KR100753527B1

KR100753527B1 - 화상의 영역분할에 의해 물체의 표면영역배치를 취득하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100753527B1
Application number: KR1020050045546A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 이마무라; 히로시 사노; 에이지 니시하라; 준이치 시오미
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2007-08-30
Also published as: TWI277340B; KR20060046275A; TW200605642A; CN1725231A; JP4648660B2; JP2006030106A; US7480407B2; CN100375110C; US20060018540A1

Abstract

물체의 표면영역의 배치를 화상의 영역분할에 의해 취득한다.

서로 다른 복수의 조명조건 하에서 물체를 촬영한, 복수의 화상을 취득한다. 이들 복수의 화상을 각각 영역분할하는 것에 의해, 물체의 표면영역의 배치와는 다른 복수의 화상영역 배치를 취득한다. 그리고, 복수의 화상영역 배치에 의거하여, 물체의 표면영역의 배치를 취득한다.

화상, 영역분할, 표면영역, 화상영역.

Description

화상의 영역분할에 의해 물체의 표면영역배치를 취득하는 방법 및 장치{A METHOD ACQUIRING SURFACE REGION IDENTIFICATION OF OBJECT BY IMAGE AREA SEGMENTATION AND DEVICE}

도 1은 본 발명의 일실시예로서의 프린트 기판 검사장치(100)의 구성을 나타내는 설명도,

도 2는 프린트 기판(PCB)의 표면의 상태를 나타내는 설명도,

도 3은 제1 실시예에서의 프린트 기판(PCB)의 표면영역의 배치를 취득하는 순서를 나타내는 플로우 차트.

도 4는 사광(斜光)조명 상태에서 취득된 프린트 기판(PCB)의 제1 화상(IM1)을 나타내는 설명도,

도 5는 낙사(落射) 조명 상태에서 취득된 프린트 기판(PCB)의 제2 화상(IM2)을 나타내는 설명도,

도 6은 제1 화상(IM1)의 영역분할에 이용하는 대표색의 취득의 모양을 나타내는 설명도,

도 7은 제2 화상(IM2)의 영역분할에 이용하는 대표색의 취득의 모양을 나타내는 설명도,

도 8은 제1 화상(IM1)과 제2 화상(IM2)의 영역분할의 결과를 나타내는 설명도,

도 9는 2개의 영역분할 결과(SR1, SR2)의 통합 결과(SRX)를 나타내는 설명도,

도 10은 제2 실시예에서의 프린트 기판(PCB)의 표면영역의 배치를 취득하는 순서를 나타내는 플로우 차트.

도 11은 제1 화상(IM1)을 제2 화상영역분할 결과(SR2)에 의해 마스크하는 모양을 나타내는 설명도,

도 12는 마스크된 제1 화상의 영역분할 결과(SR1a)로부터 표면영역 배치(SRXa)를 취득하는 모양을 나타내는 설명도,

[부호의 설명]

100 … 프린트 기판 검사장치

200 … 조명부

210 … 광원

220 … 광원

222 … 반투경(半透鏡)

300 … 촬상부

400 … 컴퓨터

500 … 외부기억장치

610 … 대표색 설정부

620 … 화상취득부

630 … 영역분할부

640 … 표면영역 배치 취득부

PCB … 프린트 기판

본 발명은, 물체의 표면영역의 배치를 화상의 영역분할에 의해 취득하는 기술에 관한 것이다.

프린트 기판 등의 검사장치로서, 검사대상이 되는 제품의 화상에서, 검사대상이 되는 제품의 표면의 각 영역의 배치를, 표준적인 제품에서의 각 영역의 배치와 비교하는 것에 의해 검사대상 제품의 결함의 유무를 판정하는 화상검사 장치가 이용된다. 이와 같이 화상검사 장치에서는, 물체의 표면의 각 영역이 어떻게 배치되어 있는지를 취득하기 위해서, 물체의 화상을 복수의 영역으로 분할하는 영역분할이 행해진다.

[특허문헌 1] 특개 2002-259667호 공보

그러나, 물체의 표면에는, 금속과 유전체 등과 같이, 표면에서의 반사특성이 다른 영역이 존재하는 경우가 있다. 이와 같이 물체를 촬영한 화상을 색이나 농도 등에 의해 영역분할한 경우, 조명조건을 연구하여도, 물체의 표면영역의 배치를 화상의 영역분할에 의해 취득할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은, 상술한 종래의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 물체의 표면영역의 배치를 화상의 영역분할에 의해 취득하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위해, 본 발명의 방법은, 제1과 제2의 표면영역을 가지는 물체를 촬영한 화상으로부터, 상기 물체 상에서의 상기 제1과 제2의 표면영역의 배치를 취득하는 방법으로서, (a) 제1조명 조건하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제1표면영역에 대응하는 제1화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득가능하며, 동시에, 상기 제2표면영역에 대응하는 화상영역이 영역분할 처리에 의해 2종류 이상의 영역으로 분할되는 제1화상을 취득하는 공정과, (b) 상기 제1조명 조건과는 다른 제2조명 조건하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 제2화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득할 수 있는 제2화상을 취득하는 공정과, (c) 상기 제2화상에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 상기 제2화상영역을 취득하는 공정과, (d) 상기 제1화상을 상기 공정(c)에 있어서 취득된 상기 제2화상영역에 의해 마스크하는 공정과, (e) 상기 공정(d)에 있어서, 상기 제1화상 중 상기 제2화상영역에 의해 마스크되어 있지 않은 화상영역에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제1화상영역을 취득하는 공정과, (f) 상기 공정(c)에서 취득되는 상기 제2화상영역의 배치와, 상기 공정(d)에서 취득되는 상기 제1화상영역의 배치에 근거하여 상기 제1과 상기 제2표면영역의 배치를 취득하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이 구성에 의하면, 제1 조명조건 하에서 촬영된 화상에서는 2종류 이상의 화상영역에 분할되는 표면영역을, 제2 조명조건 하에서 촬영된 화상을 이용하는 것에 의해 1개의 영역으로서 재현할 수 있다.

삭제

마스크된 영역의 영역분할을 생략할 수 있으므로, 처리 시간을 단축할 수 있다.

상기 공정(a)는, 사광(斜光)조명 하에서 상기 물체를 촬영하는 공정을 포함하며, 상기 공정(b)는, 낙사(落仕)조명 하에서 상기 물체를 촬영하는 공정을 포함해도 된다.

이 구성에 의하면, 반사 특성이 다른 표면영역을 포함하는 물체의 표면영역의 배치를 취득할 수 있다.

상기 공정(a) 및 상기 공정(b)에서 촬영되는 상기 물체는, 상기 제1표면영역으로서 금속광택을 갖지 않는 영역과, 상기 제2표면영역으로서 금속광택을 갖는 표면영역을 가지고 있어도 된다.

이 구성에 의하면, 금속광택을 가지지 않는 표면영역과, 금속광택을 가지는 표면영역 중 어느 쪽의 영역을 포함하는 물체의 표면영역의 배치를 취득할 수 있다.

또, 본 발명은, 여러가지 양태로 실현하는 것이 가능하며, 예컨대, 물체의 표면영역 배치의 취득 방법 및 장치, 그 취득 결과를 이용한 화상검사 방법 및 장치, 그들의 각종 방법 또는 장치의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 컴퓨터 프로그램을 포함하고 반송파 내에 구현화된 데이터 신호 등의 양태로 실현할 수 있다.

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 실시예에 의거해서 이하의 순서로 설명한다.

A. 제1 실시예:

B. 제2 실시예:

C. 변형예:

A. 제1 실시예:

도 1은, 본 발명의 일실시예로서의 프린트 기판 검사장치(100)의 구성을 나타내는 설명도이다. 이 프린트 기판 검사장치(100)는, 프린트 기판(PCB)을 조명하기 위한 조명부(200)와, 프린트 기판(PCB)의 화상을 촬영하는 촬상부(300)와, 장치전체의 제어를 행하는 컴퓨터(400)를 구비하고 있다. 컴퓨터(400)에는, 각종의 데이터나 컴퓨터 프로그램을 저장하는 외부기억장치(500)가 접속되어 있다.

컴퓨터(400)는, 대표색 설정부(610)와, 화상취득부(620)와, 영역분할부(630)와, 표면영역 배치 취득부(640)의 기능을 가지고 있다. 이들 각 부의 기능은, 외부 기억장치(500)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터(400)가 실행함으로써 실현된다.

조명부(200)는, 사광조명용의 2개의 광원(210)과, 낙사조명용의 광원(220) 및 반투경(222)을 구비하고 있다. 여기서 「사광조명」은, 관찰물(프린트 기판(PCB))에 촬상부(300)의 방향과는 다른 방향으로부터 오는 광을 조사하는 조명을 의미한다. 또한,「낙사조명」은, 관찰물에 촬상부(300)의 방향으로부터 오는 광을 조사하는 조명을 의미한다. 또, 낙사조명은 「동(同)축 낙사조명」이라고도 불린다.

도 2는, 프린트 기판(PCB)의 표면의 상태를 나타내는 설명도이다. 프린트 기판(PCB)의 표면은, 기판 베이스 상에 레지스트가 도포된 베이스 레지스트 영역(RBR)과, 구리 배선의 패턴 상에 레지스트가 도포된 패턴 레지스트 영역(RPR)과, 기판 베이스 상에 흑색의 문자가 실크 인쇄된 실크 인쇄 영역(RSG)과, 도금이 실시된 금도금 영역(RGP)과, 기판 베이스가 노출하고 있는 기판 베이스 영역(RSB)을 포함하고 있다.

도 3은, 제1 실시예에서의 프린트 기판의 표면의 영역의 배치를 취득하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.

스텝 S100에서는, 화상취득부(620)(도 1)가, 사광조명에 의한 프린트 기판(PCB)의 컬러화상을 취득한다. 구체적으로는, 화상취득부(620)가, 광원(210)(도 1)을 점등시켜, 광원(220)(도 1)을 소등시키기 위한 지시를, 조명부(200)(도 1)에 공급한다. 광원(210)이 점등되고, 프린트 기판(PCB)이 사광조명에 의해 조명된 상태에서, 화상취득부(620)는, 촬상부(300)(도 1)로부터 프린트 기판(PCB)의 제1 화상 을 취득한다.

또, 스텝 S100에서는, 취득된 제1 화상에 대하여, 화상취득부(620)가, 필요에 따라서 평활화 처리(바림 처리)를 실행한다. 평활화 처리에서는, 메디안 필터나, 가우스 필터, 이동 평균 등의 여러가지 평활화 필터를 이용할 수 있다. 이 평활화 처리를 행하는 것에 의해, 화상 데이터 내에 존재하는 특이한 화소를 제거할 수가 있으므로, 노이즈(잡음성분)가 적은 화상 데이터를 얻을 수 있다. 또한, 미리 취득된 제1 화상에 관해서 스텝 S110 이후의 처리를 실행할 경우에는, 스텝 S100에서, 외부기억장치(500)(도 1)로부터 화상 데이터가 판독된다.

도 4는, 사광조명 상태에서 취득된 프린트 기판(PCB)(도 2)의 제1 화상(IM1)을 나타내는 설명도이다. 이 제1 화상(IM1)은, 2개의 녹색영역(G1, G2)과, 2개의 흑색영역(K1, K2)과, 금색영역(GL)과, 갈색영역(BR)을 포함하고 있다. 또, 본 실시예에서는, 이것들의 2개의 녹색영역(G1, G2)을 겸해서 「녹색영역(GR)」이라고도 부르고, 2개의 흑색영역(K1, K2)을 겸해서 「흑색영역(BK)」이라고도 부른다.

제1 화상(IM1)에서는, 프린트 기판(PCB)의 베이스 레지스트 영역(RBR)은, 제1 녹색영역(GL)으로 나타내고, 패턴 레지스트 영역(RPR)은, 제2 녹색영역(G2)으로 나타내고 있다. 마찬가지로, 실크 인쇄 영역(RSG)과 기판 베이스 영역(RSB)은, 각각, 제1 흑색영역(K1)과 갈색영역(BR)으로 나타내져 있다. 한편, 프린트 기판(PCB)의 금도금 영역(RGP)은, 그 표면상태의 차이에 의해, 제2 흑색영역(K2)과 금색영역(GL)과의 2개의 영역으로 나타낸다. 이와 같이 금도금 영역(RGP)이 색이 다른 2개의 영역(K2, GL)에서 나타내지는 것은, 촬상부(300)(도 1)에 입사하는 금속표면으 로부터의 반사광의 광량이 그 금속표면의 상태의 영향을 받기 쉬운 사광조명에서 제1 화상(IM1)을 취득했기 때문이다.

스텝 S110(도 3)에서는, 화상취득부(620)가, 낙사조명에 의한 프린트 기판(PCB)의 컬러화상을 취득한다. 구체적으로는, 화상취득부(620)가, 광원(220)을 점등시키고, 광원(210)을 소등시키기 위한 지시를, 조명부(200)에 공급한다. 광원(220)이 점등되면, 광원(220)로부터의 광은 반투경(222)에서 프린트 기판(PCB)의 방향으로 반사되어, 프린트 기판(PCB)은 촬상부(300)의 방향으로부터 오는 광에 의해 조명된다. 이와 같이, 프린트 기판(PCB)이 낙사조명에 의해 조명된 상태에서, 화상취득부(620)는, 촬상부(300)로부터 프린트 기판(PCB)의 제2 화상을 취득한다.

또, 스텝 S110에서도, 취득된 제2 화상에 대하여, 화상취득부(620)가, 필요에 따라서 평활화 처리를 실행한다. 또한, 미리 취득된 제2 화상에 관해서 스텝 S120 이후의 처리를 실행할 경우에는, 스텝 SllO에서, 외부기억장치(500)(도 1)로부터 화상 데이터가 판독된다.

도 5는, 낙사조명 상태에서 취득된 프린트 기판(PCB)(도 2)의 제2 화상(IM2)을 나타내는 설명도이다. 이 제2 화상(IM2)은, 3개의 명(明)영역(S1, S2, S3)과, 금속광택영역(MT)와, 암(暗)영역(DK)을 포함하고 있다. 또, 본 실시예에서는, 이들의 3개의 명영역(S1, S2, S3)을 겸해서「명영역(SH)」이라고도 부른다.

제2 화상(IM2)에서는, 프린트 기판(PCB)의 금도금 영역(RGP)은, 도 4에 나타내는 제1 화상(IM1)과 다르고, 1종류의 금속광택영역(MT)으로서 나타내진다. 또한, 기판 베이스 영역(RSB)은, 제1 화상(IM1)과 같이, 1종류의 암영역(DK)으로서 나타 내진다. 한편, 프린트 기판(PCB)의 베이스 레지스트 영역(RBR)과, 패턴 레지스트 영역(RPR)과, 실크 인쇄 영역(RSG)은, 각각, 제1 명영역(S1)과, 제2 명영역(S2)과, 제3의 명영역(S3)으로 나타내진다. 이와 같이, 제1 화상(IM1)에서 다른 색으로 나타내지는 프린트 기판(PCB)의 3개의 영역(RBR, RPR, RSG)이, 제2 화상(IM2)에서 명영역(S1, S2, S3)으로서 나타내지는 것은, 이것들의 영역(RBR, RPR, RSG)이 매끈매끈한 표면을 갖기 때문에, 광원(220)(도 1)이 사출하는 광과 거의 같은 색의 정반사광이 촬상부(300)(도 1)에 입사하기 때문이다.

도 3의 스텝 S120에서는, 대표색 설정부(610)(도 1)가, 제1 화상의 영역분할에 이용하는 대표색을 취득한다. 구체적으로는, 대표색 설정부(610)는, 제1 화상을 컴퓨터(400)의 표시부에 표시한다. 유저는, 표시된 제1 화상 위에서, 제1 화상 및 제2 화상으로부터 추출하는 화상영역(이하, 단지 「추출영역」이라고도 부른다)의 대표점을 마우스 등의 포인팅 디바이스를 이용해서 지정한다. 대표색 설정부(610)는, 대표점 위치의 제1 화상의 색에 의거하여, 제1 화상의 영역분할에 이용하는 대표색을 결정한다.

도 6은, 제1 화상(IM1)의 영역분할에 이용하는 대표색의 취득의 모양을 나타내는 설명도이다. 유저는, 4종류의 추출영역(ER, ES, EG, EB)의 통칭(예컨대「레지스트 영역」,「실크 영역」등)을 화면 상의 다이얼로그 박스에 입력하고, 또한, 각추출영역의 대표색을 취득하기 위한 대표점(별표로 나타낸다)을 제1 화상(IM1)상에서 지정한다. 대표점은, 각 추출영역 내에 적어도 1개씩 지정된다. 도 6의 예에서는, 레지스트 영역(ER)의 대표점에는, 대표점(PR1, PR2)이 지정되어 있다. 마찬가 지로, 실크 영역(ES)의 대표점에는 1개의 대표점(PS)이, 금영역(EG)의 대표점에는 3개의 대표점(PG1, PG2, PG3)이, 베이스 영역(EB)의 대표점에는 1개의 대표점(PB)이, 각각 지정되어 있다.

같은 추출영역에서 복수의 대표점이 지정되었을 때에는, 대표색 설정부(610)가, 복수의 대표점 중에서 색이 안정하고 있는 대표점을 선택한다. 구체적으로는, 대표색 설정부(610)가, 복수의 대표점간의 휘도차이의 최대치를 산출한다. 이 휘도차이의 최대치가 미리 정해진 문턱치값 이하인 경우에는, 대표점의 색이 안정하고 있는 것으로 판단되어, 복수의 대표점의 전부가 선택된다. 한편, 휘도차이의 최대치가 미리 정해진 문턱치값보다 클 경우에는, 대표점의 색은 안정하지 않는 것으로 판단된다. 대표점의 색이 안정하지 않은 경우에는, 휘도값이 낮은 대표점이 제외되고, 나머지의 대표점이 선택된다. 추출영역의 대표색에는, 이와 같이 선택된 대표점의 평균적인 색이 설정된다. 또, 같은 추출영역에서 1개의 대표점이 지정된 때에는, 그 대표점의 색이 대표색으로 설정된다. 도 6의 예에서는, 실크 영역(ES)의 대표색은 대표점(PS)의 색(K1)으로, 베이스 영역(EB)의 대표색은 대표점(PB)의 색(BR)으로, 각각 설정된다.

도 6의 예에서는, 복수의 대표점이 지정되어 있는 추출영역은, 레지스트 영역(ER)과, 금영역(EG)으로 이루어져 있다. 레지스트 영역(ER)의 대표점(PR1, PR2)의 색은 휘도차이가 작기 때문에, 레지스트 영역(ER)의 대표색은, 대표점(PR1)의 색(G1)과 대표점(PR2)의 색(G2)과의 평균적인 색으로 설정된다. 한편, 금영역(EG)의 대표점(PG1)의 색(GL)과 대표점(PG2)의 색(GL)과의 휘도차이는 작지만, 이들의 대표점(PG1, PG2)의 색(GL)과 대표점(PG3)의 색(K2)과의 휘도차이는 커지고 있다. 그 때문에, 대표색 설정부(610)는, 휘도가 작은 대표점(PG3)을 제외하고, 나머지의 대표점(PG1, PG2)의 색의 평균적인 색(GL)을 금영역(EG)의 대표색으로 설정한다.

제1 실시예에서는, 대표점의 휘도값에 의거해서 대표색의 설정에 이용하는 대표점을 선택하고 있지만, 일반적으로는, 영역분할에 알맞은 대표색을 설정할 수 있도록 대표점을 설정할 수 있으면 좋다. 예컨대, 어떤 추출영역 때문에 설정된 대표점의 색과 다른 추출영역의 대표색과의 색의 차이를 나타내는 지표값(이하,「거리지표값」으로도 부른다)이, 미리 정해진 값 이하일 경우에, 그 대표점의 색을 제외하는 것으로 하여도 된다. 또한, 같은 추출영역 때문에 지정된 복수의 대표점간의 거리지표값이 미리 정해진 값보다도 클 경우에, 유저에게 선택하는 대표점을 지정시키는 것으로 하여도 된다. 또, 이 거리지표값에는, 예컨대, RGB색 공간을 3차원 유클리드 공간으로서 보았을 때의 2개의 색을 나타내는 점의 거리나, L＊a＊b＊표색계에서의 색차이 △E를 이용할 수 있다.

스텝 S130(도 3)에서는, 대표색 설정부(610)(도 1)가, 제2 화상(IM2)의 영역분할에 이용하는 대표색을 취득하는 동시에, 표면영역 배치의 취득에 사용하는 추출영역을 선택한다. 구체적으로는, 스텝 S120에서 유저에 의해 지정된 복수의 대표점 위치에서의 제2 화상(IM2)의 색에 의거하여, 제2 화상(IM2)의 영역분할에 이용하는 대표색을 결정한다. 단일 추출영역에서 복수의 대표점이 지정되었을 때에는, 대표색 설정부(610)가, 복수의 대표점의 평균적인 색을 그 추출영역의 대표색으로 설정한다. 한편, 단일 추출영역에서 1개의 대표점이 지정되었을 때에는, 그 추출영 역의 대표색은 1개의 대표점의 색으로 설정된다.

도 7은, 제2 화상의 영역분할에 이용하는 대표색의 취득의 모양을 나타내는 설명도이다. 대표색을 취득하기 위한 대표점으로서는, 도 6에 나타내는 대표점과 동일한 점이 이용되고 있다. 유저는, 제2 화상(IM2)으로부터 선택하는 영역을 화면상의 다이얼로그 박스를 이용해서 지정한다. 도 7의 예에서는, 표면영역 배치의 취득에 사용하는 영역은 금영역(EG)으로 설정된다. 도 7의 예에서는, 금영역(EG)의 대표색은 대표점(PG1, PG2, PG3)의 평균적인 색(MT)으로 설정된다. 비금영역(EX)인 레지스트 영역(ER)의 대표색은, 대표점(PR1)의 색(S1)과 대표점(PR2)의 색(S2)과의 평균적인 색으로 설정된다. 마찬가지로, 비금영역(EX)인 실크 영역(ES)과 베이스 영역(EB)의 대표색은, 대표점(PS)의 색(S3)과 대표점(PB)의 색(DK)으로 각각 설정된다.

또, 제1 실시예에서는, 유저가, 제2 화상(IM2)으로부터 선택하는 영역을 지정하고 있지만, 제2 화상(IM2)을 해석하는 것에 의해, 대표점의 색이 안정하고 있는 영역을 선택하는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 4개의 영역(EG, ER, ES, EB) 중 대표점의 색이 안정하고 있는 영역은, 금영역(EG)과 실크 영역(ES)과 베이스 영역(EB)이므로, 이들의 영역(EG, ES, EB)이 선택된다.

스텝 S140(도 3)에서는, 영역분할부(630)(도 1)가, 스텝 S130에서 설정된 대표색에 의거해서 제2 화상(IM2)을 영역분할한다. 그리고, 영역분할에 의해 생성된 각 영역 중, 스텝 S130에서 선택된 영역을 추출한다.

또, 스텝 S140에서 행하여지는 영역분할은, 예컨대, 제2 화상(IM2)의 각 화 소의 색과 복수의 대표색과의 거리지표값을 구하고, 거리지표값이 최소의 대표색으로 각 화소를 분류하는 것에 의해 행할 수 있다. 또, 스텝 S150에서 행하여지는 영역분할도 마찬가지로 행할 수 있다. 또, 스텝 S140, S150에서 행하여지는 영역분할 방법은, 미리 정해진 대표색으로 각 화소를 분류하는 영역분할 방법이면 되고, 예컨대, 상술한 특허문헌 1에 개시된 방법에 의해 행할 수 있다.

도 8은, 스텝 S140, S150에서의 영역분할의 결과를 나타내는 설명도이다. 도 8(a)의 제2 화상(IM2)의 영역분할 결과(SR2)로 나타내는 바와 같이, 표면영역 배치의 취득을 위해 선택된 추출영역은 금영역(EG)이므로, 제2 화상(IM2)을 영역분할한 금영역(EG)과 비금영역(EX) 중 금영역(EG)이 추출되어 있다. 또한, 도 8(b)의 제1 화상(IM1)의 영역분할 결과(SR1)로 나타내는 바와 같이, 제1 화상(IM1)은, 레지스트 영역(ER)과, 실크 영역(ES)과, 금영역(EG)과, 베이스 영역(EB)으로 분할되어 있다. 도 8(b)에 나타내는 영역분할 결과(SR1)에서는, 원래 금영역(EG)인 흑색영역(K2)(도 4)은, 흑색영역(K1)과 동일한 실크 영역(ES)으로 분류되어 있다.

스텝 S160(도 3)에서는, 표면영역 배치 취득부(640)(도 1)가, 제1 화상의 영역분할 결과와 제2 화상의 영역분할 결과를 통합한다. 구체적으로는, 표면영역 배치 취득부(640)가, 제1 화상의 영역분할 결과에 제2 화상의 영역분할 결과를 중첩 하는 것에 의해, 2개의 영역분할 결과를 통합한다. 이 2개의 화상의 통합 결과인 표면영역의 배치는, 제1 화상의 영역분할 결과에, 제2 화상의 영역분할 결과에서 추출된 추출영역(EG)을 덮어 쓴 것이 된다.

도 9는, 2개의 영역분할 결과(SR1, SR2)의 통합 결과(SRX)를 나타내는 설명 도이다. 도 9에서 나타내는 바와 같이, 영역분할 결과(SR1)에서 실크 영역(ES)으로 분류되어 있었던 본래 금영역(EG)인 영역이, 영역분할 결과(SR1)에 영역분할 결과(SR2)를 중첩하는 것에 의해, 금영역(EG)으로 변경된다. 그 때문에, 프린트 기판(PCB)(도 2)의 베이스 레지스트 영역(RBR)과, 패턴 레지스트 영역(RPR)은 함께 레지스트 영역(ER)으로서 통합 결과(SRX)로부터 추출된다. 마찬가지로, 실크 인쇄 영역(RSG)은 실크 영역(ES)으로서, 금도금 영역(RGP)은 금영역(EG)으로서, 또한, 기판 베이스 영역(RSB)은 베이스 영역(EB)으로서, 각각 통합 결과(SRX)로부터 추출된다.

이와 같이, 제1 실시예에서는, 사광조명과 낙사조명의 2개의 조명조건에서 촬영한 프린트 기판의 2개의 화상을 각각 영역분할하고, 그 분할 결과를 통합하는 것에 의해 추출된 화상영역의 배치로부터, 프린트 기판의 각 영역의 배치를 취득할 수 있다.

취득된 프린트 기판의 각 영역의 배치를 나타내는 데이터(대상배치 데이터)는, 프린트 기판 검사장치(100)(도 1)의 검사부(도시하지 않음)에 공급된다. 검사부는, 미리 취득된 결함이 없는 프린트 기판의 각 영역의 배치를 나타내는 참조배치 데이터와, 대상배치 데이터를 비교하고, 양자간에 허용량 이상의 차이가 있는 경우에는, 그 차이가 있는 부분을 프린트 기판(PCB)의 결함으로서 검출한다.

또, 참조배치 데이터는, 결함이 없는 프린트 기판에서 각 영역의 배치를 나타내는 데이터라면, 여러가지의 데이터를 사용할 수 있다. 참조배치 데이터는, 예컨대, 결함이 없는 프린트 기판의 사광조명 및 낙사조명에 의한 컬러화상을 화상취 득부(620)(도 1)가 취득하고, 취득한 2개의 컬러화상으로부터 상술과 같이 각 영역을 취득하는 것에 의해 생성할 수 있다. 또, 프린트 기판의 설계데이터(CAD 데이터)에 포함되는 각 영역의 배치로부터 참조배치 데이터를 생성하는 것도 가능하다.

또, 본 실시예에서는, 단일 추출영역에 복수의 대표점이 설정되었을 경우에는, 각 대표점의 색의 평균적인 색을 그 추출영역의 대표색으로 하고 있지만, 개개의 대표점의 각각의 색을 대표색으로 하여도 된다.

B. 제2 실시예:

도 10은, 제2 실시예에서의 프린트 기판(PCB)의 표면영역의 배치를 취득하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 도 3에 나타내는 제1 실시예의 플로우 차트는, 스텝 S140의 후에 스텝 S142가 부가되어 있는 점과, 스텝 S150, S160이 각각 스텝 S152, S162으로 변환되어 있는 점에서 다르고, 그 이외의 점은 제1 실시예와 같다.

스텝 S142에서는, 영역분할부(630)(도 1)가, 스텝 Sl40에서 생성된 제2 화상의 영역분할 결과를 이용해서 제1 화상을 마스크 인쇄한다. 그리고, 스텝 S152에서, 제1 화상 중 마스크되어 있지 않은 부분이, 영역분할부(630)에 의해 영역분할된다.

도 11(a)는, 제2 화상(IM2)의 영역분할 결과(SR2)를 나타내는 설명도이다. 도 11(a)의 영역분할 결과(SR2)와, 제1 실시예의 영역분할 결과(SR2)(도 8)는 동일하다. 도 11(b)는, 영역분할 결과(SR2)를 이용해서 마스크된 제1 화상(IM1a)을 나타내는 설명도이다. 도 11(b)의 예에서는, 제1 화상(IM1)(도 4) 중, 영역분할 결과(SR2)의 금영역(EG)에 대응하는 부분(MK)이 마스크되어 있다. 그 때문에, 마스크된 제1 화상(IM1a)은, 제1 화상(IM1) 중 흑색영역(K2)과 금색영역(GL)의 어느 것이 마스크 영역(MK)으로 변경된 화상으로 되어 있다.

도 12(a)는, 스텝 S152의 처리에 의한, 마스크된 제1 화상(IM1a)의 영역분할 결과(SR1a)를 나타내는 설명도이다. 화상(IM1a)의 영역분할은, 마스크 영역(MK) 이이외의 부분에 대해서만 행하여진다. 그 때문에, 영역분할 결과(SR1a)는, 마스크되지 않는 금영역(EG)과 실크 영역(ES)으로서 분할된 금도금 영역이 마스크 영역(MK)으로 되어 있는 점에서 제1 화상(IM1)의 영역분할 결과(SR1)(도 8)와 다르다. 그 외의 점은, 제1 화상(IM1)의 영역분할 결과(SR1)와 같다.

스텝 S162에서는, 표면영역 배치 취득부(640)가, 마스크된 제1 화상(IM1a)의 영역분할 결과(SR1a)의 마스크 영역(MK)을 금영역(EG)으로 변경한다. 이와 같이 마스크 영역(MK)이 금영역(EG)으로 변경되는 것에 의해, 도 12(b)에서 나타내는 바와 같이, 표면영역의 배치(SRX)가 취득된다. 이 표면영역 배치(SRX)와, 제1 실시예에서 취득한 표면영역 배치(SRX)(도 9)는 동일하다.

이와 같이, 제2 실시예에 의해서도, 제1 실시예와 같이, 사광조명과 낙사조명과의 2개의 조명조건에서 촬영한 프린트 기판의 2개의 화상으로부터, 프린트 기판의 각 영역의 배치를 취득할 수 있다.

제2 실시예는, 제1 화상(IM1)을 마스크하는 면적이 클 경우, 마스크된 제1 화상(IM1a)의 영역분할에 필요한 계산시간을 단축할 수 있는 점에서, 제1 실시예보다도 바람직하다.

C. 변형예:

또, 본 발명은 상기 실시예나 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 양태로 실시하는 것이 가능하며, 예컨대 다음과 같은 변형도 가능하다.

C1. 변형예 1:

상기 각 실시예에서는, 사광조명과 낙사조명에서 각각 촬영된 2개의 화상을 이용해서 표면영역의 배치를 취득하고 있지만, 일반적으로는, 서로 다른 조명조건 하에서 취득된 2이상의 임의의 수의 화상을 이용할 수 있다. 이 경우, 각 화상으로부터 취득된 추출영역에 대하여 적절한 논리연산을 실시하는 것에 의해, 표면영역의 배치를 취득할 수 있다. 또한, 서로 다른 조명조건으로서는, 사광조명과 낙사조명과의 조합의 이외의 여러가지 조합이 이용가능하다. 예컨대, 조사 방향이나, 편광상태나, 광원의 파장이 다른 조명을 임의로 조합시킨 복수의 조명조건을 이용하는 것도 할 수 있다.

C2. 변형예 2:

상기 각 실시예에서는, 물체를 촬영한 화상으로서 컬러화상을 사용하고 있지만, 표면영역의 취득에는 흑백사진 화상이나 특정한 색성분으로 이루어지는 화상을 사용할 수도 있다. 표면영역의 취득에 이용하는 화상에는, 일반적으로, 적당한 거리지표값을 설정하는 것에 의해, 화상을 복수의 영역으로 분할가능한 화상이면 사용할 수 있다. 표면영역의 취득에 이용하는 화상으로서는, 예컨대, 2성분 이상의 컬러화상인 제1 화상과, 흑백사진 화상인 제2 화상을 사용할 수 있다.

C3. 변형예 3:

본 발명에 의한 물체상의 표면영역의 취득은, 프린트 기판에 한정하지 않고, 조명조건에 의해 촬영된 화상의 영역분할 결과가 다른 복수의 표면영역을 가지는 임의의 물체에 대하여 적용할 수 있다. 예컨대, 패턴의 형성된 반도체 웨이퍼나, 유리 기판, 필름 및 인쇄물이나, 복잡한 형상을 가지는 기계부품 등의 물체의 표면영역의 취득에도 적용할 수 있다. 본 발명을 적용하는 것에 의해, 프린트 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 필름 및 인쇄물 등의 물체표면에 형성된 패턴의 배치를 취득할 수 있으므로, 본 발명은 이들의 물체표면에 형성된 패턴의 검사 장치나 검사 방법에 적용가능하다.

따라서, 단일 조명조건 하에서 촬영된 화상으로부터 취득되지 않는 물체의 표면영역의 배치를 취득할 수 있다. 또, 제1 조명조건 하에서 촬영된 화상에서는 2종류 이상의 화상영역으로 분할되는 표면영역을, 제2 조명조건 하에서 촬영된 화상을 이용하는 것에 의해 1개의 영역으로 하여 재현할 수 있다. 또, 마스크된 영역의 영역분할을 생략할 수 있으므로, 처리시간을 단축할 수 있다. 그리고, 반사특성이 다른 표면영역을 포함하는 물체의 표면영역의 배치를 취득할 수 있다. 또, 금속광택을 가지지 않는 표면영역과, 금속광택을 가지는 표면 영역 중 어느 것의 영역을 포함하는 물체의 표면영역의 배치를 취득할 수 있다.

Claims

제1과 제2의 표면영역을 가지는 물체를 촬영한 화상으로부터, 상기 물체 상에서의 상기 제1과 제2의 표면영역의 배치를 취득하는 방법으로서,

(a) 제1조명 조건하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제1표면영역에 대응하는 제1화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득가능하며, 동시에, 상기 제2표면영역에 대응하는 화상영역이 영역분할 처리에 의해 2종류 이상의 영역으로 분할되는 제1화상을 취득하는 공정과,

(b) 상기 제1조명 조건과는 다른 제2조명 조건하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 제2화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득할 수 있는 제2화상을 취득하는 공정과,

(c) 상기 제2화상에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 상기 제2화상영역을 취득하는 공정과,

(d) 상기 제1화상을 상기 공정(c)에 있어서 취득된 상기 제2화상영역에 의해 마스크하는 공정과,

(e) 상기 공정(d)에 있어서, 상기 제1화상 중 상기 제2화상영역에 의해 마스크되어 있지 않은 화상영역에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제1화상영역을 취득하는 공정과,

(f) 상기 공정(c)에서 취득되는 상기 제2화상영역의 배치와, 상기 공정(d)에서 취득되는 상기 제1화상영역의 배치에 근거하여 상기 제1과 상기 제2표면영역의 배치를 취득하는 공정을 구비한, 방법.
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제 1 항에 있어서,

상기 공정(a)는, 사광(斜光)조명 하에서 상기 물체를 촬영하는 공정을 포함하며,

상기 공정(b)는, 낙사(落仕)조명 하에서 상기 물체를 촬영하는 공정을 포함하는, 방법.
제1항 또는 제9항에 있어서,

상기 공정(a) 및 상기 공정(b)에서 촬영되는 상기 물체는, 상기 제1표면영역으로서 금속광택을 갖지 않는 영역과,

상기 제2표면영역으로서 금속광택을 갖는 표면영역을 가지고 있는, 방법.
제1과 제2표면영역을 가지는 물체를 촬영한 화상으로부터, 상기 물체 상에서 상기 제1과 제2표면영역의 배치를 취득하는 장치에 있어서,

제1조명조건 하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제1표면영역에 대응하는 제1화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득가능하며, 동시에, 상기 제2표면영역에 대응하는 화상영역이 영역분할 처리에 의해 2종류 이상의 영역으로 분할되는 제1화상을 취득하는 제1화상취득부와,

상기 제1조명 조건과는 다른 제2조명 조건하에서 상기 물체를 촬영하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 제2화상영역을 영역분할 처리에 의해 취득할 수 있는 제2화상을 취득하는 제2화상취득부와,

상기 제2화상에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제2표면영역에 대응하는 상기 제2화상영역을 취득하는 제2영역분할부와,

상기 제1화상을 제2영역분할부에 의해 취득된 상기 제2화상영역에 의해 마스크하는 화상마스크부와,

상기 제1화상 중 상기 제2화상영역에 의해 마스크 되어 있지 않은 화상영역에 영역분할 처리를 시행하는 것에 의해, 상기 제1화상영역을 취득하는 제1영역분할부와, 상기 제2영역분할부에 의해 취득되는 상기 제2화상영역의 배치와, 상기 제1영역분할부에 의해 취득되는 상기 제1화상영역의 배치에 근거하여, 상기 제1과 제2표면영역의 배치를 취득하는 표면영역배치 취득부를 구비한, 장치.
복수의 표면영역을 가지는 물체 상의 상기 복수의 표면영역의 배치의 변화로서 나타나는 결함을 검출하는 방법에 있어서,

청구항1 기재의 공정(a) 내지 공정(f)와,

상기 공정(f)에서 취득된 상기 제1과 제2표면영역의 배치에 기초하여, 상기 결함을 검출하는 공정을 포함하는, 방법.
복수의 표면영역을 가지는 물체 상의 상기 복수의 표면영역의 배치의 변화로서 나타나는 결함을 검출하는 장치에 있어서,

청구항11 기재의 제1과 제2의 화상취득부와, 제1과 제2의 영역분할부와, 화상마스크부와, 표면영역배치 취득부와,

상기 표면영역배치 취득부에 의해 취득된 상기 제1과 제2 표면영역의 배치에 기초하여, 상기 결함을 검출하는 검출부를 구비한, 장치.