TWI288366B - Image processing method, printed wiring board inspection method, printed wiring board inspection device, and inspection data producing - Google Patents

Image processing method, printed wiring board inspection method, printed wiring board inspection device, and inspection data producing Download PDF

Info

Publication number
TWI288366B
TWI288366B TW094146495A TW94146495A TWI288366B TW I288366 B TWI288366 B TW I288366B TW 094146495 A TW094146495 A TW 094146495A TW 94146495 A TW94146495 A TW 94146495A TW I288366 B TWI288366 B TW I288366B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
inspection
circuit board
printed circuit
color data
Prior art date
Application number
TW094146495A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200639748A (en
Inventor
Kiyoshi Murakami
Masato Ishiba
Teruhisa Yotsuya
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Publication of TW200639748A publication Critical patent/TW200639748A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI288366B publication Critical patent/TWI288366B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/001Industrial image inspection using an image reference approach
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30152Solder

Description

1288366 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於藉處理組合兩種以上之色 色影像,對此影像中之觀測對象物,執行既 之技術。 另外,本發明係關於處理印刷電路板的 行對此影像中之檢查部分之自動檢查的技術 動檢查所需之檢查資料之技術。 【先前技術】 在零件封裝印刷電路板之一般製程上, 印刷於印刷電路板之作業;在印刷有焊錫膏 置零件的作業;及對載置零件後之印刷電路 被軟銲於印刷電路板之作業。 藉上述之流程,製造零件封裝印刷電路 好係檢查各該作業的處理是否有適切地被執 ,本專利申請人開發出藉彩色影像的處理, 檢查部分之印刷電路板檢查裝置。例如,有 1所揭示者。 (專利文獻1)曰本專利公開公報特許第 這種印刷電路板檢查裝置,在產生檢查 路板影像(以下,稱爲「處理對象影像」)後 象影像上之各被檢查部位上設定檢查領域, 上,藉對每個紅(R)、綠(G)、藍(B)設定之兩 選取具有與被檢查部位相同色彩之畫素。然 資料而成之彩 定的影像處理 彩色影像,執 ,及作成此自 包含將焊錫膏 的位置上,載 板加熱使零件 板之情形,最 行。鑑於此點 自動地檢查被 下述專利文獻 3250335 號 對象的印刷電 ,於此處理對 在各檢查領域 値化門檻値, 後,將由被選 1288366 取之各畫素所組成之影像領域視爲被檢查部位,將此面積 、位置與事先已教導之基準値核對,藉此判別被檢查部位 是否被適切地處理。 又,這種印刷電路板檢查裝置,爲了活用於最後之軟 銲作業後進行之印刷電路板的內圓角(fillet)檢查,有引入 所謂「彩色投射強光之照明」之照明方式。此照明方式係 自不同仰角方向將紅、綠、藍的彩色光照射到印刷電路板 ,此照明方式係將光源佈置成使紅色光源的仰角最大,以 下依綠色光源、藍色光源順序縮小仰角。另外,攝影印刷 電路板用之攝影機係配置成使光軸朝垂直方向,而各光源 係配置成包圍此光軸。藉這樣的組成,依焊錫之傾斜角度 呈現不同色彩的光射入攝影機,藉此,產生之影像上之內 圓角也出現R、G、B之各色彩之圖案 內圓角檢查係個別地選取檢查領域上的R、G、B之各 色彩圖案,然後依每個色彩圖案,判別位置、大小的適當 與否。藉此,能以良好精確度判別焊錫的傾斜狀態是否適 切。 【發明內容】 (發明欲解決之課題) 以往的印刷電路板檢查裝置係藉兩値化以選取被檢查 部位,但周圍環境之亮度一旦變化,印刷電路板表面的亮 度亦隨著產生變化,而在被檢查部位上產生蔭影。一旦產 生這樣的變化時,被檢查部位的色調也會改變,進而會有 無法藉設定的門檻値,正確地選取被檢查部位之可能性。 1288366 另外,非限定於印刷電路板的檢查之一般性的影像處 理也是依照明的變動,各個對象物之個體的差異等,觀測 對象物的色調會有產生變動之情事。因此,採用將觀測對 象物的色彩定在特定的範圍內,而選取僅含於此範圍內之 色彩般之方法,會有無法充份地確保觀測對象物的選取精 確度之虞。 本發明係鑑於上述之問題點,而創作出者,其目的係 作成觀測對象物之色調即便有某種程度的變化,也能以良 好精確度選取此觀測對象物,進而提高以檢查爲首之各種 影像處理的精確度。 本發明有關之影像處理方法係以組合η個(η 2 2,以下 相同)色資料而成之彩色影像做爲處理對象,從此處理對象 之影像,選取觀測對象物,進而執行既定之影像處理。影 像處理可係爲量測觀測對象物之位置、大小輪廓形狀等, 另外,也可比較此量測處理的結果與既定的門檻値,以判 別觀測對象物的適切與否。又,也可針對被選取之觀測對 象物之影像資料,求出對事先設定之模型(model)的影像資 料的類似度,輸出此類似度,進而從類似度判別觀測對象 物是否適切。 另外,影像處理,也可執行單單顯示觀測對象物的選 取結果之處理。例如,爲了所謂使處理對影像中的觀測對 象物容易被視認之目的,有藉特定的色彩,對被選取之觀 測對象物進行識別顯示之情形。 前述彩色影像,以下係舉以紅(R)、綠(G)、藍(B)三色 1288366 的濃淡資料(階調)做爲色資料組合而成之影像爲例說明。 但是,彩色影像的組成不在此限,例如,也可在R、G、B 外另加上別的色彩形成的濃淡資料做爲色資料,將4種以 上之色資料的組合所形成的彩色影像做爲處理對象。另外 ,只要能夠限定觀測對象物的色彩之範圍的話,則可將色 資料的數限定爲R和G、G和B兩個。 本發明有關之影像處理方法係執行下述之第1、第2 、第3的步驟。 第1步驟係在觀測對象物不存在於攝影領域內之狀態 下,進行攝影以產生基準影像。 第2步驟係著眼於前述η個色資料中之特定1個,或 者小於η之既定數之色資料,針對依包含前述觀測對象物 之處理對象影像上之每個畫素,著眼中之色資料對前述η 個色資料的組合之強弱程度,選取從前述基準影像上的對 應畫素看到的變化量及變化的方向。 第3步驟係選取在前述第2步驟上被選取之變化量係 大於既定値,而且被選取之變化方向係對應特定的方向之 畫素,將由被選取之畫素組成之畫素領域做爲前述觀測對 象物而行視認。 上述之處理對象影像和基準影像最好係爲相同尺寸, 各畫素間有一對一之對應關係。這些影像可係爲藉攝影機 執行一次之攝影處理所產生者,也可將藉執行數次的攝影 所得出的多張影像之合成者設定做爲處理對象影像或者基 準影像。 1288366 產生基準影像之情形,照明、攝影機的條件最好設定 成與處理對象影像取得時之條件相同。不過,因周圍環境 之亮度變化等之影響,照明條件即便多少有變動也無妨。 第2步驟最好著眼於藉觀測對象物之存在,相對於^ ^ 準影像、大幅增加之色資料或大幅減少之色資料。例如, 觀測對象物放置之基底部分之色彩係爲綠色,而觀測對象 物本身係爲紅色時,則著眼於因觀測對象物所增加之R或 者減少之G,但也能著眼於R、G雙方。 「著眼中的色資料對η個色資料的組合之強弱程度」 係表示對由η個色資料決定的色彩,著眼中的色資料究竟 具有何種程度的影響力。例如,可想像爲將著眼中的色資 料對η個色資料之値的總和的比率做爲強弱程度。例如, 設R、G、B的各個色資料爲r、g、b,而著眼於其中之Γ 情形,則能算出「r/(r + g + b)」做爲強弱的程度。 又,若是著眼於多數之色資料之情形,則希望是依每 個這些色資料,求出上述的比率,但並不限定於此,也可 針對這些色資料之値的總和求出比率。例如,若是著眼於 r、g、b中之r和g之情形,則可求出[r/(r + g + b)])及[g/(r + g + b)] ,亦可求出{(r + g)/(r + g + b)}。前者的算出方法係應用於因 觀測對象物的存在,r、g兩者皆變化,而且能夠辨識各自 的變化方向之情形。相反地,後者的算出方法係對因觀測 對象物的存在,r、g任一者的強度會變化,但無法辨識究 竟是何者強度產生變化之情形有用。 -9- 1288366 再者,強弱程度,也可求出著眼中的色資料對未被著 眼的色資料的比。例如,著眼於r、g、b中之b的情形, 強弱程度則能由[b/(r + g)]算出。 第3步驟,著眼對象的色資料若是1個的情形,則希 望選取以正的方向或者負的方向爲對象,具有大於基準影 像之變化量之畫素。相反地,若是著眼於多數之色資料的 情形,則可選取對應於表示每個這些色資料的變化之向量 的合成向量之方位已事先決定的特定方向,而且合成向量 φ 的長度大於基準影像的畫素。但是,也可選取依每個被著 眼的色資料,各個在正方向或者在負方向上之變化量與個 別的基準値比較,兩方向上之變化量皆大於基準値之畫素 〇 相對於基準影像,選取在處理對象影像上色彩產生變 化的部分之情形,單單求出之兩畫素間的色資料的差,不 僅會選取出各種色彩不同之畫素,而且選取出即使係同色 系之色彩,明暗卻產生變化之畫素。 • 對此點,依本發明,係選取針對因觀測對象物而被增 強之色資料或者被減弱之色資料,對η個色資料之組合之 強弱程度之變化,並選取顯現出此變化具有在沿著特定方 向上,大於既定的基準値的變化量之畫素,因此,能以良 ^ 好精確度選取因觀測對象物造成色彩產生變化之領域。又 " ,即便因周圍之亮度之變化的影響,觀測對象物的色調多 ~ 少有變動,但不會變化到色資料之強弱方向產生變化之程 度,故相較於以各個色資料之特定的組合爲基準,進行兩 -10- 1288366 値化之情形,能提昇觀測對象物的選取精確度。 其次’本發明有關之印刷電路板的檢查方法係爲藉攝 影檢查對象之印刷電路板,產生由η個色資料的組合而成 之彩色處理對象影像,然後從產生之處理對象影像,選取 被檢查部位,進而執行既定的檢查。被檢查部位,例如, 若是爲焊錫印刷作業後的印刷電路板的話,則係爲焊錫膏 ’若是軟銲(焊錫溶接)作業後之印刷電路板的話,則係爲 溶融之焊錫內圓角。另外,若是爲載置零件後的基板的話 φ ,則可將零件的本體部做爲被檢查部位。 此印刷電路板的檢查方法係在檢查之前,先執行第1 步驟’然後對每個被檢查部位,執行第2到第4步驟。 第1步驟係攝影不存在有前述被檢查部位之印刷電路 板’以產生基準影像。另外,此不存在有被檢查部位之印 刷電路板可係爲執行成爲檢查對象之印刷電路板的製作作 業前’執行之一個作業所製作之印刷電路板,也可係爲前 兩個以上之作業所製作之印刷電路板。 • 第2步驟係將檢查領域設定於對應前述處理對象影像 之1個被檢查部位之位置。 第3步驟係著眼於前述η個色資料中的特定1個,或 者小於η之既定數之色資料,依被含於前述檢查領域內之 每個畫素,針對著眼中的色資料對前述η個色資料的組合 ' 之強弱程度,選取從前述基準影像上之對應畫素看到的變 ' 化量及變化方向。 第4步驟係選取在前述第2步驟上被選取之變化量係 -11- 1288366 大於既定的基準値,而且被選取之變化方向係對應於特定 方向的畫素,以由被選取之畫素所組成之影像領域做爲對 象’執行前述檢查所需之影像處理。 第2步驟上之檢查領域的設定資料,可藉後述之檢查 資料作成方法,事先求出。第3步驟、第4步驟係能執行 與前述之影像處理方法上之第2、第3之各個步驟者相同 的處理,選取被檢查部位,進而執行檢查所需之影像處理 。另外,有關基準影像,可事先對每個檢查領域,求出著 眼中之色資料對η個之色資料的組合之強弱程度,並將其 登錄俾爲第3步驟之處理所用。 本發明有關之印刷電路板之檢查裝置,具備攝影檢查 對象的印刷電路板,產生由η個之色資料所組合而成之彩 色影像之影像產生手段;自藉前述影像產生手段產生之檢 查對象的印刷電路板的影像,選取被檢查部位,進而執行 檢查所需之影像處理之影像處理手段;利甩前述影像處理 手段處理的結果,判別前述印刷電路板是否良好之判別手 段;及輸出前述判別手段之判別結果之輸出手段。 上述之影像產生手段含有例如印刷電路板攝影用之攝 影機,將自此攝影機輸出之影像行數位轉換之A/D轉換電 路等。另外,若是疊合多張影像以作成處理對象影像之情 形,影像產生手段則含有,例如,設定影像合成處理有關 之程式用之電腦。 前述影像處理手段含有色資料處理手段、記憶手段、 領域設定手段、第1、2之選取手段、及被檢查部位認識手 -12- 1288366 段。這些手段除掉記憶手段外,其他手段皆由設定有,例 如程式之電腦所組成。記憶手段係由,例如前述電腦的內 部記憶體或者外部之記憶體所組成。 色資料處理手段係著眼於前述η個之色資料中之特定 的1個,或者小於η之既定數之色資料,依每個畫素,算 出著眼中之色資料對前述η個之色資料之強弱程度。 記憶手段係登錄前述影像產生手段攝影未載置前述被 檢查部位之印刷電路板,而產生之基準影像,或者前述色 > 資料處理手段對此基準影像之處理結果。 領域設定手段係當前述影像產生手段產生檢查對象之 印刷電路板的影像時,將檢查領域設定於對應該影像的被 檢查部位之位置。 第1選取手段係將被前述領域設定手段設定之檢查領 域內之影像送到前述色資料處理手段俾進行處理,同時使 用該處理之結果及前述記憶手段內之登錄資訊,依前述檢 查領域內之每個畫素,針對著眼中之色資料對前述η個之 > 色資料之組合的強弱程度,選取自前述基準影像上之對應 影像看到之變化量及變化方向。 第2選取手段係選取被第1選取手段選取之變化量係 大於既定的基準値,且被選取之變化方向係對應於於既定 之特定方之畫素。被檢查部位認識手段係將由被第2選取 手段選取之畫素所組成之影像領域做爲前述被檢查部位而 行認識。 依上述之組成,對應藉影像產生手段,執行前述印刷 -13- 1288366 電路板的檢查方法之第1步驟,將基準影像或者色資料處 理手段對基準影像之處理結果登錄於記憶手段。檢查時, 藉領域設定手段,執行前述印刷電路板檢查方法有關之第 2步驟的處理,另外藉色資料處理手段及第1選取手段, 執行第3步驟的處理,藉第2選取手段及被檢查部位認識 手段,執行第4步驟。 另外,本發明因係使用由η個色資料組合而成之彩色 影像,自動地檢查印刷電路板,故也能適用於檢查資料作 成方法。本發明有關之印刷電路板檢查用之檢查資料作成 方法,係執行以下之第1〜第5步驟。 首先,在第1步驟上,攝影不存在有被被檢查部位之 印刷電路板,以產生基準影像,在第2步驟上,攝影存在 有被檢查部位之印刷電路板,以產生處理對象影像。 在第3步驟上,著眼於前述η個之色資料中之特定1 個,或者小於η之既定數的色資料,依前述處理對象影像 上之每個畫素,針對著眼中之色資料對前述η個之色資料 的組合之強弱程度,選取對前述基準影像上之對應畫素之 變化量及變化方向。 在第4步驟上,選取在第3步驟上被選取之變化量係 大於既定的基準値,而且被選取之變化方向係對應特定的 方向之畫素,將由被選取之畫素所組成之影像領域做爲前 述被檢查部位而行認識。 在第5步驟上,設定包含在前述第4步驟上被認識之 被檢查部位之檢查領域,將此設定資料包含於對前述被檢 -14- 1288366 瓣 查部位之檢查資料中。 依上述之方法,使用自不存在被檢查部位之印刷電路 板得出之基準影像,和自良好地載置被檢查部位之印刷電 路板得出之處理對象影像,能藉與前述之影像處理方法相 同之方法,選取被檢查部位。因而,即便在基準影像和處 理對象影像之間,因明暗等之影響,導致色調產生差異, 仍能不受其影響,以良好精確度,選取被檢查部位,進而 能正確地作成檢查領域之設定有關之檢查資料。 > (發明效果) 依本發明,觀測對象物之色調即便有某種程度之不均 一,但仍能確保觀測對象物之選取之精確度,因此,能以 良好精確度執行最後目的之影像處理。 又,若將本發明應用於印刷電路板的檢查時,被檢查 部位的色調即便有不均一,仍能以良好精確度選取被檢查 部位,能以良好精確度執行檢查領域之設定資料的作成, 檢查時之被檢查部位的選取處理,進而能提昇印刷電路板 ► 檢查裝置之性能。 【實施方式】 (實施發明之最佳形態) 第1圖係表示本發明之一個實施例有關之印刷電路板 檢查裝置之組成。 本印刷電路板檢查裝置具備處理攝影檢查對象之印刷 電路板1得出之影像,判別在前述印刷電路板1上之被檢 查部位的適切與否之功能。被檢查部位能對應檢查對象的 -15- 1288366 印刷電路板的種類而適宜地設定。例如,若是檢查焊錫膏 印刷後的印刷電路板之情形、若是檢查零件封裝後的印刷 電路板之情形、及若是檢查軟銲後之印刷電路板之情形, 能分別設定焊錫膏印刷部位、零件本體、及各零件的內圓 角爲檢查對象。 前述基板檢查裝置係由攝影部3、投光部4、控制處理 部5、X軸移動載物盤6、Y軸移動載物盤7等所組成。 Y軸移動載物盤7具備支撐前述印刷電路板1之輸送 帶7A,藉未圖示之馬達移動此輸送帶7A,而使前述印刷 電路板1沿著Y軸方向(垂直於紙面之方向)移動。前述X 軸移動載物盤6係在Y軸移動載物盤7之上方,一方面支 撐攝影部3及投光部4,一方面使這些裝置在X軸方向(圖 的左右方向)移動。 前述投光部4係適合前述之彩色投光照明之組成者, 係由具有三個不同直徑之圓環狀光源8、9、1 0所組成。此 三個光源8、9、10係分別射出紅(R)、綠(G)、藍(B)各色 彩色光者,藉在觀測位置的正上方位置,使此三個光源的 中心對準,自前述印刷電路板1看,係配置在對應不同仰 角之方向上之位置。 前述攝影部3係包含彩色影像產生用之CDD攝影機, 其係被定位成使其光軸對應於各光源8、9、1 0的中心,且 沿著垂直方向配置。藉此,屬於觀測對象之印刷電路板1 反射的光係射入攝影部3,經轉換成R、G、B各個階調資 料後被輸入控制處理部5。 -16- 1288366 控制處理部5除了將含有CPU之電腦做爲控制姜 外,另包含影像輸入部1 2、記憶體1 3、攝影控制器 影像處理部1 5、照明控制部1 6、縱橫移動載物盤控 1 7、檢查部1 8、教導表(teaching table) 1 9、輸入部20、 顯示部2 1、印表機2 2、信號傳收部2 3、及外部記億 置24等。 影像輸入部1 2具備將來自攝影部3之R、G、B 像信號放大之放大電路,將這些影像信號轉換成數位 用之A/D轉換電路等。記憶體1 3上除了記存R、G、 個之階調資料外,另記存有後述之色相資料、色向量 出結果等。 攝影控制器1 4係具備將攝影部3連接到控制部: 介面等者,根據來自控制部1 1之命令,或執行驅動前 影部3,或執行各色彩色光,之輸出位準之調整等之控 照明控制部1 6係爲用於調整投光部4之各光源的光量 另外,本實施例係作成爲藉混合紅、綠、藍各彩色光 施予白色照明般,調整各光源8、9、1 0之光量。 縱橫移動載物盤控制器1 7含有將前述X軸移動載 6及Y軸移動載物盤7連接至控制部1 1之介面,根據 控制部1 1之指令,控制X軸移動載物盤6及Y軸移 物盤7之移動動作。 教導表1 9係爲用於記存印刷電路板之檢查資料 憶部。此檢查資料包含對各被檢查部位之檢查領域的 條件(係爲設定位置、領域之大小等),在各檢查領域 β 1 1 14、 制器 CRT 體裝 各影 信號 B各 之算 1之 述攝 者。 ,而 物盤 來自 動載 之記 設定 上被 -17- 1288366 執行之程式的種類,被檢查部位的模型(model)、及用於判 別被檢查部位的適切與否之判定基準値等。另外,教導表 1 9能設定在硬碟般之非揮發性的記憶體裝置內。 本實施例使用之檢查資料係在檢查之前教給的,每種 印刷電路板,彙總成檢查資料檔,然後,保存於前述之教 導表1 9內。前述控制部1 1接受被檢查印刷電路板1的印 刷電路板名稱的輸入後,即從前述教導表1 9讀出對應此被 檢查印刷電路板1之檢查資料檔,並設定於記憶體1 3。影 像處理部1 5、檢查部1 8則根據此被讀出之檔案內之檢查 資料,執行處理。 影像處理部1 5,在檢查時,係對由記存於記憶體1 3 之R、G、B之各階調所形成之影像,執行使用前述檢查資 料之影像處理,以量測被檢查部位的位置、大小等。檢查 部1 8係藉比較此量測的結果和被登錄之判定基準値,以判 定被檢查部位之適切與否。 控制部1 1,每當檢查部1 8執行判別處理時則將此判 別結果輸出到CRT顯示部2 1 (以下,簡稱「顯示部2 1」) 。又,當完成對1片印刷電路板的檢查時,控制部1 1則綜 合對各被檢查部位之判定結果,以判定被檢查印刷電路板 1是否爲良品,將此最終之判定結果輸出到顯示部2 1、印 表機22或者信號傳收部23。 前述輸入部20係用於輸入檢查所需之各種條件、檢查 資訊者,係由鍵盤、滑鼠等組成。 顯示部2 1係接受控制部1 1供給之影像資料、檢查結 -18- 1288366 果等,並將這些資訊顯示在畫面上。另外,印表機22係接 受控制部1 1供給;^檢查結果等,並將這些檢查結果以既定 之格式列印出來。 信號傳收部2 3係用於與其他裝置之間進行資料之傳 收者,例如,針對被判定爲不良之被檢查印刷電路板1, 將其之識別資料、不良的內容傳送到後段之修正裝置,藉 此,能迅速地修正不良地點。外部記憶體裝置24係爲用於 將對軟性磁碟(flexiable disk)、光碟(CD-R)、光磁碟等之 記錄媒體進行資料讀寫之裝置,用於或保存前述之檢查結 果,或從外部取入檢查所需之程式、設定資料。 另外’上述組成之影像處理部1 5及檢查部1 8係由建 置用於執行上述之各處理所需之程式之專用之處理器所組 成。但是,並不一定要設置專用之處理器,也可在控制部 1 1上提供影像處理部1 5及檢查部1 8之功能。 上述之印刷電路板檢查裝置係以與檢查對象同種類之 印刷電路板,產生各被檢查部位之品質係良好之印刷電路 板(以下,稱此印刷電路板爲「良品印刷電路板」)之影像 (以下,稱爲「良品影像」),及在配置前述被檢查部位前 之良品印刷電路板的影像(以下,稱爲「基準影像」),並 使用這些影像自動地作成檢查資料。以下,稱此檢查資料 之自動作成處理爲「自動教導處理」。 另外’用於作成基準影像之印刷電路板,可係爲在進 行配置前述被檢查部位之作業前之一個之作業結束後之印 刷電路板,也可係爲比比進行該前一個作業更前之作業的 -19-
1288366 印刷電路板。 又,本實施例之良品影像及基準影像係分別將成爲對 象之印刷電路板分成多數領域攝影’然後將每次攝影得出 之影像予以合成而產生者。此影像合成處理最好將多數之 攝影對象領域設定爲僅重疊在對應前述縱橫移動載物盤(X 、Y Table)6、7定位上之誤差的寬度上,以這些重疊部分 疊合各影像而予以合成。又,在進入自動教導處理前,最 好執行良品影像及基準影像之位置對準’俾使共通地含於 該兩影像之特徵圖案(例如印刷電路板上的絲網印刷圖案) 的座標在兩影像之間趨於一致’藉此,確保畫素的對應關 係的精確度。 以下,將以執行上述之影像合成處理、位置對準、確 保良品影像和基準影像間之對應關係爲前提進行說明。 本實施例之自動教導處理係針對前述良品影像及基準 影像,將兩影像之各個畫素之階調資料r、g、b按照下列 之(1)(2)(3)式,求出色相資料ROP、G0P、B0P。 (數式1)
R
OP _-—xlOO r^g^rb (1) (數式2) G〇P = _^—xlOO r + g + b (2) (數式3) B〇pZ=7^J7bxm .........(3) 另外,有關良品影像上之各畫素,係使用下列(4)(5)(6) -20-
1288366 式,選取對應各個基準影像之畫素之色 、vb。再者,各式之 R0P(E)、G〇p(E)、 品影像,使用前述(1)〜(3)式求出之色 G0P(F)、B0P(F)係爲針對基準影像求出 V r = R 〇 p (E) - R 〇 p (F) ........
Vg= G〇P(E)-G〇p(F) ....... V b= B 〇 p (E) - B 〇 p (F) ........ 依每個對應之畫素之組合,選取之 、vg、Vb係被編輯成三維配歹IJ之資料, 座標後,保存於記憶體1 3。但是,也互 檢查般,僅將自三個色相資料中選取之 爲上述之差的算出對象。 第2圖係爲使用將前述色相資料ί 做爲座標軸之假想的三維空間(以下, ,表示前述基準影像和良品影像的色4 係爲在基準影像上之一點F上之色相, 係爲(R0P(F)、G0P(F)、B0P(F)),又,V】 位在與前述F點相同座標之點E上之仓 座標係爲 R〇P(E)、 G0P(E)、 B0P(E)。另 例係表示在爾後之第3圖之(1)(2)。 藉前述(4)(5)(6)式求出之Vr、Vg、 相空間上,係相當於從點VF朝點VE之 此向量V爲色向量(color vector),將V 色向量V的紅色成份、綠色成份、藍隹
相資料的差Vj·、vg • Β ο p (E)係爲針對良 1相資料,R0P(F)、 之色相資料。 • (4) ·· (5) .· (6) 各色相資料的差Vr 在附與對應之畫素 『如後述之具體例的 :特定色相資料,做 t〇p、 G〇p、 B〇p分別 稱爲「色相空間」) 關係。圖中的 VF 三維空間上之座標 Ξ係爲於良品影像上 i相,三維空間上之 外,點F、E的具體 V b的配列,在此色 :向量V。以下,稱 r、Vg、Vb 分 S!l 作爲 i成份。此色向量V -21- 1288366 之方位、大小係反映前述F點和E點之色相的差異。 本實施例之自動教導處理係對應被檢查部位的色彩, 選擇前述色向量V之既定成份,進而選取此成份係大於既 定値之大小的畫素。然後,將由被選取之畫素組成之影像 領域做爲被檢查部位而行認定,接著求出檢查領域的設定 條件、被檢查部位的模型、最後登錄於前述之教導表1 9內 〇 在進行檢查之際,俟產生檢查對象的印刷電路板之影 ,像(以下,稱「檢查對象影像」)後,即在此檢查對象影像 上,依序設定檢查領域,接著,執行被檢查部位的選取處 理、量測處理、判別處理等。對此檢查對象影像,也是用 與進行自動教導處理時相同的方法,算出色向量V後,使 用與在進行前述自動教導時被選擇者相同之成份,以選取 被檢查部位。 下文,將舉對已進行焊錫膏印刷作業後之印刷電路板 (以下,稱「焊錫印刷後之印刷電路板」),進行檢查之情 ► 形爲例,說明檢查資料的作成及有關檢查之詳細內容。另 外,本實施例係使用印刷焊錫膏前之印刷電路板(以下,稱 「空印刷電路板」)之影像做爲基準影像。 第3(1)圖及第3(2)圖係分別表示前述空印刷電路板之 基準影像、及焊錫印刷後之印刷電路板的良品影像。基準 影像上除了接端面(land)之影像30外,另呈現出未圖示之 絲網印刷圖案等。在良品影像上,前述接端面之影像3 0之 大部分係被攝影部影像3 1替換。另外,一般之接端面係以 -22- 1288366 銅爲主成份’表面平坦且旋光反射性高,因此藉彩色投光 照明時,前述影像3 0變成帶有紅色之狀態。相反地,攝影 部係爲灰色,且擴散反射性高,因此,此影像3 1變成帶有 藍色之狀態。 依上述那樣之顏色的變化,接端面上若有一部分載置 焊錫膏時,則此部分即從紅色的色相資料R〇p係屬於優勢 狀態改變成藍色之色相資料B0P係屬於優勢狀態。因此, 在良品影像中的焊錫膏上的點E和基準影像上對點E之對 應點F之間求出之色向量,可想像紅色成份V r在負的方向 上顯示出大値,同時藍色成份Vb在正的方向上顯示出大値 〇 因此,本實施例係作成著眼於取得正値之藍色成份Vb ,將由此Vb變成大於既定之門檻値之影素所組成之領域做 爲前述之焊錫膏的印刷領域(以下,稱「焊錫印刷領域」) 而行選取。 第3 (3)圖係表示有關前述第3圖(1)、(2)之基準影像及 良品影像,依每組對應之畫素,執行前述色向量的算出, 基於藍色成份Vb之選取處理,以選取焊錫印刷領域3 2之 例。這樣子,實際地選取印刷焊錫膏之部分,因此,爾後 利用此選取結果,能決定檢查領域的設定條件、判別用之 基準値。 影像中之接端面、焊錫膏之色調具有依周圍環境的亮 度、材質的不同等而變動之可能性。但是’即便多少有變 動,在接端面之影像3 0上,紅色的色相資料R〇p變大’在 -23- 1288366 焊錫膏之影像3 1上,藍色的色相資料B0P變大之這種傾向 並無改變。因此,可想像從這些影像3 0、3 1求出之色向量 V之藍色成份Vb在正的方向上取得大値。因此,焊錫印刷 領域之色調即便多少有不均一,但仍能根據色向量的藍色 成份Vb,以良好精確度選取焊錫印刷領域,進而能以良好 精確度進行檢查領域、模型之設定。 又,以往的焊錫膏檢查係使用印刷電路板的設計資料 中的接端面之設定資料、設定檢查領域,但近年來或因載 置之零件的種類有變更,或因選擇性地載置零件等,從相 同設計之空印刷電路板,製作出多種印刷電路板的例屢見 不鮮,依接端面的設計資料設定檢查領域,有無法應用於 實際之印刷電路板的情形。 例如,第3圖之3 Ο A係爲未封裝零件之接端面的影像 之例,但在這般之接端面上未印刷焊錫膏,因此不必設定 焊錫印刷用之檢查領域。本實施例如上述那樣,在進行檢 查領域之設定條件的教導時,能選取實際之焊錫印刷領域 ,進而僅在被選取之部分上設定檢查領域,因此並無在前 述接端面3 Ο A的位置上,設定不要的檢查領域之情事。因 此,不設定不要之檢查領域,進而能以良好效率進行教導 處理。 下文將使用第4圖說明自動教導處理的程序。 首先,在最初的ST1(ST係「step(步驟)」的簡稱,以 下皆同)上,將空印刷電路板送入前述Y軸移動載物盤7, 然後經多次之攝影處理、影像合成處理後產生基準影像。 -24- 1288366 接著,移出空印刷電路板,而在下一個步驟ST2上,送入 焊錫印刷後之印刷電路板的良品印刷電路板,然後藉執行 與在ST 1上執行者相同的處理,以產生良品影像。 另外,在ST2上,最好將焊錫膏印刷在ST1上使用之 空印刷電路板者做爲良品印刷電路板使用。 在ST3上,針對前述基準影像及良品影像的各組成畫 素,分別進行前述(1)〜(3)式之計算,以求出色相資料。在 次一個步驟ST4上,將良品影像的各個組成畫素與基準影 > 像上之各個對應畫素組合,每一組合皆執行前述(6 )式之計 算,以算出色向量V的藍色成份Vb。 在ST5上,選取前述藍色成份Vb大於門檻値Ρ(Ρ>0) 之畫素。另外,此選取處理係將藍色成份vb大於門檻値P 之畫素做爲黑畫素,將其他之畫素做爲白畫素’而產生兩 値影像。 在ST6上,依序著眼於前述兩値影像上之黑畫素領域 ,將此領域的大小小於既定的門檻値者當做噪音(noise)而 > 予以去除。另外,在噪音去除上使用之門檻値係根據焊錫 印刷領域之標準的面積來決定。 藉上述之噪音去除處理,餘留下的是面積大於門檻値 之領域。以下,將這些領域視爲焊錫印刷領域而進入檢查 資料之作成處理。 首先,在S T 7上,在各個焊錫印刷領域上分別設定外 切矩形。另外,在S T 8上,對每組前述焊錫印刷領域及外 切矩形,附以個別標示。在ST9上,依每個標示(label) ’ -25- 1288366 決定檢查領域的設定條件。 第5圖係表示檢查領域的設定方法之一例。 圖中的32係爲根據前述藍色成份Vb而選取之焊錫印 刷領域(黑畫素領域),33係爲在前述ST7上設定之外切矩 形。本實施例係將外切矩形3 3的各邊,分別朝畫素之外側 擴大m後之領域3 4設定爲檢查領域。另外,m之値能對應 零件的封裝密度等,設定爲任意之値。 在前述S T 9上,依每個焊錫領域,藉第5圖所示之方 法,設定檢查領域3 4,以其設定位置、領域之大小做爲設 定條件而決定。其次之ST10係將決定之設定條登錄於教導 表19上。另外,於下一個步驟ST1 1上,依每個標示,將 對應之檢查領域3 4內之影像自前述兩値影像劃出(割開取 出),做爲對應此標示之焊錫印刷領域3 2之模型而登錄於 教導表1 9。 另外,在S T 1 2上,將依每個前述基準影像的組成畫素 算出之色相資料中,對應各檢查領域3 4者讀出,並將這些 被讀出之色相資料,依每個檢查領域3 4,登錄於教導表1 9 內。以下,稱此被登錄之色相資料爲「基準色相資料J 。 另外,在檢查領域3 4之設定條件、模型、及基準色相 資料上,皆被賦與對應之檢查領域3 4之標示。 第6(A)圖係表示在前述ST1 1上作成之模型之一例。另 外,第6(B)圖係表示對應檢查領域影像中之前述模型之檢 查領域內之影像。此(B)上之影像也係爲與(A)上之模型相 同之兩値影像(以下,稱(B)上之影像爲「比較對象影像」) -26- 1288366 。檢查係執行(A)、(B)雙方之兩値影像之比較處理。 第7圖係表示前述焊錫印刷後之印刷電路板的檢查有 關之程序。再者,此程序係從ST2 1開始執行處理。 在執行此檢查之前’控制部1 1接收檢查對象之印刷電 路板的名稱等的輸入,從前述教導表1 9,讀出屬於此印刷 電路板之檢查資料,而設定於記憶體1 3內。第7圖之程序 係針對1片之印刷電路板執行,每當檢查對象之印刷電路 板被送入Y軸移動載物盤7時,即執行此程序。 φ 首先,在ST2 1上,將被檢查印刷電路板1送入Y軸 移動載物盤7,以產生檢查對象影像。另外,此ST21也是 與前述進行教導時之ST1、ST2相同地,執行多次的攝影 ,並執行每次攝影得出之影像的合成處理。 俟產生檢查對象影像後,則在ST22上,從前述記憶體 1 3讀出對應最初之標示之檢查領域的設定條件,並根據此 條件,設定檢查領域。接著,在S T2 3上,算出此檢查領域 內之各畫素之色相資料。然後,在ST24上,使用檢查領域 φ 內之畫素的色相資料和前述基準色相資料,算出色向量 V 的藍色成份Vb。 在ST25上,選取前述藍色成份Vb之値大於門檻値P 之畫素。另外,這裡使用之門檻値P係與第4圖之ST5上 使用者相同。 ' 藉此選取處理,自前述檢查領域內之影像,產生將前 — 述焊錫印刷領域之組合畫素做爲黑畫素,其他之畫素做爲 白畫素之兩値影像。此兩値影像係相當於第6(B)圖所示之 -27- 1288366 比較對象影像。 在ST26上,計數在前述比較對象影像之各組成影像中 ,與模型側之對應畫素,數値一致之畫素之數(以下’稱此 計數値爲「一致畫素數」)。具體而言,黑畫素之情形’則 將對應畫素爲黑畫素者做爲計數對象,白畫素之情況’則 將對應畫素爲白畫素者做爲計數對象。 又,藉計數比較對象影像中之黑畫素數,算出前述焊 錫印刷領域的面積。 φ 在ST27、ST28上,執行前述一致畫素數及面積與各 自之既定門檻値的比較。這裡,一致畫素數,面積若皆大 於各自之門檻値時,則進入ST29,判定前述檢查領域內之 焊錫印刷領域係爲良好。相反地,若是兩者中有一個係小 於門檻値時,則進入S T3 0,判定前述焊錫印刷領域係爲不 良。 另外,判定方法並不限定於上述,也可利用一致畫素 數,面積的任一個來進行判定。 # 這樣子,執行完對1個檢查領域之判定處理時,則在 ST31上將此判定結果顯示在顯示部21。第8圖係爲此顯示 之一例,除了顯示檢查對象部位有關之資訊,檢查結果之 外,另顯示比較對象影像3 5。另外,在畫面的適當地方, ^ 設定有確認按鈕4 0。 另外,顯示在畫面上之比較對象影像3 5,附加有接端 ~ 面之輪廓線3 6,俾能確認焊錫印刷領域與接端面之關係。 使用者將滑鼠之游標對準前述確認按鈕4 0執行確認 -28- 1288366 操作時,則經ST32及ST33返回ST22,針對下一個檢查領 域,執行與上述者相同的處理。 以下,同樣地,對每個檢查領域,執行從色相資料的 算出,一直到顯示判定結果止之一連串的處理。當完成對 全部之檢查領域的處理時,則進入ST34,彙總到此步驟止 之判定結果,作成1片印刷電路板有關之檢查結果資料, 並從信號傳送部23等輸出。另外,上述之判定結果的輸出 ,並不一定要每個檢查領域皆執行,也可在完成全部的檢 > 查時點,僅針對被判定爲不良之部位輸出檢查結果。 依上述之自動教導處理及檢查處理,檢查對象影像上 之焊錫印刷領域之色調即便與良品印刷電路板上之色調有 稍微差異,仍能以良好精確度,選取各焊錫印刷領域。因 此,相較於以往藉兩値化門檻値選取焊錫印刷領域之方法 ,能提高焊錫印刷領域的選取精確度,進而能執行精確度 更高之檢查。 另外,焊錫印刷領域之選取上使用之色向量V的成份 > 並不限定於藍色成份Vb,也可使用紅色成份Vr。這種情形 ,係將紅色成份Vr在負的方向上具有大於門檻値之畫素做 爲焊錫印刷領域之組成畫素而予以選取。 再者,也可使用藍色成份Vb及紅色成份兩者,選 取焊錫印刷領域之組成畫素。 下面將說明軟銲後之印刷電路板上之內圓角的檢查。 第9(1)圖係表示對晶片零件的內圓角,執行前述彩色 光照明之情形時觀測到的色彩的分佈狀態。另一方面,第 -29- 1288366 9(2)圖係表示因零件脫落遺漏無形成內圓角,對固化成半 球狀之焊錫進行同樣的照明之情形時觀測到之色彩的分佈 狀態。另外,第9(1) (2)圖係爲爲了說明焊鍚之傾斜狀態與 被觀測到之色彩的關係,使在影像上視認之色彩的分布反 映於焊錫的側面圖者;而不是從側邊看內圓角,焊錫時, 觀測到這些圖般的色彩分佈。 內圓角若是正常地形成時,則如第9(1)圖所示,成爲 沿著從內圓角的上端開始朝下端的方向,藍、綠、紅各色 彩依序分佈之狀態。尤其是第9 (1 )圖的例’內圓角因係陡 峭,故藍色領域之佔有比例增大。 若是無形成內圓角,焊錫固化成半球狀之情形則如第 9(2)圖所示,紅、綠、藍的各色領域係沿著從中心部朝向 周邊部之方向,依序分佈。 本實施例係針對第9(1)圖所示之良好內圓角及第9(2) 圖所示之不良焊錫部位,分別藉第1 0圖或第1 1圖所示般 要領,作成模型,並將之登錄於教導表1 9內。以下,稱良 好內圓角有關之模型爲「良品模型」’不良焊錫部位有關 之模型爲「不良品模型」。又’稱藉軟銲作業溶融、固化 之焊錫形成之領域(包含內圓角、不良焊錫部位兩者)爲「 溶融後焊錫領域J 。 第1 0圖及第1 1圖係表示對應於第9圖之溶融後焊錫 領域之基準影像、良品影像、及不良品影像。另外’這些 圖係與第3圖之例者相同的符號3 0、3 1表示接端面,焊錫 印刷領域之影像' 另零件本體及零件之電極係分別用3 7及 -30- 1288366 3 8表示。又,係藉與第9圖者相同之圖案,及紅、綠、藍 各文字表示溶融後焊錫領域中之各色彩領域。 第1 0圖之基準影像係爲攝影空印刷電路板而得出之 影像。良品影像及不良品影像係藉攝影焊錫作業後之印刷 電路板(以下,稱「軟銲後印刷電路板」)而得出者,在良 品影像及不良品影像上,分別顯現第9 (1)圖上所示之內圓 角影像及第9(2)圖上所示之不良焊錫影像。 另一方面,第1 1圖之基準影像係藉攝影零件封裝作業 φ 完成,要進入軟銲作業前之印刷電路板(以下’稱「零件封 裝後印刷電路板」)而得出者。良品影像及不良品影像皆係 爲與第1 〇圖之例者相同。 如前述般,在彩色投光照明下,接端面影像30成爲帶 有紅色之狀態。因此,如第1 〇圖般,以空印刷電路板的影 像爲基準影像時,對應於溶融後焊錫領域中之藍色領域之 色向量V係成爲表示從紅色之色相資料Rop爲優勢狀態改 變爲藍色之色相資料B0P爲優勢狀態者。 φ 另外,焊錫印刷領域3 1的影像係如前述般爲灰色,在 三類的色相資料中,藍色的色相資料B0P變成最優勢’而 在溶融後焊錫領域之藍色領域上,藍色的色相資料B〇p更 爲優勢。因此,如第1 1圖所示般,即便將零件封裝後基板 的影像做爲基準影像時,在對應藍色領域之色向量V上’ ' 藍色之色相資料B0P呈現大的變化。 •另外,零件之表面係平坦,一般具有光澤,因此紅色 光的旋光反射光成爲容易射入攝影機之狀態’藍色光幾乎 -31- 1288366 不射入。因此,以空印刷電路板的影像做爲基準影像時’ 在對應零件本體37、電極38之色向量V上’藍色成份Vb 增大不多。另外,在溶融後焊錫領域之綠色領域、紅色領 域上,綠色成份V g、紅色成份V r分別增大’但藍色成份 V b則變成極小値,且相較於基準影像,幾乎無變化。又, 若以零件封裝後印刷電路板的影像做爲基準影像之情形, 零件3 7、電極3 8的部分因係爲相同的影像,故色向量v 亦變成極小,藍色成份Vb不顯著。對於溶融後焊錫領域的 綠色領域、紅色領域,也與將前述空印刷電路板的影像做 爲基準影像之情形相同,藍色成份Vb不增大。 因此,將空印刷電路板、零件封裝後印刷電路板之任 一印刷電路板的影像做爲基準影像的情形,皆能藉選取色 向量V之藍色成份Vb在正方向上顯現增大之領域,以高精 確度選取溶融焊錫領域中之藍色領域。 鑑於上述之點,本實施例之內圓角檢查,對良品影像 及不良品影像分別以依據前述第4圖之程序算出色相資料 後,選取色向量V的藍色成份Vb大於既定之門檻値之領域 42,做爲前述焊錫之藍色領域,進而產生將此領域42內之 畫素做爲黑畫素之兩値影像。然後,將對應良品影像之兩 値影像做爲良品模型,將對應不良品影像之兩値影像做爲 不良品模型,而分別予以登錄。 另外,第1 〇圖、第1丨圖係在良品模型及不良品模型 上示出接端面之輪廓線3 Oa,這是爲了容易與上面之影像 做比較而示出者,在實際的模型上,不必連輸廓線3 0 a也 -32- 1288366 繪出。 另外,在檢查焊錫印刷後印刷電路板時,係使用印刷 電路板整體影像,將全部之焊錫印刷領域之模型合在一起 作成者,另外也作成決定檢查領域之設定條件,但在檢查 內圓角時,也可預先設定檢查領域,另於每個檢查領域產 生良品影像及不良品影像,進而執行各模型之作成。 另外,要進行內圓角檢查之檢查領域,係與以往者相 同地根據接端面而設定,首先,針對相同的印刷電路板, > 使用在執行前述之焊錫膏檢查般時之此檢查之檢查領域的 設定條件,藉此,能僅在應載置零件之地方,設定檢查領 域。 下面將使用第1 2圖,說明有關內圓角檢查之詳細程序 〇 第1 2圖之程序也是針對1片印刷電路板而執行者,設 最初的步驟爲ST4 1。此程序也是藉送入檢查對象的印刷電 路板而開始者,在ST4 1上,對送入之印刷電路板進行攝影 I,以產生檢查對象影像。 在ST42〜ST4 5上,係執行與前述第7圖之ST22〜ST25 者大致相同之處理。亦即,在ST42上,設定檢查領域,在 ST43上,算出此領域內之色相資料。在下一個步驟ST44 上,利用算出之色相資料及原登錄之基準色相資料,算出 色向量之藍色成份Vb。在ST45上,選取藍色成份Vb大於 門檻値Q(Q>〇)之畫素。藉此處理,產生將前述溶融後焊錫 -33- 1288366 領域中之藍色領域做爲黑畫素領域之兩値的比較對象影像 以下,執行前述比較對象影像和各個模型之比較處理 。本實施例,係合成求出對各個模型之一致畫素數和不一 致畫素數,然後將其等與門檻値進行比較。 首先,在ST46上,選取對良品模型之一致畫素數及不 一致畫素數。一致畫素數係與第7圖者相同地,係爲取得 與良品模型之對應畫素相同値之畫素數。不一致畫素數係 爲取得與良品模型之對應畫素不同之値的畫素數。 爾後,於ST4 7、ST48上,將一致畫素數及不一致畫 素數分別與門檻値TA 1、TB 1比較。這裡,若一致畫素數 係大於門檻値ΤΑ 1,不一致畫素數小於門檻値TB 1時,則 進入ST49,分別選取對不良品模型之一致畫素數及不一致 畫素數。 另外,在ST50、ST51,將在ST49上得出之一致畫素 數及不一致畫素數分別與既定之門檻値TA2、TB2比較。 這裡,若一致畫素數小於門檻値TA2,不一致畫素數大於 門檻値TB2時,則進入ST52,判定前述檢查領域內之藍色 領域係爲良好。 相反地,ST47、ST48上之比較處理,若一致畫素數小 於門檻値TA 1,不一致畫素數大於門檻値TB 1時,則不進 行不良品模型之判定,而進入ST53,判定藍色領域係爲不 良。另外,在ST47、ST48上,即使係爲「YES」,在與不 良品模型之比較上,若一致畫素數大於門檻値TA2,不一 -34- 1288366 致畫素數小於TB2時,則執行ST53之不良判定。 這樣子,完成對一個檢查領域之判定時,則在ST5 4 上,將此判定結果顯示於顯示部2 1。然後,與第7圖之實 施例相同地,對應確認操作,而進入對次一個檢查領域之 處理(ST55— ST56— ST42)。完成對全部之檢查領域之處理 時,郧進入ST57,作成印刷電路板整體有關之檢查結果資 料,輸出此結果後即結束處理。 如上述那樣,若選取藍色之色相資料在正向上大幅變 化之領域時,縱然因照明條件之變化等使溶融後焊錫領域 之色調產生不均一,仍能以良好精確度選取藍色領域。因 此,相較於藉固定化r、g、b之各個階調資料之兩値化門 檻値,以行兩値化之以往的方法,能執行精確度良好之檢 查。 但是,實際之印刷電路板,即便是良好狀態之焊錫內 圓角,其傾斜角度仍有某種程度之不均一,因此無法嚴密 地確定影像上之藍色領域的位置、大小。另外,即使有關 不良,也不限定於如第9(2)圖所示般完全沒有形成內圓角 之情況,而存在有部分形成內圓角者,有形成內圓角,但 其傾斜角度不適當者等等各種不良形態。 下面第13圖所示之實施例係考慮上述之點,作成爲分 別設定多數良品模型及不良品模型,從這些模型中選取最 適合被檢查部位之模型,藉此判別被檢查部位的良否。 另外,各模型之作成上使用之良品、不良品係由用目 視即能判斷內圓角之良否之熟練者來準備。 -35- 1288366 第1 3圖之程序係爲將第1 2圖之ST46〜ST53之 替換爲圖中之一點虛線所包圍之處理(S T 6 0〜S T 7 0)者 關其前後的處理,因係與第1 2圖者相同,故各步驟係 第1 2圖相同之符號表示,其說明則簡化甚至省略。 又,設良品模型及不良品模型之總數爲N,各模 識別號碼藉計數器i表示。 在前述ST41上產生檢查對象影像後,藉ST42〜 之處理,對既定之檢查領域產生比較對象影像後, ST61上,於前述計數器i上設定初始値「丨」。在下 步驟ST62上,從教導表讀出第1號之模型(良品模 不良品模型)。 在ST63上’求取讀出之模型與比較對象影像一致 素數A。另外’本實施例之一致畫素數A係爲對比較 影像,在對模型逐一掃瞄畫素當中,每次掃瞄得出之 畫素數中之最大値。 在ST46上,將上述之一致畫素數A與最大値Am 始値爲〇)比較。這裡,一致畫素數A若大於Amax之惰 則進入ST65,用A替換最大値Amax,另同時將目前白 値收納在變數U內。 以下,逐一遞增i之値直到N爲止(ST66、ST67) 進行遞增當中,對每個i皆執行前述ST61〜ST65之程 藉這樣一系列的處理,最終每個模型之一致畫素數A 之最大値成爲Amax,在得出此最大値之一致畫素數a 時之模型的識別號碼則爲U。 處理 〇有 用與 型之 ST45 則在 一個 型或 之畫 對象 一致 ax (初 ί形, ,在 :序。 之中 max -36- 1288366 對應此最終之U値的模型若係爲良品模型時,則在 ST68上係爲「YES」,而進入ST69,判定內圓角係爲良好 。相反地,對應前述U之値的模型若係爲不良品模型時, 則在ST68上係爲「NO」,而進入ST70,判定內圓角係爲 不良。以下,則執行與第1 2圖之例者相同之處理(S T5 4〜 ST57)。 依上述第1 3圖的程序,便可能以更爲精密之基準來判 定內圓角的良否。另外,也可作成爲將最大的一致畫素數 Amax被置換時之模型與比較對象影像之位置偏移量(用模 型對比較對象影像之掃瞄次數也可)記存起來,對應變數U 之模型若係爲良品模型時,則使用前述位置偏移量判定內 圓角的形成位置是否適切。 另外,在進行內圓角檢查時,最好對紅色領域、綠色 領域也進行檢查,因此,對色向量V的綠色成份Vg、紅色 成份Vr,也可藉與上述者相同之方法,個別地選取由Vg 、Vr各色彩所形成之領域,以執行判別處理。 其次,在對零件封裝後印刷電路板進行零件檢查,也 是藉使用前述色向量,能以高精確度選取檢查對象之零件 〇 第1 4圖係表示使用於零件檢查之模型的產生例。另外 ,本例係配合先前之各實施例,將1個檢查領域之大小作 爲對應1個接端面之大小,但並不限定於此’也可設定包 含零件及對應零件之全部的接端面之大小的檢查領域。另 外,第14圖也是對影像中之各部賦與第1〇圖、第11圖相 -37- 1288366 同的符號。 本實施例係作成爲將焊錫印刷後印刷電路板之影像設 定爲基準影像,在良品、不良品之各影像上,將個別之色 向量的紅色成份vr在正方向上增大之領域43做爲對應零 件之領域而行選取。在零件、電極之影像3 7、3 8上,紅色 的色相資料R〇p變成優勢,這能想像係表示對應這些色相 資料之色向量V,紅色之色相資料R0P在正方向上產生大 變化之故。 • 第1 4圖係表示一種之良品模型和兩種之不良品模型 。不良品模型之一種情況係使用零件的完全脫落狀態之影 像作成者,另一種情況係使用零件位置偏移到接端面側之 狀態的影像作成者。其他情況也能設定位置偏移量不同之 多數不良品模型。又,有關良品模型也不限定於一種,可 設定對應在容許範圍內產生之位置偏移狀態之模型。 另外,良品模型、不良品模型係藉攝影在接端面上以 各種狀態設置之零件而產生。零件的設置作業係與內圓角 φ 檢查之情形相同地,由熟練者來執行。 第1 5圖係表示使用上述模型之零件檢查程序。另外, 此程序係以ST82爲起始步驟。 此零件檢查也是與先前之焊錫印刷檢查、內圓角檢查 相同地,產生代表處理對象之印刷電路板整體之檢查對象 " 影像(ST8 1)。又,有關執行設定檢查領域之處理(ST82), - 算出色相資料之處理(ST83)諸點也是與先前之實施例者相 同。 -38- 1288366 其次,在ST84上,使用色相資料之算出結果,算出色 向量V之紅色成份Vr。在ST85上,選取此紅色成份Vr大 於既定門檻値R(R>〇)之畫素。再者,此選取處理係與良品 模型、不良品模型者相同地,產生將被選取之畫素做爲黑 畫素,其他之畫素做爲白畫素之兩値影像。 接著,在ST86上,藉計數前述兩値影像中之黑畫素數 ,求出呈現在影像上之零件面積。在ST87上,從登錄於教 導表19內之N個模型當中,選取零件面積最接近在ST8 6 上算出之結果的模型。 這裡,被選取之模型若係爲良品模型時,在ST88上則 爲「YES」,而進入ST89,判定前述零件之封裝狀態係良 好。相反地,被選取之模型若係爲不良品模型時,ST8 8則 「NO」,而進入ST90,判定零件上有封裝不良之情形。 以下,與先前之各實施例者相同地,在進行判定結果 之顯示(ST91),確認操作之接受(ST92),即進入對次一個 檢查領域之處理。俟完成對全部的檢查領域之處理後,則 從ST93進入ST94,輸出全部檢查結果,然後結束對1片 印刷電路板的檢查。 上述之各實施例皆著眼於因設置被檢査部位而呈現大 變化之色相資料,將此色相資料在正或負的方向上之變化 大於既定値之領域做爲被檢查部位而予以選取。依此般選 取方法,即使被檢查部位或有部分產生陰影,或因周圍環 境的變化,導致影像的亮度產生變化等,被檢查部位的色 調即使產生不均一,仍能根據色相資料之變化量,以良好 -39- 1288366 精確度選取被檢查部位,進而能執行精確度高之檢查。 另外,藉上述之色相資料之變化,選取對象物之方法 ,並不限定於印刷電路板,也能應用於其他的目的。例如 ,偵測工業產品上產生之瑕疵之情形,係作成藉照明使有 瑕疵的部分以既定之色彩表示,然後,使用藉攝影無瑕疵 之對象物而得出之基準影像和檢查對象影像,算出色向量 。另外,在色向量中,對應前述瑕疵之色彩,選擇1個或 多數的成份,進而選取使選擇之成份分別被含於既定之數 値範圍內般之領域,藉此,能以良好精確度選取對應前述 瑕疵之影像。 【圖式簡單說明】 第1圖係爲本發明之一實施例有關之印刷電路板檢查 裝置之方塊圖。 第2圖係爲用影像上之色相之變化表示色向量之槪念 之說明圖。 第3圖係爲表示基準影像及良品影像之例,和從此等 影像選取溶融後焊錫領域之結果的說明圖。 第4圖係爲表示自動教導處理的程序之流程圖。 第5圖係爲表示檢查領域之設定例的說明圖。 第6圖係爲表示溶融焊錫領域之模型及使用此模型之 檢查方法之說明圖。 第7圖係爲表示焊錫印刷後印刷電路板之檢查程序之 流程圖。 第8圖係爲表示對丨個檢查領域之判別結果之顯示例 -40- 1288366 之說明圖。 第9圖係爲袠示對良好內圓角及焊錫之不良部位進行 彩色投光照明之情形時,觀測到之色彩分佈狀態之說明圖 〇 胃10圖係爲表示內圓角檢查用之模型的作成方法之說 明圖。 m 11圖係爲表示內圓角檢查用之模型的作成方法之說 明圖。 Φ 第1 2圖係爲表示內圓角之檢查程序之流程圖。 第1 3圖係爲表示內圓角之檢查之另外程序的流程圖。 第14圖係爲表示零件檢查用之模型的作成方法之說明 圖。 第1 5圖係爲表示零件檢查的程序之流程圖。 要元 件符 號 說 明 ] 1 印 刷 電 路 板 3 攝 影 部 5 控 制 處 理 部 11 控 制 部 12 影 像 輸 入 部 13 記 憶 體 15 影 像 處 理 部 19 教 導 表 -41-

Claims (1)

1288366 十、申請專利範圍: 1 · 一種影像處理方法,係爲將由η個(n $ 2)之色資料的組 合而成之彩色影像做爲處理對象,自該處理對象影像選 取觀測對象物,進而執行既定之影像處理之方法,其特 徵爲執行: 在前述觀測對象物未存在於攝影領域內之狀態下執 行攝影,以產生基準影像之第1步驟; 著眼於前述η個色資料中之特定的1個,或小於η 之既定數之色資料,依包含前述觀測對象物之處理對象 影像上之每個畫素,針對著眼中之色資料對前述η個色 資料之組合之強弱程度,選取自前述基準影像上之對應 畫素看到之變化量及變化方向之第,2步驟; 選取在前述第2步驟上被選取之變化量係大於既定 之基準値,且被選取之變化方向係對應特定方向之畫素 ,將由被選取之畫素組成之影像領域做爲前述觀測對象 物,而行認識之第3步驟。 2 . —種印刷電路板檢查方法,係爲藉攝影檢查對象之印刷 電路板,產生由η個(η ^ 2)色資料的組合而成之彩色的 處理對象影像,自產生之處理對象影像選取被檢查部位 ,進而執行既定的檢查之方法,其特徵爲依每個被檢查 部位,執行: 攝影未存在有前述被檢查部位之印刷電路板,以產 生基準影像之第1步驟;然後 在對應於前述處理對象影像之1個被檢查部位之位 -42- 1288366 置上設定檢查領域之第2步驟; 著眼於前述η個色資料中之特定1個,或小於η之 既定數之色資料,依被含於前述檢查領域內之每個畫素 ,針對著眼中之色資料對前述η個色資料之組合之強弱 程度,選取自前述基準影像上之對應畫素看到之變化量 及變化方向之第3步驟;及 選取在前述第3步驟上被選取之變化量係大於基準 値,且被選取之變化方向係對應特定方向之畫素,將由 被選取之畫素組成之影像領域做爲對象,執行前述檢查 所需之影像處理之第4步驟。 3 · —種印刷電路板檢查裝置,其特徵爲具備:攝影檢查對 象之印刷電路板,產生由η個(n g 2)的色資料組合而成 之彩色影像之影像產生手段;自藉前述影像產生手段產 生之檢查對象之印刷電路板的彩色影像,選取被檢查部 位,進而執行檢查所需之影像處理之影像處理手段;利 用前述影像處理手段作成之處理結果,以判別前述印刷 電路板之良否之判別手段;及輸出前述判別手段作成之 判別結果之輸出手段, 前述影像產生手段另包含: 著眼於前述η個色資料中之特定的1個或小於n之 既定數之色資料,依每個畫素,算出著眼中之色資料對 前述η個色資料的組合之強弱程度之色資料處理手段; 登錄前述影像產生手段未存在有被檢查部位之印刷電路 板而產生之基準影像,或者前述色資料處理手段對此基 -43- 1288366 準影像之處理結果之記憶手段;在前述影像產生手段產 生檢查對象之印刷電路板之影像時’在對應於該影像之 被檢查部位之位置上’設定檢查領域之領域設定手段; 使前述色資料處理手段處理被前述領域設定手段設定之 檢查領域內之影像,另问時使用該處理之結果及登錄於 前述記憶手段內之資訊,依前述檢查領域內之每個畫素 ,針對著眼中之色資料對前述η個色資料的組合之強弱 程度,選取自前述基準影像上之對應畫素看到之變化量 及變化方向之第1選取手段;選取被前述第1選取手段 選取之變化量係大於既定之基準値,且被選取之變化方 向係對應於特定方向之畫素之第2選取手段;及將由被 第2選取手段選取之畫素組成之影像領域做爲前述被檢 查部位而行認識之檢查部位認識手段。 4 . 一種印刷電路板檢查用之檢查資料作成方法,係爲使用 由η個(n g 2)色資料組合而成之彩色影像,以自動檢查 印刷電路板所需之檢查資料作成方法,其特徵爲執行: 攝影未存在有被檢查部位之印刷電路板,以產生基 準影像之第1步驟; 攝影存在有被檢查部位之印刷電路板,以產生處理 對象影像之第2步驟; 著眼於前述η個色資料中之特定1個,或小於n之 既定數之色資料,依前述處理對象影像上之每個畫素, 針對著眼中之色資料對前述η個色資料之組合之強弱程 度,選取自前述基準影像上之對應畫素看到之變化量及 -44- 1288366 % 變化方向之第3步驟; 選取在前述第3步驟上被選取之變化量係大於既定 之基準値,且被選取之變化方向係對應於特定方向之畫 素,將由被選取之畫素組成之影像領域做爲前述被檢查 部位而行認識之第4步驟;及 使涵蓋在前述第4步驟上被認識之被檢查部位般設 定檢查領域,並將設定資料包含於對前述被檢查部位之 檢查資料中之第5步驟。
-45-
TW094146495A 2004-12-27 2005-12-26 Image processing method, printed wiring board inspection method, printed wiring board inspection device, and inspection data producing TWI288366B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004377931 2004-12-27
JP2005361711A JP3960346B2 (ja) 2004-12-27 2005-12-15 画像処理方法、基板検査方法、基板検査装置、および基板検査用の検査データ作成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200639748A TW200639748A (en) 2006-11-16
TWI288366B true TWI288366B (en) 2007-10-11

Family

ID=35811648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094146495A TWI288366B (en) 2004-12-27 2005-12-26 Image processing method, printed wiring board inspection method, printed wiring board inspection device, and inspection data producing

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7680320B2 (zh)
EP (1) EP1675067A3 (zh)
JP (1) JP3960346B2 (zh)
TW (1) TWI288366B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI595814B (zh) * 2014-02-17 2017-08-11 Ckd股份有限公司 基板檢查裝置及零件安裝裝置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5079678B2 (ja) * 2008-01-22 2012-11-21 明 北原 部品実装状態の外観検査装置及び検査方法
JP5141317B2 (ja) 2008-03-14 2013-02-13 オムロン株式会社 対象画像検出デバイス、制御プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体、ならびに対象画像検出デバイスを備えた電子機器
TW200949241A (en) * 2008-05-28 2009-12-01 Asustek Comp Inc Apparatus and method for detecting circuit board
US20100119170A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-13 Yahoo! Inc. Image compression by comparison to large database
JP5182122B2 (ja) * 2009-01-27 2013-04-10 オムロン株式会社 部品実装基板の品質管理用の情報表示システムおよび情報表示方法
DE102010028894B4 (de) 2009-05-13 2018-05-24 Koh Young Technology Inc. Verfahren zur Messung eines Messobjekts
JP5832167B2 (ja) * 2010-07-13 2015-12-16 富士機械製造株式会社 部品有無判定装置及び部品有無判定方法
US9055279B2 (en) * 2011-04-15 2015-06-09 Tektronix, Inc. System for natural language assessment of relative color quality
DE102011108754A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Khs Gmbh Inspektionseinheit
JP5661833B2 (ja) 2013-02-28 2015-01-28 ファナック株式会社 線状パターンを含む対象物の外観検査装置及び外観検査方法
WO2016083897A2 (en) * 2014-11-24 2016-06-02 Kitov Systems Ltd. Automated inspection
WO2017192716A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 Leoni Engineering Products & Services, Inc. Vision system with color segmentation for operator enhanced viewing
JP7021886B2 (ja) * 2017-09-19 2022-02-17 株式会社Screenホールディングス 基板検査装置、基板処理装置、基板検査方法および基板処理方法
JP7087533B2 (ja) * 2018-03-26 2022-06-21 住友電気工業株式会社 表面状態検査装置及び表面状態検査方法
CN108465648A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 苏州香农智能科技有限公司 一种基于机器视觉的磁芯自动分拣系统
PL3599448T3 (pl) * 2018-07-27 2023-10-09 Hubergroup Deutschland Gmbh Sposób i urządzenie do przetwarzania danych do ustalania receptury barwnej
JP7181157B2 (ja) * 2019-06-14 2022-11-30 ヤマハ発動機株式会社 検査装置及びそれを備えた塗布装置
JP2021039691A (ja) * 2019-09-05 2021-03-11 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング 検査装置、検査方法及び検査プログラム
KR20230159987A (ko) * 2022-05-16 2023-11-23 주식회사 고영테크놀러지 기판에 도포된 대상물의 도포 상태를 검사하기 위한 장치, 방법 및 명령을 기록한 기록 매체
JP2023169482A (ja) * 2022-05-17 2023-11-30 ブラザー工業株式会社 コンピュータプログラム、および、データ処理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039868A (en) * 1988-11-24 1991-08-13 Omron Corporation Method of and apparatus for inspecting printed circuit boards and the like
JP3250335B2 (ja) 1993-08-25 2002-01-28 オムロン株式会社 実装部品検査装置
JPH08110216A (ja) 1994-10-13 1996-04-30 Hitachi Denshi Ltd 外観検査装置の対象面認識処理装置
JP3561988B2 (ja) 1994-11-14 2004-09-08 神鋼電機株式会社 びんの色判別方法
JPH08318619A (ja) 1995-05-25 1996-12-03 Dainippon Printing Co Ltd 印刷物検査装置
JP3322801B2 (ja) * 1996-08-01 2002-09-09 三井金属鉱業株式会社 レジスト飛散検査装置および方法
JP2000002667A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Omron Corp はんだ検査装置
JP2002207994A (ja) 2001-01-11 2002-07-26 Fuji Heavy Ind Ltd 物体の画像処理方法
JP3599023B2 (ja) 2002-01-11 2004-12-08 オムロン株式会社 はんだ検査方法およびこの方法を用いた基板検査装置
JP2004109018A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Matsushita Electric Works Ltd 回路パターン検査方法および検査装置
US20050209822A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-22 Masato Ishiba Inspection method and system and production method of mounted substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI595814B (zh) * 2014-02-17 2017-08-11 Ckd股份有限公司 基板檢查裝置及零件安裝裝置
TWI626866B (zh) * 2014-02-17 2018-06-11 Ckd股份有限公司 基板檢查方法、零件安裝方法及印刷基板的製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3960346B2 (ja) 2007-08-15
US7680320B2 (en) 2010-03-16
EP1675067A2 (en) 2006-06-28
TW200639748A (en) 2006-11-16
EP1675067A3 (en) 2011-06-08
JP2006208362A (ja) 2006-08-10
US20060140471A1 (en) 2006-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI288366B (en) Image processing method, printed wiring board inspection method, printed wiring board inspection device, and inspection data producing
TWI299083B (en) Methods of and apparatus for inspecting substrate
CN100365656C (zh) 图像处理装置、图像处理方法
JP4596029B2 (ja) はんだ付け検査方法、はんだ付け検査用の検査データ作成方法、およびはんだ付け検査装置
US5822449A (en) Teaching method and system for mounted component inspection
JP2006099758A (ja) 基板検査方法および基板検査装置
JP2009168582A (ja) 外観検査装置
CN108668093A (zh) Hdr图像的生成方法及装置
JP2007184589A (ja) 基板検査方法および基板検査装置
TW201346251A (zh) 焊料檢查用之檢查基準登錄方法及使用該方法的基板檢查裝置
JP2004151057A (ja) 部品コード変換テーブルの登録方法、変換テーブル登録装置、部品コード変換テーブルの登録用プログラムおよび記憶媒体
CN100386773C (zh) 图像处理方法、基板检查方法和装置及检查数据制作方法
JP5182121B2 (ja) 基板外観検査用のライブラリデータの作成方法および検査データ作成方法
JP5014966B2 (ja) 拡大観察装置
TW580557B (en) Method for examining surface state of curved object and device for examining substrate
JPH0535849A (ja) 教示データ作成方法
CN108848358B (zh) 色彩汇聚误差的修正方法及装置
JP5580120B2 (ja) 基板検査装置
EP0718623B1 (en) Method and device to establish viewing zones and to inspect products using viewing zones
JP2005164454A (ja) 実装外観検査方法及び実装外観検査装置
CN108206947A (zh) 投影装置、投影方法以及记录媒介
JP2006350621A (ja) 画像処理装置及び画像処理プログラム
JP2004072297A (ja) 撮像装置
JP2006072913A (ja) 部品検査用のモデル登録方法およびこの方法を用いた検査データ作成装置
JPH08128963A (ja) 半田付外観検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees