JPH1183435A

JPH1183435A - 画像処理装置、及びその計測項目検査方法

Info

Publication number: JPH1183435A
Application number: JP9239886A
Authority: JP
Inventors: Shinji Natsume; 新二夏目
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; FFC Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; FFC Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】検査対象の表面状態が良好でないあるいは検
査環境の照明が一様でない場合においても、正しいエッ
ジ位置を検出できる。【解決手段】予め、手本となる画像に基づいて、仮計
測用の閾値、本計測用の閾値が設定されている。検査実
行時において、検査対象物を撮像した画像信号を、Ｉ／
Ｏインタフェース部１４より入力し、メモリ１２に格納
する。ＣＰＵ１１検査対象物の計測項目を測定する処理
を行う。まずメモリ１２に格納した画像信号より検査対
象の画像の輝度値のプロファイルを作成する。次に、こ
のプロファイル上で仮計測用の閾値と一致する仮のエッ
ジ位置を検出し、これに基づいてプロファイルを複数の
計測範囲に分割する。そして各計測範囲毎に上記本計測
用の閾値と一致するエッジ位置を検出する。その際１つ
の計測範囲に複数検出された場合には、仮のエッジ位置
に最も近いエッジ位置を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置、及
びその計測項目検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばＩＣのピン、コネクタ
のリード、マイクロメータの目盛り線等の計測項目（幅
・ピッチ・本数等）を計測して、検査対象物（上記Ｉ
Ｃ、コネクタ、マイクロメータ等）の良否検査を行うた
めの画像処理装置がある。

【０００３】この画像処理装置は、検査対象物を撮像装
置によって撮像し、この撮像によって得られた検査対象
の画像信号を入力して、この画像信号より、予め指定さ
れた計測ライン上の輝度値のプロファイル（輝度分布）
を作成する。そして、この輝度分布と、予め指定される
閾値とに基づいて、検査対象物の所定の検査項目（計測
項目）を計測する。例えば、検査対象物が上記ＩＣ、コ
ネクタ、マイクロメータ等である場合は、ＩＣのピン、
コネクタのリード、マイクロメータの目盛り線等の幅・
ピッチ・本数等の計測を行う。そして、この計測結果に
基づいて検査対象物の良否の判定を行う。この判定は、
画像処理装置において行ってもよいし、画像処理装置か
ら上記計測項目の計測結果を他の情報処理装置等に出力
して、この情報処理装置に上記良否の判定を行わせるよ
うにしてもよい。

【０００４】図８は、従来の画像処理装置による検査方
法を説明する図である。図８（ａ）は検査対象物と計測
ラインの一例を示す図であり、同図では検査対象物がＩ
Ｃのピンである例を示している。

【０００５】図８（ａ）には、８ピンのＩＣ４０と、そ
の片側のピン４１、４２、４３、４４の幅・ピッチ・本
数を計測する計測ラインＳ₁を示してある。同図に示す
各ピン４１、４２、４３、４４の幅は、各々“Ａ”、
“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”であり、ピッチは“Ｅ”、
“Ｆ”、“Ｇ”であるものとする。

【０００６】図８（ｂ）は、上記計測ラインＳ₁上を撮
像装置で撮像したＩＣ４０の画像データを基に、画像処
理装置において作成した画像の輝度値のプロファイルで
ある。

【０００７】従来の画像処理装置による幅・ピッチ検査
方法では、図８（ｂ）に示すプロファイル上で、閾値と
一致する点を求めることで、ＩＣ４０のピンの幅・ピッ
チ・本数等を計測していた。

【０００８】上記閾値は、例えば、図８（ｃ）に示すよ
うに、輝度値の最大値Ｈ₃と最小値Ｌ₃のちょうど中間
の輝度値Ｒ₁とする。そして、この閾値Ｒ₁と一致する
各点をプロファイル上で求めて、その各点の位置をＩＣ
のピンのエッジ位置であるものとみなす。同図では、エ
ッジ位置ｑ、ｒ、ｓ・・・等が検出される。そして、こ
れらエッジ位置ｑ、ｒ、ｓ等によって、ＩＣ４０の各ピ
ン４１、４２、４３、４４の幅、ピッチ、本数等を計測
して、良否の判定を行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像処理装
置は、画像の入力状態や検査対象物の表面状態等が良好
である場合は、適正な検査を行えるものである。

【００１０】しかしながら、例えば検査対象物の表面上
に汚れやゴミ等が付着すると輝度が不均一な部分が生じ
て、この輝度の不均一な部分をエッジ位置と誤検出して
しまう場合がある。

【００１１】図９は、従来の第１の問題を説明する図で
ある。図９（ａ）は、検査対象物であるＩＣ５０を示
す。ＩＣ５０は、図８のＩＣ４０と同じく、８ピンのＩ
Ｃである。同図には、ＩＣ５０の片側のピン５１、５
２、５３、５４の幅・ピッチ・本数を計測する計測ライ
ンＳ₂を示してある。但し、ＩＣ５０は、ＩＣ４０と異
なり、ピン５１に汚れ５５が付着している。このよう
に、計測ラインＳ₂上に汚れ等があると、計測ラインＳ
₂上を撮像装置で撮像したＩＣ５０の画像データを基
に、画像処理装置において作成した画像の輝度値のプロ
ファイルにおいて、輝度が不均一な部分が生じる。

【００１２】図９（ｂ）は、上記ＩＣ５０に対して作成
した上記計測ラインＳ₂上の画像の輝度値のプロファイ
ルと閾値を示す図である。図９（ｂ）では、図８（ｃ）
の場合と同様に、輝度値の最大値Ｈ₃と最小値Ｌ ₃のち
ょうど中間の輝度値を閾値Ｒ₁としている。そして、こ
の閾値Ｒ₁と一致する各点を上記プロファイル上で求め
て、その各点の位置をＩＣのピンのエッジ位置であるも
のとみなす。

【００１３】ところが、同図では、エッジ位置ｑ、ｒ、
ｓ・・・等が検出されるとともに、上記汚れが原因で生
じる輝度の不均一部分の為に、エッジ位置ｔが検出され
てしまう。

【００１４】このように、従来では、検査対象の表面状
態が良好でないと、輝度の不均一点をエッジ位置と誤検
出する場合があり、この為に正しい測定結果が得られな
くなり、誤判定するという問題があった。

【００１５】図１０は、従来の第２の問題を説明する図
である。図１０（ａ）は、検査対象であるＩＣ６０を示
す。ＩＣ６０は、図８のＩＣ４０と同じく、８ピンのＩ
Ｃパッケージである。同図には、ＩＣ６０の片側のピン
６１、６２、６３、６４の幅・ピッチ・本数を計測する
計測ラインＳ₃を示してある。但し、図１０（ａ）で
は、照明の状態が一様でないため、上記計測ラインＳ₃
上に比較的明るいエリアと比較的暗いエリアが存在す
る。図１０（ａ）では、ピン６２−６３間が最も明る
く、端に行くに従って暗くなる照明環境下で、計測を行
っている。

【００１６】図１０（ｂ）は、この様な環境下で撮像し
て得られた上記計測ラインＳ₃上の画像の輝度値のプロ
ファイルと閾値を示す図である。図１０（ｂ）に示すよ
うに、照明が明るいエリアにあるピン６２、６３の輝度
値は、照明が暗いエリアにあるピン６１、６４に比べて
非常に大きくなり、また、ピン６２−６３間のピッチ位
置の輝度値も非常に大きくなる。

【００１７】このようなプロファイルに基づいて、上記
図８（ｃ）の場合と同様に、輝度値の最大値Ｈ₄と最小
値Ｌ₄のちょうど中間の輝度値を閾値Ｒ₂と設定する
と、図１０（ｂ）に示すように、本来エッジ位置として
検出されるべき部分ｗを見逃してしまう場合がある。ま
た、図１０（ｂ）に示すように、エッジ位置ｕ、ｖを検
出しても、閾値Ｒ₂の値が、ピン６１の幅を計測するの
に適した値よりも大きな値となってしまっているため、
ピン６１の幅Ａよりも短い幅Ａ’を検出してしまう。

【００１８】このように、従来の方法では、検査対象に
対する照明の状態が一様でない場合等に、本来エッジ位
置として検出すべき部分を見逃したり、幅、ピッチの値
を正しく計測できない場合がある。この為、正しい計測
結果が得られなくなり、誤判定するという問題があっ
た。

【００１９】本発明の課題は、検査対象の表面状態が良
好でない場合、あるいは検査対象が照明の状態が一様で
ない環境下に置かれた場合においても、正しいエッジ位
置を検出でき、計測項目の安定で高精度な計測を可能に
する画像処理装置、及びその計測項目検査方法を提供す
ることである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】第１の発明の画像処理装
置は、入力する検査対象の画像データに基づいて、予め
指定された計測ライン上の画像の輝度分布を求める輝度
分布作成手段と、該輝度分布作成手段により求められた
輝度分布において、予め設定される仮計測用の閾値と輝
度値が一致する複数の仮のエッジ位置を検出し、該検出
する各仮のエッジ位置より複数の計測範囲を設定する計
測範囲設定手段と、該計測範囲設定手段により設定され
る各計測範囲毎に、計測範囲内において予め設定される
本計測用の閾値と輝度値が一致するエッジ位置を検出す
るエッジ位置検出手段と、該エッジ位置検出手段におい
て、１つの計測範囲内に１つのエッジ位置が検出された
場合には該エッジ位置を本来のエッジ位置であるものと
決定し、１つの計測範囲内に複数のエッジ位置が検出さ
れた場合には該複数のエッジ位置の中で前記仮のエッジ
位置に最も近い位置にあるエッジ位置を本来のエッジ位
置であるものと決定するエッジ位置決定手段と、を有す
る。

【００２１】上記第１の発明の画像処理装置は、仮計測
用の閾値によって検出される各仮のエッジ位置より複数
の計測範囲を設定し、各計測範囲毎に本計測用の閾値に
よりエッジ位置を検出する。そして、エッジ位置が複数
検出される計測範囲においては、上記仮のエッジ位置に
最も近い位置にあるエッジ位置を本来のエッジ位置であ
るものと決定する。

【００２２】これによって、第１の発明の画像処理装置
によれば、例えば、検査対象の表面状態が良好ではなく
輝度の不均一部分が生じる為に、本来のエッジ位置では
ない位置がエッジ位置として検出されてしまう場合であ
っても、仮のエッジ位置に最も近い位置にあるエッジ位
置のみを本来のエッジ位置とすることにより、正しい測
定結果が得られるようになる。

【００２３】第２の発明の画像処理装置は、入力する検
査対象の画像データに基づいて、予め指定された計測ラ
イン上の画像の輝度分布を求める輝度分布作成手段と、
該輝度分布作成手段により求められた輝度分布におい
て、予め設定される仮計測用の閾値と輝度値が一致する
複数の仮のエッジ位置を検出し、該検出する各仮のエッ
ジ位置より複数の計測範囲を設定する計測範囲設定手段
と、該計測範囲設定手段により設定される各計測範囲毎
に、各計測範囲における本計測用の閾値を動的に決定す
る本計測用閾値決定手段と、前記各計測範囲毎に、該本
計測用閾値決定手段によって決定される各本計測用の閾
値と輝度値が一致するエッジ位置を検出するエッジ位置
検出手段と、を有する。

【００２４】上記第２の発明の画像処理装置は、仮計測
用の閾値によって検出される各仮のエッジ位置より複数
の計測範囲を設定し、各計測範囲毎に所定の方法により
本計測用の閾値を決定する。そして、各計測範囲毎に、
それぞれに対して決定された本計測用の閾値を用いて、
エッジ位置を検出する。このエッジ位置は、１つの計測
範囲内に複数検出されてもよい。

【００２５】これによって、第２の発明の画像処理装置
によれば、照明の状態が一様でない等の為に検査対象物
に比較的明るいエリアと比較的暗いエリアが存在する場
合等であっても、所定の方法により設定される複数の計
測範囲毎に、各々、それぞれの計測範囲の明るさに応じ
た本計測用の閾値を決定することにより、この本計測用
の閾値を用いてエッジ位置を検出すれば、本来エッジ位
置として検出すべき部分を見逃すことなく、正しい測定
結果が得られるようになる。また、例えば、各計測範囲
毎に、幅・ピッチ等が正しく計測できるレベルに本計測
用の閾値が設定されるようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態である
画像処理装置３を含む画像処理検査システム全体の構成
を説明する図である。

【００２７】同図において、カメラ２は、検査対象物１
を撮像して、この撮像により得られた画像信号Ｊを画像
処理装置３に送る撮像装置である。画像処理装置３は、
カメラ２より出力される画像信号Ｊを入力して、この画
像信号Ｊを画像処理して、検査対象物１の良否を判定
し、その判定結果を判定結果信号Ｋとして出力する検査
装置である。

【００２８】図２は、上記画像処理装置３を実現するハ
ードウェア構成の一例を示す図である。図２に示す画像
処理装置３は、ＣＰＵ１１と、このＣＰＵ１１にバス１
７を介して接続されたＲＡＭ１２、記憶部１３、Ｉ／Ｏ
インタフェース部１４、入力部１５、及び表示部１６を
有する。尚、検査実行時の画像処理装置３としては入力
部１５、表示部１６は必ずしも必要なものではない。

【００２９】ＣＰＵ１１は、パーソナルコンピュータ１
０全体を制御する中央処理装置である。メモリ１２は、
ＣＰＵ１１が処理中のデータ等を一時的に記憶するＲＡ
Ｍ等のメモリである。あるいは、カメラ２から後述する
Ｉ／Ｏインタフェース部１４を介して入力する検査対象
物１の画像信号Ｊを、一時的に記憶するフレームメモリ
として使用されるメモリである。

【００３０】記憶部１３は、各種プログラム、データな
どを記憶する記憶装置等であり、少なくとも本実施形態
の画像処理装置３の機能（後述する幅・ピッチ検査方
法）を実現させるプログラムが記憶されている。

【００３１】記憶部１３は、例えばＨＤＤ等のコンピュ
ータ１０内蔵の記憶装置である。あるいは、記憶部１３
は、コンピュータ１０がＦＤＤ（フロッピーディスクド
ライブ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の媒体駆動装置を備
えており、この媒体駆動装置によって、少なくとも本実
施形態の画像処理装置３の機能（幅・ピッチ検査方法）
を実現させるプログラムが記憶されている可搬記憶媒体
｛ＦＤ（フロッピーディスク）、ＭＯ（光磁気ディス
ク）、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード、ＤＶＤ（デジタル
ビデオディスク）等｝から、上記プログラムを読み出す
形態のものであってもよい。

【００３２】Ｉ／Ｏインタフェース部１４は、カメラ２
から画像信号Ｊを入力し、また判定結果信号Ｋを外部の
他の情報処理装置等（不図示）に出力するための入出力
インタフェースである。

【００３３】入力部１５はキーボード、マウス、タッチ
パネル等を備えた入力装置であり、オペレータ等が後述
する計測ライン及び閾値等を指定するために用いられ
る。表示部１６は、後述する手本となる画像（に基づい
て作成される輝度値のプロファイル）の表示や、オペレ
ータ等が上記計測ラインや閾値等を指定する為の入力画
面等を表示するディスプレイ等である。

【００３４】入力部１５と表示部１６は、画像処理装置
３が検査対象物１の検査を実行する前に、オペレータ等
が上記計測ラインと上記閾値を指定するためのマン・マ
シン・インタフェースとして機能する。例えば、オペレ
ータ等は、表示部１６の画面上に表示される上記手本と
なる画像（の輝度値のプロファイル）を見ながら、適切
な計測ライン及び閾値を判断し、それらを入力部１５を
介して指定入力する。このオペレータ等により指定入力
された計測ライン、閾値等は、例えばメモリ１２または
記憶部１３に記憶され、検査実行時に利用される。

【００３５】尚、画像処理装置３が（図２に示すシステ
ムとは異なり）入力部及び表示部を備えていない場合
は、画像処理装置３を入力部／表示部を備える他の情報
処理装置に接続して、上記閾値等の指定入力をオペレー
タ等に行わせるようにしてもよい。この場合、例えば、
上記手本となる画像を上記他の情報処理装置に送り、こ
の情報処理装置が備える入力部／表示部を用いてオペレ
ータ等が計測ライン、閾値等を指定入力する。また、こ
の場合、検査実行時には、オペレータ等は上記情報処理
装置の入力部より画像処理装置３に対して検査の開始を
指示するようにしてもよい。

【００３６】以下、図３、図４を参照して、第１の実施
例を説明する。図３（ａ）は、検査対象物１と計測ライ
ンの一例を示す図であり、同図では検査対象物１がＩＣ
のピンである例を示している。

【００３７】図３（ａ）には、検査対象物１である８ピ
ンのＩＣ２０と、その片側のピン２１、２２、２３、２
４の幅・ピッチ・本数を計測するための計測ラインＳ₄
が示されている。ＩＣ２０は、上述したＩＣ５０と略同
様にピン２１の表面に汚れ２５が付着している。これよ
り、計測ラインＳ₄上の画像の輝度値のプロファイル
が、図９（ｂ）と略同様にして作成されることになる。

【００３８】図３（ｂ）は、上記計測ラインＳ₄上の画
像の輝度値のプロファイルである。同図では、計測ライ
ンＳ₄上全体ではなく、ピン２１、２２近辺のプロファ
イルのみを示している。

【００３９】上述したように、第１の実施例では、オペ
レータ等は、上記検査対象物１の検査を行う前に、予
め、まず検査対象物１の良否を検査するための手本とな
る画像を取り込み、その後、上記計測ラインＳ₄と、仮
計測用の閾値及び本計測用の閾値（後述する）を指定す
る作業を行う。閾値の指定方法は、特定の輝度値を指定
するものであってもよいし、計測ラインＳ₄上の最大輝
度値と最小輝度値間のパーセンテージを指定するもので
あってもよい。また、上記手本となる画像は、例えば、
基準サンプル（良品であるＩＣ等）をカメラ２により撮
像することにより得る。すなわち、上記基準サンプルの
画像信号Ｊを「手本となる画像」とする。

【００４０】第１の実施例では、図３（ｂ）に示す仮計
測用の閾値Ｐ₁と本計測用の閾値Ｑ₁の２つの閾値が指定
されるものとする。仮計測用の閾値は、ＩＣのピン等の
本数を正しく計測できるレベルに適宜設定するものであ
る。本計測用の閾値は、ピンの幅・ピッチが正しく計測
できるレベルに適宜設定するものである。これについて
詳しくは後述する。

【００４１】次に、図４及び図３（ｂ）を参照して、検
査対象物１の検査実行時の処理を説明する。図４は、第
１の実施例の画像処理装置３における検査実行時の処理
を説明するフローチャートである。

【００４２】同図において、まず、カメラ２から検査対
象物１の画像信号Ｊを取り込んだ後、計測ラインＳ₄上
の画像の輝度値のプロファイルを作成する（ステップＳ
１）。検査対象物１が図３（ａ）に示すＩＣ２０である
場合には、上記の通り、図３（ｂ）に示すプロファイル
が作成される。尚、プロファイルの作成は、計測ライン
Ｓ₄付近の濃度投影をとるものであってもよい。

【００４３】次に、作成したプロファイル上で、上記の
様に予め設定された仮計測用の閾値Ｐ₁と一致する点を
求めて、そこを仮のエッジ位置とする（ステップＳ
２）。図３（ｂ）に示すプロファイルにおいては、仮の
エッジ位置ａ、ｂ、ｃが求められる。

【００４４】続いて、ステップＳ２で求めた各仮のエッ
ジ位置間（ａ−ｂ間、ｂ−ｃ間）において、それぞれ最
大輝度点または最小輝度点を求める（ステップＳ３）。
すなわち、立ち上がりエッジにおける仮のエッジ位置ａ
と、立ち下がりエッジにおける仮のエッジ位置ｂとの間
の領域においては最も高い輝度値（輝度値Ｈ₁）の点を
求める。図３（ｂ）に示すプロファイルでは最大輝度点
ｄが求められる。一方、立ち下がりエッジにおける仮の
エッジ位置ｂと、立ち上がりエッジにおける仮のエッジ
位置ｃとの間の領域においては、最も低い輝度値（輝度
値Ｌ₁）の点を求める。図３（ｂ）に示すプロファイル
では最小輝度点ｆが求められる。更に、プロファイルの
両端においては、始点と最初の仮のエッジ間及び最後の
エッジと終点間で、それぞれ最小輝度値または最大輝度
値を求める。

【００４５】図３（ｂ）では、始点と、最初の仮のエッ
ジ位置である仮のエッジ位置ａとの間の領域において、
最小輝度点ｅが求められている。尚、図３（ｂ）ではＩ
Ｃ２０のピン２１、２２近辺のプロファイルを部分的に
示しているが、当然、計測ラインＳ₄上の画像の輝度値
のプロファイル全体では、仮のエッジ位置ａ、ｂ、ｃ以
外にも仮のエッジ位置が求められる。そして、それら各
仮のエッジ位置間及び最後の仮のエッジ位置と終点間で
最小輝度値または最大輝度値を求めるものである。

【００４６】次に、上記ステップＳ３により求めた複数
の最小輝度点と最大輝度点との間を、それぞれ１つの計
測範囲とする（ステップＳ４）。図３（ｂ）では、最小
輝度点ｅと最大輝度点ｄの間を計測範囲Ｍ₁とし、最大
輝度点ｄと最小輝度点ｆとの間を計測範囲Ｎ₁としてい
る。

【００４７】そして、各計測範囲内において、本計測用
の閾値Ｑ₁と一致する点を求めて、これをエッジ位置と
する（ステップＳ５）。このとき、一つの計測範囲内に
複数のエッジ位置が求まっているか否かを判定する（ス
テップＳ６）。一つの計測範囲内に１つのエッジ位置の
みが求まった場合には（ステップＳ６、ＮＯ）、そのエ
ッジ位置が本来のエッジ位置であるものと決定する（ス
テップＳ７）。一方、一つの計測範囲内に複数のエッジ
位置が求まっている場合には（ステップＳ６、ＹＥ
Ｓ）、これら複数のエッジ位置の中で仮のエッジ位置
（当該計測範囲内にある仮のエッジ位置）に最も近いも
のが、本来のエッジ位置であると決定する（ステップＳ
８）。

【００４８】上記ステップＳ５〜ステップＳ８の処理に
よって、図３（ｂ）に示す計測範囲Ｍ₁においては、本
計測用の閾値Ｑ₁と一致する唯一の点であるエッジ位置
ｇが本来の（本当の）エッジ位置であるものと決定され
る。一方、計測範囲Ｎ₁においては、ピン２１の汚れ２
５によって輝度の不均一点が生じる為に、本計測用の閾
値Ｑ₁と一致する点が３箇所求まってしまうが、その中
で仮のエッジ位置ｂに最も近い位置にあるエッジ位置ｈ
が本来のエッジ位置であるものと決定される。

【００４９】そして、全ての計測範囲において、上記ス
テップＳ５〜ステップＳ８の処理を行うと（ステップＳ
９、ＹＥＳ）、ＩＣのピン等の幅・ピッチ検査における
エッジ検出処理が終了する。

【００５０】そして、検出したエッジ位置に基づいて検
査対象の所定の計測項目（幅・ピッチ・本数等）を算出
（計測）する。エッジ位置に基づく幅・ピッチ・本数等
の計測方法は、従来より知られている方法であるので、
ここでの説明は省略するが、例えば立ち上がりエッジと
立ち下がりエッジ間の距離をＩＣのピン等の“幅”とし
て計測する。

【００５１】そして、この幅・ピッチ・本数等の計測結
果に基づいて、検査対象物１の良否が判定される。例え
ば、幅・ピッチの計測値が予め設定される基準範囲内で
あり、本数の計測値が予め設定される値と同じであれ
ば、その検査対象物は良品であるものと判定する。尚、
この良否判定（あるいは計測項目の計測）は、画像処理
装置３において行ってもよいし、画像処理装置３から上
記計測結果（あるいは本来のエッジ位置の情報）を他の
情報処理装置等に出力して、この情報処理装置に良否判
定を行わせるようにしてもよい。

【００５２】このように、第１の実施例によれば、仮の
エッジ位置等に基づいて決められる各計測範囲毎に、本
計測用の閾値Ｑ₁と一致するエッジ位置を求めて、１つ
の計測範囲内にエッジ位置が複数存在する場合には仮の
エッジ位置に最も近いエッジ位置を本来のエッジ位置と
することによって、検査対象の表面状態が良好でない場
合であってもエッジ位置を誤検出する確率を極めて低く
することができ、幅・ピッチ・本数等の安定で高精度な
計測が可能となる。

【００５３】以下、図５、図６を参照して、第２の実施
例を説明する。図５（ａ）は、検査対象物１と計測ライ
ンの他の例を示す図であり、同図では検査対象がＩＣの
ピンである例を示している。

【００５４】図５（ａ）には、検査対象物１である８ピ
ンのＩＣ３０と、その片側のピン３１、３２、３３、３
４の幅・ピッチ・本数を計測するための計測ラインＳ₅
が示されている。ＩＣ３０は、上述したＩＣ６０と略同
様に表面状態は良好であるが、照明の状態が一様でない
こと等が原因でカメラ２の撮像領域内に比較的明るいエ
リアと比較的暗いエリアが存在する。同図では、ＩＣ６
０の中央のピン３２−３３間が最も明るく、左右共、端
に行くに従って暗くなっている。

【００５５】このため、計測ラインＳ₅上においても、
図１０（ｂ）と略同様の輝度値のプロファイルが作成さ
れることになる。図５（ｂ）は、上記計測ラインＳ₅上
の画像の輝度値のプロファイルである。

【００５６】同図では、計測ラインＳ₅上全体ではな
く、ピン３１、３２近辺のプロファイルのみを示してい
る。この第２の実施例では、オペレータ等は、上記検査
対象物１の計測を行う前に、例えば上述した方法によ
り、予め、まず手本とする画像を画像処理装置３に取り
込んだ後、上記計測ラインＳ₅と、仮計測用の閾値を指
定する作業を行う。仮計測用の閾値の指定方法は、特定
の輝度値を指定するものであってもよいし、計測ライン
Ｓ₅上の最大輝度値と最小輝度値間のパーセンテージを
指定するものであってもよい。

【００５７】第２の実施例では、図５（ｂ）に示す仮計
測用の閾値Ｐ₂が指定（設定）されるものとする。次
に、図６及び図５（ｂ）を参照して、検査対象物１の検
査実行時の処理を説明する。

【００５８】図６は、第２の実施例の画像処理装置３に
おける検査実行時の処理を説明するフローチャートであ
る。同図において、まず、カメラ２から検査対象物１の
画像信号Ｊを取り込んだ後、計測ラインＳ₅上の画像の
輝度値のプロファイルを作成する（ステップＳ１１）。
図５（ａ）に示す例では、上記の通り、図５（ｂ）に示
すプロファイルが作成される。尚、プロファイルの作成
は、計測ラインＳ₅付近の濃度投影をとるものであって
もよい。

【００５９】次に、上記の様に予め設定された仮計測用
の閾値Ｐ₂と一致する点を求めて、そこを仮のエッジ位
置とする（ステップＳ１２）。図５（ｂ）においては、
仮のエッジ位置ｉ、ｊ、ｋが求められる。

【００６０】続いて、ステップＳ１２で求めた各仮のエ
ッジ位置間（ｉ−ｊ間、ｊ−ｋ間）において、それぞれ
最大輝度点または最小輝度点を求める（ステップＳ１
３）。すなわち、図５（ｂ）に示すプロファイルにおい
ては、立ち上がりエッジにおける仮のエッジ位置ｉと、
立ち下がりエッジにおける仮のエッジ位置ｊとの間の領
域においては最も高い輝度値（輝度値Ｈ₂）の点ｌが求
められる。一方、立ち下がりエッジにおける仮のエッジ
位置ｊと、立ち上がりエッジにおける仮のエッジ位置ｋ
との間の領域においては、最も低い輝度値（輝度値
Ｌ₃）の点ｎが求められる。更に、上記ステップＳ１１
で作成したプロファイルの両端においては、始点と最初
の仮のエッジ間及び最後のエッジと終点間で、それぞれ
最小輝度値または最大輝度値を求める。図５（ｂ）に示
すプロファイルからは、始点と、最初の仮のエッジ位置
である仮のエッジ位置ｉとの間の領域において、最小輝
度点ｍが求められる。

【００６１】尚、図５（ｂ）ではＩＣ３０のピン３１、
３２近辺のプロファイルを部分的に示しているが、当
然、計測ラインＳ₅上の画像の輝度値のプロファイル全
体では、仮のエッジ位置ｉ、ｊ、ｋ以外にも仮のエッジ
位置が求められる。そして、各仮のエッジ位置間及び最
後の仮のエッジ位置と終点間で最小輝度値または最大輝
度値を求めるものである。

【００６２】次に、上記ステップＳ１３により求めた複
数の最小輝度点と最大輝度点との間を、それぞれ１つの
計測範囲とする（ステップＳ１４）。図５（ｂ）では、
最小輝度点ｍと最大輝度点ｌの間を計測範囲Ｍ₂とし、
最大輝度点ｌと最小輝度点ｎとの間を計測範囲Ｎ₂とし
ている。

【００６３】そして、各計測範囲毎に、本計測用の閾値
を求める（ステップＳ１５）。例えば図５（ｂ）では、
計測範囲Ｍ₂においては、最大輝度点ｌの輝度値Ｈ₂と
最小輝度点ｍの輝度値Ｌ₂のちょうど中間の値を、本計
測用の閾値Ｑ₂としている。すなわち、Ｑ₂＝Ｌ₂＋（Ｈ₂−Ｌ₂）÷２の算出式により計測範囲Ｍ₂における本計測用の閾値Ｑ
₂を求めている。

【００６４】同様にして、計測範囲Ｎ₂においては、最
大輝度点ｌの輝度値Ｈ₂と最小輝度点ｎの輝度値Ｌ₃の
ちょうど中間の値を、本計測用の閾値Ｑ₃としている。
すなわち、Ｑ₃＝Ｌ₃＋（Ｈ₂−Ｌ₃）÷２の算出式により計測範囲Ｎ₂における本計測用の閾値Ｑ
₃を求めている。

【００６５】以下、同様にして、全ての各計測範囲にお
ける本計測用の閾値を求める。尚、図５（ｂ）に示す例
では、最大輝度点の輝度値と最小輝度点の輝度値のちょ
うど中間の値を、本計測用の閾値としているが、これに
限るものではない。本計測用の閾値は、検査対象、撮像
状態等に応じて、適宜、幅・ピッチが正確に計測できる
適切な値に設定することができる。これについては、詳
しくは後述する。

【００６６】上記ステップＳ１５の処理によって各計測
範囲毎に本計測用の閾値を求めると、続いて、各計測範
囲毎にその本計測用の閾値を用いて、エッジ位置を検出
する（ステップＳ１６）。例えば、図５（ｂ）では、計
測範囲Ｍ₂においては上記の様に算出した本計測用の閾
値Ｑ₂を用いてエッジ位置ｏを求め、計測範囲Ｎ₂にお
いては本計測用の閾値Ｑ₃を用いてエッジ位置ｐを求め
る。

【００６７】このように、第２の実施例では、各計測範
囲毎に本計測用の閾値を動的に決定することで、例えば
図１０（ｂ）で説明した閾値Ｒ₂のように本来検出すべ
きエッジ位置を検出しないという状況が生じるのを回避
できる。すなわち、まず、仮計測用の閾値を用いて複数
の計測範囲を求め、次に各計測範囲において動的に決定
された本計測用の閾値を用いてエッジ位置を検出するこ
とにより、本来検出されるべきエッジ位置は確実に検出
できるようになる。また、各計測範囲毎に、幅・ピッチ
が正しく計測できるレベルに本計測用の閾値が設定され
るようになる。

【００６８】そして、上記本計測用の閾値を用いて検出
されたエッジ位置に基づいて、ＩＣ３０のピンの幅・ピ
ッチ・本数を算出（測定）すると、照明が一様でない環
境下においても影響されることなく、ほぼ正しい測定結
果を得ることができる。よって、この測定結果に基づい
て（当該画像処理装置または他の情報処理装置によっ
て）検査対象の良否を判定すると、判定ミスが生じる可
能性は極めて低くなる。

【００６９】このように、第２の実施例によれば、検査
対象物１（特に計測ライン上）を照らす照明が一様でな
い状態の場合にも、調整作業を行う必要なく、エッジ位
置を誤検出する確率を極めて低くすることができる。よ
って、このエッジ位置に基づいて、検査対象物１の計測
項目であるＩＣのピンの幅・ピッチ・本数等を安定で高
精度に計測することができる。

【００７０】図７は、第１の実施例において、仮計測用
の閾値と本計測用の閾値を適切に設定（指定）する方法
の例を説明する図である。第１の実施例においては、仮
計測用の閾値Ｐと本計測用の閾値Ｑは、上述してあるよ
うに、検査実行する前に、手本となる画像に基づいて指
定するものである。その際、仮計測用の閾値Ｐは、ピン
等の本数が正確に計測できるレベルに設定するのが適切
である。一方、本計測用の閾値Ｑは、ピン等の幅・ピッ
チが正確に計測できるレベルに設定するのが適切であ
る。

【００７１】図７（ａ）、（ｂ）は、仮計測用の閾値の
設定例を説明する図である。図７（ａ）、（ｂ）は、計
測対象物１の撮像状態に応じて適切な設定を行う例であ
る。

【００７２】図７（ａ）は輝度値の低い部分が安定して
いるプロファイルが作成される場合に設定される仮計測
用の閾値Ｐ₃を示す。この場合、例えば、最大輝度値と
最小輝度値間のパーセンテージで指定する場合、例えば
最小輝度値から３０％高い位置に仮計測用の閾値Ｐ₃を
設定する。

【００７３】図７（ｂ）は輝度値の高い部分が安定して
いるプロファイルが作成される場合に設定される仮計測
用の閾値Ｐ₄示す。この場合、例えば、最大輝度値と最
小輝度値間のパーセンテージで指定する場合、例えば最
大輝度値から３０％低い位置に仮計測用の閾値Ｐ₄を設
定する。

【００７４】図７（ｃ）、（ｄ）は、本計測用の閾値の
設定の一例を説明する図である。図７（ｃ）、（ｄ）は
検査対象に応じて適切な設定を行う例である。本計測用
の閾値は、通常は、最大輝度値と最小輝度値間のちょう
ど真ん中（５０％）程度を設定すればよいが、撮像状
態、検査対象によっては、状況に応じて適切な設定を行
うようにする。例えば、検査対象物１によっては、図７
（ｃ）に示すＩＣ７０のように、ピンが２段構造となっ
ているものがあり、このようなＩＣ７０のピンの幅・ピ
ッチ・本数等を計測する為に計測ラインＳ₆上の画像の
輝度値のプロファイルを作成すると、図７（ｄ）に示す
プロファイルが作成される。

【００７５】このようなプロファイルに基づいて、上記
構造のＩＣ７０の検査を行う場合において、各ピンのエ
ッジ位置を正確に検出するようにするためには（ピン等
の幅・ピッチを正確に計測できるレベルに設定するため
には）、比較的輝度値が低い位置に本計測用の閾値を設
定したほうが適切である。図７（ｄ）に示す例では、最
小輝度値から例えば２５％高い位置に本計測用の閾値Ｑ
を設定している。

【００７６】以上、第１の実施例における閾値の適切な
設定方法を説明したが、第２の実施例において各計測範
囲毎に本計測用の閾値を決定する場合にも、同様の設定
方法が適用できる。すなわち、図５、図６の説明では各
計測範囲において最大輝度値と最小輝度値間のちょうど
真ん中（５０％）の値を算出して、その算出値をその計
測範囲における本計測用の閾値Ｑ₁、Ｑ₂としていた
が、例えば検査対象物１が図７（ｃ）に示すＩＣ７０で
ある場合には各計測範囲において最小輝度値間から２５
％の値を本計測用の閾値として算出するように、予め設
定しておくようにしてもよい。

【００７７】また、各計測範囲毎に本計測用の閾値Ｑを
求める他の方法として、計測範囲毎にプロファイルデー
タのヒストグラムを作成し、判別分析法やＰタイル法等
によって本計測用の閾値Ｑを求めてもよい。尚、判別分
析法やＰタイル法は、一般的に知られている方法である
ので、ここでの説明は省略する。

【００７８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像処理装置及びその計測項目検査方法によれば、検査
対象の表面状態が良好でないこと等が原因で計測ライン
上に輝度が不均一な部分があり、計測ライン上の画像の
輝度値の分布に不均一な点が生じる場合において、この
不均一な点をエッジ位置と誤検出してしまうことなく正
確にエッジ位置を検出できる。

【００７９】よって、検査対象の表面状態等に影響され
ることなく、検査対象の計測項目（幅・ピッチ・本数
等）を安定で高精度に計測することが可能になる。ま
た、例えば、検査対象周辺の照明状態が一様ではない場
合でも、検査対象の計測項目（幅・ピッチ・本数等）を
安定で高精度に計測することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の画像処理検査システム全体
の構成を説明する図である。

【図２】本発明の実施形態の画像処理装置を実現するハ
ードウェア構成の一例を示す図である。

【図３】（ａ）は検査対象物と計測ラインの一例を示す
図であり、（ｂ）は計測ライン上の画像の輝度値のプロ
ファイルの一例を示す図である。

【図４】第１の実施例の画像処理装置の動作を説明する
フローチャートである。

【図５】（ａ）は検査対象物と計測ラインの一例を示す
図であり、（ｂ）は計測ライン上の画像の輝度値のプロ
ファイルの一例を示す図である。

【図６】第２の実施例の画像処理装置の動作を説明する
フローチャートである。

【図７】第１の実施例の画像処理装置における仮計測用
の閾値と本計測用の閾値の設定方法の一例を説明する図
である。

【図８】従来の画像処理装置による計測方法を説明する
図である。

【図９】従来の計測方法の第１の問題を説明する図であ
る。

【図１０】従来の計測方法の第２の問題を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１検査対象物２カメラ３画像処理装置１０コンピュータ１１ＣＰＵ１２メモリ１３記憶部１４Ｉ／Ｏインタフェース部１５入力部１６表示部１７バス２０ＩＣ２１、２２、２３、２４ピン２５汚れ３０ＩＣ３１、３２、３３、３４ピン７０ＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力する検査対象の画像データに基づい
て、予め指定された計測ライン上の画像の輝度分布を求
める輝度分布作成手段と、該輝度分布作成手段により求められた輝度分布におい
て、予め設定される仮計測用の閾値と輝度値が一致する
複数の仮のエッジ位置を検出し、該各仮のエッジ位置よ
り複数の計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、該計測範囲設定手段により設定される各計測範囲毎に、
計測範囲内において予め設定される本計測用の閾値と輝
度値が一致するエッジ位置を検出するエッジ位置検出手
段と、該エッジ位置検出手段において、１つの計測範囲内に１
つのエッジ位置が検出された場合には該エッジ位置を本
来のエッジ位置であるものと決定し、１つの計測範囲内
に複数のエッジ位置が検出された場合には該複数のエッ
ジ位置の中で前記仮のエッジ位置に最も近い位置にある
エッジ位置を本来のエッジ位置であるものと決定するエ
ッジ位置決定手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】入力する検査対象の画像データに基づい
て、予め指定された計測ライン上の画像の輝度分布を求
める輝度分布作成手段と、該輝度分布作成手段により求められた輝度分布におい
て、予め設定される仮計測用の閾値と輝度値が一致する
複数の仮のエッジ位置を検出し、該各仮のエッジ位置よ
り複数の計測範囲を設定する計測範囲設定手段と、該計測範囲設定手段により設定される各計測範囲毎に、
各計測範囲における本計測用の閾値を動的に決定する本
計測用閾値決定手段と、前記各計測範囲毎に、該本計測用閾値決定手段によって
決定される各本計測用の閾値と輝度値が一致するエッジ
位置を検出するエッジ位置検出手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】前記計測範囲設定手段は、前記検出され
る各仮のエッジ位置より、前記輝度分布の始点と最初の
仮のエッジ位置間、各仮のエッジ位置間、及び最後の仮
のエッジ位置と前記輝度分布の終点間において各々最大
輝度点または最小輝度点を検出し、該各最大輝度点と最
小輝度点の間を１つの計測範囲に設定することを特徴と
する請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】検査対象の画像データから、予め設定さ
れた計測ライン上の画像の輝度分布を求め、該輝度分布
に基づいて前記検査対象の所定の計測項目を計測する計
測項目検査方法において、予め設定される仮計測用の閾値によって前記輝度分布上
における仮のエッジ位置を検出し、該各仮のエッジ位置の情報から複数の計測範囲を設定
し、該各計測範囲において予め設定される本計測用の閾値を
用いて本来のエッジ位置の候補を検出し、本来のエッジ位置の候補が複数検出される計測範囲にお
いては当該計測範囲内にある仮のエッジ位置に最も近い
本来のエッジ位置の候補を本来のエッジ位置とし、本来
のエッジ位置の候補が１つ検出される計測範囲において
は該検出された本来のエッジ位置の候補を本来のエッジ
位置とし、該各本来のエッジ位置に基づいて、前記検査対象の所定
の計測項目を計測することを特徴とする計測項目検査方
法。
【請求項５】検査対象の画像データから、予め設定さ
れた計測ライン上の画像の輝度分布を求め、該輝度分布
に基づいて前記検査対象の所定の計測項目を計測する計
測項目検査方法において、予め設定される仮計測用の閾値によって前記輝度分布上
における仮のエッジ位置を検出し、該検出した各仮のエッジ位置に基づいて、前記輝度分布
を複数の計測範囲に分割し、該分割した各計測範囲毎に本計測用の閾値を求め、各計測範囲毎に、それぞれに対して求められた本計測用
の閾値を用いて本来のエッジ位置を検出し、該各本来のエッジ位置に基づいて、前記検査対象の所定
の計測項目を計測することを特徴とする計測項目検査方
法。