JPS59196446A - 不良認識装置 - Google Patents

不良認識装置

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JPS59196446A
JPS59196446A JP7098283A JP7098283A JPS59196446A JP S59196446 A JPS59196446 A JP S59196446A JP 7098283 A JP7098283 A JP 7098283A JP 7098283 A JP7098283 A JP 7098283A JP S59196446 A JPS59196446 A JP S59196446A
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JP
Japan
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pattern
circuit
image pattern
image
picture
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Pending
Application number
JP7098283A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Goto
幸博 後藤
Nobushi Suzuki
鈴木 悦四
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7098283A priority Critical patent/JPS59196446A/ja
Publication of JPS59196446A publication Critical patent/JPS59196446A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95607Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は1例えば半導体ペレット表面に生じた傷等の不
良を自動認識する不良認識装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、この種の装置として、例えば対象物表面の光学像
を撮像してこの撮像画像を予め用意しておいた参照パタ
ーンと比較することにより、対象物表面の傷を認識する
よう?ニしたものが多−<使用されている、この種の装
置は、例えば、先ず対象物表面に対しレーザ光等の高強
度の光を斜め上方より照明し、傷や異物による散乱光を
対象物表面の垂直上方で工業用テレビジョンカメラ(I
TVカメラ)等の撮像装置で受像する。そして、この撮
像装置で得られた画像情報を二値化してこの二値化ml
 (jUパターンを、このパターンと同じ大きさのト照
パターンと画素比較し、その比較結果から前記ヌ」象物
の傷等を認識1−るように構I戊されている。
ところが、このような従来の装置は、撮像した二値化I
f!II 4’lパターンをそのままの大きさで参照パ
ターンと比較しているため、Il/11えは参照パター
ンとの不一致l、!!I素の数から不良を認識しようと
すると、阿1募特竹のノイズの、ジ盤により不一致画素
数が大きく変化し、不良でもないのに不良と認識するこ
とが多く認識精度が者しく低かった。
一方、不良認識をする別の装置として、印刷配線板等の
パターン上の湯を認識するために用いられるものがある
。この装置は、例えば印刷配線板のパターン形成面なう
数個して二値化し、この二値化画像の白画素もしくは黒
画素領域を拡大あるいは縮少することによりパターンt
に形成された微少な傷を消去して擬似的に傷の無いパタ
ーンを作成する。そして、このパターンと撮像画像パタ
ーンとを比較することにより傷を言忍識するようにして
いる。しかしながら、このような装置は、画像の拡大あ
るいは縮少により傷パターンを消去するものであるため
、傷の大きさがプリントパターン幅に近い場合には消去
しきれず、この傷を正規のパターンと判断してしまう不
具合がある。このため、前記従来例同様、高い認識精度
を得ることができない。
また、認識精度を高めるために、撮像画像パターンとの
比較に用いる参照パターンに前記したような擬似パター
ンではなく、設計データより構成したパターンを用いる
手法も考えられる。
しかる(二、このような手法では、撮像画像パターンと
設計パターンとの比較に際し、両パターンを例えば1μ
m以下の精度で位置合わせしなければならず、位置合わ
せに時間がかかって能率の良い認識を行なえな−いとい
う欠点があった。
(発明の目的〕 本発明は、ノイズの影抄をそれほど受けずにしかも如何
なる形態の不良であっても安定に短時間で認識できるよ
うにし、認識精度が高く高能率で認識を行ない得る不良
認識装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、を記目的を達成するために、撮像画像情報を
二値化して第1の記憶回路に記憶し、この第1の記憶回
路に記憶した二fiil 1ヒ画係パターンを、限定し
た所定の大きさ分すつ読み出し位置を一定の画素すつシ
フトしなから広択的(−読み吊し、この読み出された部
分!甲」塚パターンを予め第2の記憶回路に記憶してお
いた参照パターンと画素毎に比較してこの比較の結果不
一致となった画素数を計数し、この削数結果より不良を
認識するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
第1図は、不発明の一実施例における不良認識装置のブ
ロック構成図である、この装置は。
認識対象物である半導体ペレットIを載置した載置台2
と、この載置台2の斜め1方に配設されたレーザハロゲ
ンランプなどの照明装置3と、載置台2の垂直を方に配
設された工業用テレビジョン(ITV)カメラ4とから
なる撮像系を有している。そして、上記照明装置3の照
明により生じた半導体ペレット1表面の光学像をITV
カメラ4で撮像し、その撮像画像信号を二値化回路5で
二値化して画像メモリ6に記憶している。また不良認識
装置は、参照画像パターンを記憶した参照パターンメモ
リ7を有している。ここで1記参照画像パターンは、半
導体ペレット1表面の理想画像パターンからなるもので
、その大きさは前記ITVカメラ4(−より得られた撮
像画像パターンよりも小さな任意の大きさに定めである
。そして、不良認識装置は。
マイクロプロセッサを王制割部とした制御回路8からの
指示に従って、前記画像メモリ6および参照パターンメ
モリ7よりそれぞれ二値化画像パターンおよび参照画像
パターンを読み出し。
これらの各画像パターンを相関回路9で対応する画素毎
にレベル比較している。そして、この比較の結果レベル
が一致した画素の数を計数回路10で計数し、この計数
値を認識回路11で判定することにより、半導体ペレッ
ト1の不良認識を行なっている。
次(′″−1す、七のように構成された装置の作用を説
明する。先ず、参照画像パターンと1.て、全画素を″
H″レベルとし、かつ大きさを8×8画素とした画像パ
ターンを用意し、これ′2−参照パターンメモリ7に予
め記憶しておく。
この状態で、半導体ペレット1を截置台2―セットし、
制御回路8から起仰信号を発すると。
照明装置3により半導体ペレット1の表面が照明される
、このときベレット1表面に傷や異物等があると、この
部分で光の散乱が発生してこの散乱光がI’l’Vカメ
ラ4で受像される。つまり、ITVカメラ4では傷部分
のみが明るく光る光学像が撮像される。そして、このI
TVカメラ4で得られた撮像画像信号は、二値化回路5
で二値化され、二値化画像パターンとして画像メモリ6
に記憶される。このとき、旧記二値化画像パターンの大
きさは、例えば第2Lffi(a)に示す如<511X
511画素よりなる。
さて、こうして二値化画像パターンの紀・億がなされる
と、制御回路8から画像メモリ6および参照パターンメ
モリ7にそれぞれ続出アドレスの指定と読み出し指示が
なされ、画像パターンの読出しが行なわれる。
例えば、1曲像メモリ6からは先ず第2因(b)の斜線
部分に示すよう(二画面の左上角に位置する8×8画素
の部分画像パターンが読出される。
そして、この部分画像パターンは、同時に参照パターン
メモリ7から読出された参照画像パターンと、相関回路
9で対応する画素毎に比較される。この比較の結果、レ
ベルが一致した画素の数は計数回路10で計数され、認
識回路11による不良認識処理に供される。     
      1そうして画面の左上角の部分画1求パタ
ーンの比較および認識を終了すると、次に、第2図(C
)に示す如く読出し位置を水平方向に1画素分シフトし
、この位置における部分画像パターンを読み出す。そし
て、この部分画像パターンを、前記第2図(I))の場
合と同様に相関回路9に供給して参照画像パターンと比
較し、その−数置素数を計数回路IOで計数して認識回
路11へ導びく。この認識を終了すると、部分画像パタ
ーンの続出し位置を第2図(d)のようにさら(=水平
方向へ111!!l素シフトして参照画像パターンとの
比較およびその一致画素数による不良認識を行ない、以
下同様(二続出し位置を水平方向に1画素ずつシフトす
る毎に部分画像パターンを読出して前記比較および不良
認識を行なう。
そうして、最右端の部分画像パターン(第2図(e) 
) l二ついての処理を終了すると、次(二読出し位置
を第2Lffiのように垂直方向に1画素分シフトして
部分画像パターンを読出しj2L下同様に読出し位置を
水平方向および垂直方向へ順次シフト移動させることに
より全画面について部分画像パターンを読み出し、比較
および不良認識処理を行なう。
、この結果1例えば第3図■に示すような傷(二よる像
があった場合、この像は読出し位置Jのときに第4図(
a)に示す如く抽出され、参照画像パターン(第5図)
と比較される。そして、この場合−数置素数が“16”
と検出され、認識回路11へ供給される。一方、ノイズ
【二よる像しか存在しない部分画像パターン(読出し位
置K)は、例えば第4図(b)のように−数置素数は、
多くとも数11!!lAと著しく少ない。したがって、
認識回路11において、良否の判定レベルを例えば10
”画素と設定し、この10”画素を越えた場合のみ不良
と判定されば、極めて正確な認識を行なえる。
このように本実施例は、傷や異物等による真の不良画素
は一部分に集中することに着目し、参照画像パターンと
の比較に供するパターンの大きさを小さく設定している
ので、錫等の不良をノイズ等と区別して正側に認識する
ことができる。ちなみに、撮像画面全面をそのまま参照
画像パターンと比較する従来の装置では、例えば第6図
(二示す如くノイズや不良とはならない微小な傷が比較
的多いと、計数回路1θC二おけるtt数値が大さくな
って、その数(−よっては不良ど判定してしまうことに
なり、認識端間が低い。また、本実施例であれば、比較
に供する画像パターンを小さく設定したことにより良否
の判定ラインを精密に設定できるので、小さな傷から大
きな傷まで傷の形態に拘らずに認識できる利点がある。
さらに、比較な行なう際に精密な位置合わせか不要なた
め、高速(−認識することができる。
なお、本発明は1記実施例に両足されるものではない。
例えば、前記実施例では、制御回路をマイクロプロセッ
サを用いて(苛成し、これによりl”ll fiメモリ
の読出し制御を行なったが、画数メそりを第7図に示す
如く複・奴のシフトレジスタ12a〜12nを直列に接
続、これらのシフトレジスタ12a〜12nにシフト入
力した二値化画像パターンのうち所望の部分画像パダー
ンをパラレル(−取り出して比較に供するように構成し
てもよい。また、相関回路、計数回路および認識回路の
動作を制イ+ll]回路のマイクロプロセッサにより行
なうようにしてもよい。また参照画像パターンの大きさ
を検査対象物に応じて斐えるようにしてもよい。このよ
う(ニすれば、不良判定規準を種々変化させることがで
きる。
例えば、参照画像パターンを大きくすれば、画面内のH
”の数に重点をおいた判定を行なうことができ、通に小
さく設定すれば不良画素(”)−1” )の面積に重点
をおいた判定を行なうことができる。さらに、参照画像
パターンとして、第8図(a) 、 (1))に示す如
く縦線あるいは横線各パターンが挿入されたものを用い
てもよく、このようにすれば縦線あるいは横線パターン
を含む画像パターンの不良を認識できる。またこの場合
には、縦線パターン等の特定パターンのパターン認識も
同時に行なうことができる。また、認識回路では、良否
の判定ばかりでなく、不良の形状や大きさ、あるいは位
置等を認識して原因究明に役立てるようにしてもよい。
その他、撮像部や照明装置の構成、対象物の種類、部分
画像パターンの大きさ等についても、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したようC二本発明(−よれは、二値化画像パ
ターンを、それよりも小さい所定の大きさ分ずつ読出し
位置を一定画素ずつシフトしながら読み出して参照画像
パターンと比較し、この比較の結果一致もしくは不一致
となった画素の数を11数してその計数値から不良認識
を行なうようにしたもので、ノイズの影像・を受は難く
しかも如何なる形態の不良であっても安定(=短時間で
認識することができ、認識精1yが冒く高能率で認識を
行ない得る不良認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は本発明の一実施例を説明するためのも
ので、第1図は不良認識装置の概略構成を示すブロック
因、第2図(al〜(f)は画像パターンの読出し位置
を説明するための模式図、第3図は撮散画隊パターンの
一例を示す図、第4図(a)、(b)は部分画1象パタ
ーンの一例な示す模式図、第5図は参照画像パターンの
一例を示す模式図、第6図は撮像画像パターンの別の一
例を示す肉、第7図および第8図(a) 、 (b)は
それぞれ他の異なる実施例を示すもので、第7図は画像
メモリの構成?示す図、N38図(a) 、 (b)は
参照画像パターンを示す、模式図である。 I・・・半導体ペレット、2甲装置台、3・・・L/ 
−ザ照明装置、4・・・ITVカメラ、5・・・二値化
回路、6・・・画像メモリ、7・・・参照パターンメモ
リ。 8・・・制御回路、9・・・相関回路、1o・・・−十
数回路、11・・・認識回路。 出1如人代理人 弁理士  鈴  江  武  彦第2
図 (C)          (d) (e)          (f) 第3図 第4図 (a)         (b) 第5図 第6図 第7図 5 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  対象物の光学像を撮像する撮像部と、この撮
    像部により得られた撮像画像情報を二値化する二値化回
    路と、この二値化回路で得られた二値化画像パターンを
    記憶する第1の記憶回路と、上記二値化画像パターンよ
    りも小さい所定の大きさの参照画像パターンを記憶する
    第2の記憶回路と、前記第1の記憶回路に記憶した二値
    化画像パターンを前記参照11!!1像パターンと同じ
    大きさ分ずつ読出し位置を一定画像ずつシフトしながら
    読み出す続出回路と、この続出回路により読み出された
    各部分画像パターンを前記第2の記憶回路に記憶した参
    照画像パターンと位置的C二対応する画累毎にレベル比
    較する比較回路と、この比較回路により一致または不一
    致と判定された画素数を計数する計数回路と、この8−
    1数回路の引数結果より前記対象物の不良を認識する認
    識回路とを具備したことを特徴とする不良認識装置。
  2. (2)第2の記憶回路に記憶する参照画像パターンの大
    きさを可変設定可能としたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の不良認識装置。
JP7098283A 1983-04-22 1983-04-22 不良認識装置 Pending JPS59196446A (ja)

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