度−閾値）の輝度
分布パターンでもパターンマッチングが行えるようにな
る。例えば図２に示すように、はんだとランドの間で閾
値τを設けると、はんだとランドの間で輝度分布パター
ンが全く異なるようになり、両者の識別が可能となる。
【００２５】ただし、初期設定したテンプレートの輝度
レベルに対して、照明条件等の変化・変更等で入力画像
の輝度レベルが大きく変わる場合には、入力画像の閾値
を設定変更できる（τ→τ′）。
レベルに対して、照明条件等の変化・変更等で入力画像
の輝度レベルが大きく変わる場合には、入力画像の閾値
を設定変更できる（τ→τ′）。
【００２６】更に、図３に示すように、２つの閾値
τ1，τ2で輝度のレンジ（定義域）が指定された対象パ
ターンを検出することも可能である。
τ1，τ2で輝度のレンジ（定義域）が指定された対象パ
ターンを検出することも可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による計
測方法の一実施形態例を実施するためのブロック構成例
を示す図である。図１において、１は計測対象を照明す
る照明装置、２は基準マーク等のパターン画像や計測対
象物を撮像するカメラなどの撮像装置、３は撮像した画
像を取り込む記憶装置（画像メモリ）、３１は記憶装置
（画像メモリ）３上のパターン画像等をストアする記憶
装置（ハードディスク）、４は入力した画像についてソ
フトウェアによる画像処理により画像認識と計測を行う
処理装置（ＣＰＵ）、５は画像を表示する表示装置（デ
ィスプレー）である。
の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による計
測方法の一実施形態例を実施するためのブロック構成例
を示す図である。図１において、１は計測対象を照明す
る照明装置、２は基準マーク等のパターン画像や計測対
象物を撮像するカメラなどの撮像装置、３は撮像した画
像を取り込む記憶装置（画像メモリ）、３１は記憶装置
（画像メモリ）３上のパターン画像等をストアする記憶
装置（ハードディスク）、４は入力した画像についてソ
フトウェアによる画像処理により画像認識と計測を行う
処理装置（ＣＰＵ）、５は画像を表示する表示装置（デ
ィスプレー）である。
【００２８】（１）ＱＦＰの場合 ＩＣ回路チップを内蔵するＱＦＰにおいては、図４に示
すようにＱＦＰパッケージの四辺に沿って入出力ピンが
１列に並んでおり、それに対応して基板回路上のＱＦＰ
装着位置の周辺に矩形のランドが配列されている。はん
だ印刷装置では、印刷マスク開口部を通して、ランドと
類形のクリームはんだがランド配列に転写される。はん
だ印刷検査では、はんだが正常な形状と量で定位置に印
刷されているか否かの検査を行う。
すようにＱＦＰパッケージの四辺に沿って入出力ピンが
１列に並んでおり、それに対応して基板回路上のＱＦＰ
装着位置の周辺に矩形のランドが配列されている。はん
だ印刷装置では、印刷マスク開口部を通して、ランドと
類形のクリームはんだがランド配列に転写される。はん
だ印刷検査では、はんだが正常な形状と量で定位置に印
刷されているか否かの検査を行う。
【００２９】先ず新機種基板の段取りの際に、はんだ検
査のためのパターン登録を行う。主に、ＱＦＰの矩形ラ
ンドパターンと正常はんだパターンを登録する。また、
ランドとはんだの輝度を識別する閾値τを、ヒストグラ
ム分布等で設定する。更に、照明輝度を変えるときなど
は、別途、入力画像の閾値τ′を設定することもでき
る。
査のためのパターン登録を行う。主に、ＱＦＰの矩形ラ
ンドパターンと正常はんだパターンを登録する。また、
ランドとはんだの輝度を識別する閾値τを、ヒストグラ
ム分布等で設定する。更に、照明輝度を変えるときなど
は、別途、入力画像の閾値τ′を設定することもでき
る。
【００３０】基板実装ラインの中で、はんだ印刷検査を
行う際には、閾値付き正規化相関法パターンマッチング
を行い、正常はんだパターンで、定位置での正常はんだ
印刷の検出を行い、良否判定により正常はんだと不良は
んだとを振り分ける。
行う際には、閾値付き正規化相関法パターンマッチング
を行い、正常はんだパターンで、定位置での正常はんだ
印刷の検出を行い、良否判定により正常はんだと不良は
んだとを振り分ける。
【００３１】閾値付き正規化相関法は、閾値の条件下で
形状パターンのパターンマッチングを行うので、正常は
んだパターンのみを検出し、例え形状が似通っていても
輝度の異なるランドパターンを検出することはない。
形状パターンのパターンマッチングを行うので、正常は
んだパターンのみを検出し、例え形状が似通っていても
輝度の異なるランドパターンを検出することはない。
【００３２】パターンの検出結果は正規化相関係数値か
ら分かる。基板上に正常はんだが印刷されている場合
は、正規化相関係数はＣｒ≒１で正常はんだが検出され
る。もし、基板上にはんだが全く印刷されていない場合
（はんだ無し）、ランドが完全に露呈する。はんだとラ
ンドの輝度パターンが全く異なるため、Ｃｒ≪１とな
り、正常はんだは検出されず、判定結果＝不良となる。
その他、印刷不良の場合、正規化相関係数Ｃｒは小さく
なるので、印刷不良の判定が下せる。不良となったはん
だはラインからリジェクトされる。
ら分かる。基板上に正常はんだが印刷されている場合
は、正規化相関係数はＣｒ≒１で正常はんだが検出され
る。もし、基板上にはんだが全く印刷されていない場合
（はんだ無し）、ランドが完全に露呈する。はんだとラ
ンドの輝度パターンが全く異なるため、Ｃｒ≪１とな
り、正常はんだは検出されず、判定結果＝不良となる。
その他、印刷不良の場合、正規化相関係数Ｃｒは小さく
なるので、印刷不良の判定が下せる。不良となったはん
だはラインからリジェクトされる。
【００３３】不良状況を詳しく調べる場合には、更に、
各検査項目（印刷不良）の検査を行い原因を特定する。
例えば、はんだなしの検査はランドパターンを検出する
ことで行える。はんだ印刷位置ズレの検査は正常はんだ
パターンの位置検出を行い、印刷定位置とのズレを算出
することで行える。
各検査項目（印刷不良）の検査を行い原因を特定する。
例えば、はんだなしの検査はランドパターンを検出する
ことで行える。はんだ印刷位置ズレの検査は正常はんだ
パターンの位置検出を行い、印刷定位置とのズレを算出
することで行える。
【００３４】不良品の詳細検査はインラインで行っても
よいが検査効率が悪い。良否判定で、即、不良品をリジ
ェクトしてオフラインで時間の余裕を持って詳細検査を
行う方式が、インラインの検査タクト短縮になり効率的
である。この方式の場合、良否判定で過剰判定を行って
いたとしても、詳細検査で問題がなければラインに再投
入する救済処置もとれる。
よいが検査効率が悪い。良否判定で、即、不良品をリジ
ェクトしてオフラインで時間の余裕を持って詳細検査を
行う方式が、インラインの検査タクト短縮になり効率的
である。この方式の場合、良否判定で過剰判定を行って
いたとしても、詳細検査で問題がなければラインに再投
入する救済処置もとれる。
【００３５】また、良否判定の計算の効率上、入力画像
の検査枠の定位置で正常はんだパターンの検出を行うこ
とにより、１回で正規化相関係数を求める方法を用いる
ことができる。はんだ無し検査でも、ランドパターンの
定位置検出の方式を使用できる。尚、検査枠と定位置の
設定は基板レイアウトのＣＡＤデータとＱＦＰの基準マ
ークから行える。
の検査枠の定位置で正常はんだパターンの検出を行うこ
とにより、１回で正規化相関係数を求める方法を用いる
ことができる。はんだ無し検査でも、ランドパターンの
定位置検出の方式を使用できる。尚、検査枠と定位置の
設定は基板レイアウトのＣＡＤデータとＱＦＰの基準マ
ークから行える。
【００３６】ただし、多少の位置ズレを許容して安定し
た検出を行う場合は、計算時間の制限の範囲内で検査枠
内でのサーチを行っても良い。
た検出を行う場合は、計算時間の制限の範囲内で検査枠
内でのサーチを行っても良い。
【００３７】尚、前記新機種段取り時／検査条件変更時
の動作フローは図６の通りであり、インライン検査実行
の動作フローは図７の通りである。
の動作フローは図６の通りであり、インライン検査実行
の動作フローは図７の通りである。
【００３８】（２）ＢＧＡの場合 ＩＣ回路チップを内蔵するＢＧＡにおいては、図５に示
すようにＢＧＡパッケージの底面には入出力のバンプが
２次元配列されており、それに対応して基板回路上のＢ
ＧＡ装着位置の面に円型のランドが２次元配列されてい
る。はんだ印刷装置では、印刷マスク開口部を通して、
円型のクリームはんだがランド配列に転写される。
すようにＢＧＡパッケージの底面には入出力のバンプが
２次元配列されており、それに対応して基板回路上のＢ
ＧＡ装着位置の面に円型のランドが２次元配列されてい
る。はんだ印刷装置では、印刷マスク開口部を通して、
円型のクリームはんだがランド配列に転写される。
【００３９】先ず新機種基板の段取りの際に、はんだ検
査のためのパターン登録を行う。主にＢＧＡの円型ラン
ドパターンと正常はんだパターンを登録する。また、ラ
ンドとはんだの輝度を識別する閾値τ，τ′を設定す
る。基板実装ラインの中で、はんだ印刷検査を行う処理
は上記ＱＦＰの場合と同様となる。
査のためのパターン登録を行う。主にＢＧＡの円型ラン
ドパターンと正常はんだパターンを登録する。また、ラ
ンドとはんだの輝度を識別する閾値τ，τ′を設定す
る。基板実装ラインの中で、はんだ印刷検査を行う処理
は上記ＱＦＰの場合と同様となる。
【００４０】なお、本発明は、ＣＰＵのソフトウェア処
理により、リアルタイムのパターンマッチングを実現
し、専用の高速画像処理ボードを使用しないことで、シ
ステム構成の単純化とコストダウンを実現する。従っ
て、上記の各手順をＣＰＵに実行させるプログラムを、
ＣＰＵが読取可能な記録媒体（例えば、フロッピーディ
スクやＣＤ−ＲＯＭなど）に記録して配布することが可
能である。
理により、リアルタイムのパターンマッチングを実現
し、専用の高速画像処理ボードを使用しないことで、シ
ステム構成の単純化とコストダウンを実現する。従っ
て、上記の各手順をＣＰＵに実行させるプログラムを、
ＣＰＵが読取可能な記録媒体（例えば、フロッピーディ
スクやＣＤ−ＲＯＭなど）に記録して配布することが可
能である。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、平均値減算の正規化相関法の平均値を閾値に置
き換えることにより閾値を考慮したパターンマッチング
を行うようにしたので、次のような正規化相関法と２値
化の両者が持つ優れた効果が得られる。
よれば、平均値減算の正規化相関法の平均値を閾値に置
き換えることにより閾値を考慮したパターンマッチング
を行うようにしたので、次のような正規化相関法と２値
化の両者が持つ優れた効果が得られる。
【００４２】（１）照明／反射の輝度変動、焦点ボケ、
対象物／背景上のノイズ・外乱等の影響を受けることな
く、正しい画像認識による計測が行える。
対象物／背景上のノイズ・外乱等の影響を受けることな
く、正しい画像認識による計測が行える。
【００４３】（２）輝度分布（ヒストグラム）のオーバ
ラップの影響を受けることなく、正しい画像認識による
計測が行える。
ラップの影響を受けることなく、正しい画像認識による
計測が行える。
【００４４】（３）閾値でふるい分けして対象パターン
を検出できる。
を検出できる。
【００４５】（４）パターンマッチングにより良否判定
が簡単化される。
が簡単化される。
【図１】本発明の実施形態例の方法を実行するブロック
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態例における、誤判定の無い
正しい計測の様子を示す説明図である。
正しい計測の様子を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態例における、誤判定の無
い正しい計測の様子を示す説明図である。
い正しい計測の様子を示す説明図である。
【図４】本発明の計測方法をＱＦＰに適用した場合の動
作説明図である。
作説明図である。
【図５】本発明の計測方法をＢＧＡに適用した場合の動
作説明図である。
作説明図である。
【図６】本発明の、閾値設定の手順例を示すフロー図で
ある。
ある。
【図７】本発明の、インライン検査実行の手順例を示す
フロー図である。
フロー図である。
【図８】従来方法による濃淡輝度分布の重なりを説明す
る分布特性図である。
る分布特性図である。
【図９】従来方法における、誤判定による誤った計測の
様子を示す説明図である。
様子を示す説明図である。
１…照明装置 ２…撮像装置 ３…記憶装置（画像メモリ） ４…ＣＰＵ（処理装置） ５…表示装置 ３１…記憶装置（ハードディスク）
Claims (7)
- 【請求項１】 入力画像およびパターンマッチング用の
基準画像の各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残
差値を検索領域内で積和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した相互相関係数を、 前記入力画像の画素値から所定の閾値を差し引いた残差
値を検索領域内で平方和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した入力画像の自己相関係数と、前記基準
画像の画素値から所定の閾値を差し引いた残差値を検索
領域内で平方和計算して検索領域内の画素数で除して平
均化した基準画像の自己相関係数とで除して、閾値付き
正規化相関係数を求め、 前記閾値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関法パ
ターンマッチングを行って、計測対象物を検出すること
を特徴とする画像認識による計測方法。 - 【請求項２】 前記閾値付き正規化相関係数に基づく正
規化相関法パターンマッチングにより、輝度レベルの異
なる類形パターンを閾値で篩い分けして、対象とする輝
度レベルのパターンを検出することを特徴とする請求項
１に記載の画像認識による計測方法。 - 【請求項３】 前記閾値付き正規化相関係数の閾値を、
輝度の定義域を指定する２つの閾値に設定し、当該閾値
付き正規化相関係数に基づいて対象パターンを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像認識による計測
方法。 - 【請求項４】 入力画像およびパターンマッチング用の
基準画像の各画素値から所定の閾値を各々差し引いた残
差値を検索領域内で積和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した相互相関係数を、 前記入力画像の画素値から所定の閾値を差し引いた残差
値を検索領域内で平方和計算して検索領域内の画素数で
除して平均化した入力画像の自己相関係数と、前記基準
画像の画素値から所定の閾値を差し引いた残差値を検索
領域内で平方和計算して検索領域内の画素数で除して平
均化した基準画像の自己相関係数とで除して、閾値付き
正規化相関係数を求める演算部を有し、 前記閾値付き正規化相関係数に基づいて正規化相関法パ
ターンマッチングを行って、計測対象物を検出すること
を特徴とする画像認識による計測装置。 - 【請求項５】 前記閾値付き正規化相関係数に基づく正
規化相関法パターンマッチングにより、輝度レベルの異
なる類形パターンを閾値で篩い分けして、対象とする輝
度レベルのパターンを検出することを特徴とする請求項
４に記載の画像認識による計測装置。 - 【請求項６】 前記閾値付き正規化相関係数の閾値を、
輝度の定義域を指定する２つの閾値に設定し、当該閾値
付き正規化相関係数に基づいて対象パターンを検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像認識による計測
装置。 - 【請求項７】 前記請求項１から請求項３までのいずれ
かに記載の画像認識による計測方法をコンピュータに実
行させるプログラムを、該コンピュータが読み取り可能
な媒体に記録して成ることを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155721A JPH11353480A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 画像認識による計測方法および計測装置および記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155721A JPH11353480A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 画像認識による計測方法および計測装置および記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11353480A true JPH11353480A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15612036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10155721A Pending JPH11353480A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 画像認識による計測方法および計測装置および記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11353480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055531A1 (ja) * | 2002-11-28 | 2004-07-01 | Advantest Corporation | 位置検出装置、位置検出方法、及び電子部品搬送装置 |
| JP2007006346A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Casio Comput Co Ltd | 画像処理装置及びプログラム |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP10155721A patent/JPH11353480A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055531A1 (ja) * | 2002-11-28 | 2004-07-01 | Advantest Corporation | 位置検出装置、位置検出方法、及び電子部品搬送装置 |
| US7471819B2 (en) | 2002-11-28 | 2008-12-30 | Advantest Corporation | Position detecting apparatus, a position detecting method and an electronic component carrying apparatus |
| JP2007006346A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Casio Comput Co Ltd | 画像処理装置及びプログラム |
| JP4613710B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-01-19 | カシオ計算機株式会社 | 画像処理装置及びプログラム |
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