WO2021153057A1 - Three-dimensional shape measurement device, three-dimensional shape measurement method, and program - Google Patents

Three-dimensional shape measurement device, three-dimensional shape measurement method, and program Download PDF

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Abstract

This three-dimensional shape measurement device comprises: a projection means which projects, to an object to be measured, pattern light from a plurality of directions in which angles around a vertical axis with respect to the subject to be measured are different; an image-capturing means which captures an image of the subject to be measured; and a measurement means which measures a three-dimensional shape of the subject to be measured on the basis of the image captured by the image-capturing means, wherein the image-capturing means acquires a plurality of pattern-projected images which are a plurality of images obtained by projecting the pattern light from the plurality of directions, and in which reflection modes such as the intensity of the pattern light are different at a portion inclined within the subject to be measured, and the measurement means measures the direction of the inclination on the basis of the differences between the images with a prescribed feature amount at each pixel forming the plurality of pattern-projected images.

Description

三次元形状計測装置、三次元形状計測方法及びプログラム3D shape measuring device, 3D shape measuring method and program
 本発明は、三次元形状の測定装置、三次元形状計測方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional shape measuring device, a three-dimensional shape measuring method, and a program.
 従来から、プリント基板に実装された部品のはんだ接合状態を検査する技術分野等において、いわゆる位相シフト法による三次元形状の計測方法が知られている。位相シフト法とは、パターン光を物体表面に投影した状態の画像を、位相を変えて複数取得(撮影)し、当該複数の画像におけるパターンの歪みを解析することにより物体表面の三次元形状を復元する手法の一つである。このような位相シフト法を用いてプリント基板を計測する場合、はんだのような鏡面性の高い部材に照射された光が正反射してしまい、計測精度に悪影響を及ぼすといった問題があった。 Conventionally, in the technical field of inspecting the solder joint state of parts mounted on a printed circuit board, a method of measuring a three-dimensional shape by a so-called phase shift method has been known. The phase shift method obtains (photographs) a plurality of images in which pattern light is projected onto the surface of an object by changing the phase, and analyzes the distortion of the pattern in the plurality of images to obtain a three-dimensional shape of the surface of the object. It is one of the restoration methods. When the printed circuit board is measured by using such a phase shift method, there is a problem that the light irradiated to a member having a high mirror surface such as solder is positively reflected, which adversely affects the measurement accuracy.
 これに対して、例えば特許文献1には、上記位相シフト法に、いわゆるカラーハイライト方式による鏡面物体の三次元形状計測を組み合わせた基板検査装置が開示されている。なお、カラーハイライト方式とは、複数の色(波長)の光を互いに異なる入射角で基板に照射し、はんだ表面にその法線方向に応じた色特徴(カメラから見て正反射方向にある光源の色)が現れるようにした状態で撮像を行うことにより、はんだ表面の三次元形状を二次元の色相情報として捉える方法である。これにより、プリント基板の鏡面部分にはカラーハイライトによる計測を行い、樹脂などの拡散物体には位相シフト法による計測を行うことにより、三次元形状計測の精度を高くすることができる。 On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses a substrate inspection apparatus that combines the above-mentioned phase shift method with three-dimensional shape measurement of a mirrored object by a so-called color highlighting method. The color highlighting method irradiates the substrate with light of a plurality of colors (wavelengths) at different incident angles, and the color characteristics (in the normal reflection direction when viewed from the camera) correspond to the normal direction of the solder surface. This is a method of capturing the three-dimensional shape of the solder surface as two-dimensional hue information by performing imaging with the color of the light source appearing. As a result, the accuracy of the three-dimensional shape measurement can be improved by measuring the mirror surface portion of the printed circuit board by color highlighting and measuring the diffused object such as resin by the phase shift method.
特開2016-11857号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-11857
 ところで、上記特許文献1に記載の検査装置によっても、計測対象の表面の傾斜の「方向」については、判別が困難であるという問題がある。即ち、プリント基板の検査でいうと、はんだ表面の傾斜が、電極に対して積み上がっている(いわゆる濡れ上がっている)のか、或いは、電極に対して低くなっている(いわゆる不濡れの状態)のかが、精度良く判定することが困難となる。 By the way, even with the inspection device described in Patent Document 1, there is a problem that it is difficult to determine the "direction" of the inclination of the surface of the measurement target. That is, in the inspection of the printed circuit board, the inclination of the solder surface is either piled up with respect to the electrode (so-called wet) or low with respect to the electrode (so-called non-wet state). It becomes difficult to determine accurately.
 本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、三次元形状計測において、計測対象に含まれる傾斜の方向を精度良く判別する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for accurately discriminating the direction of inclination included in a measurement target in three-dimensional shape measurement.
 前記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
 本発明に係る三次元形状計測装置は、計測対象に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影手段と、前記計測対象を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測手段と、を有する三次元形状計測装置であって、前記撮影手段は、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、前記計測手段は、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する、ことを特徴とする。 The three-dimensional shape measuring device according to the present invention includes a projection means for projecting pattern light onto a measurement target from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target, and a photographing means for photographing the measurement target. A three-dimensional shape measuring device including a measuring means for measuring a three-dimensional shape of a measurement target based on an image taken by the photographing means, wherein the photographing means has pattern light from the plurality of directions. Is a plurality of projected images, and a plurality of pattern projected images having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target are acquired, and the measuring means obtains the plurality of patterns. It is characterized in that the direction of the inclination is measured based on the difference between each image of a predetermined feature amount in each pixel constituting the projected image.
 なお、ここでいう「計測」には、計算により測定することも含む(以下同じ)。また、「パターン」とは、例えば輝度の変化が周期性を示す縞模様であり、時間的に位相を変化させることが可能なものである。また、ここでいう「傾斜」は、水平面に対して直線で定義される傾きだけでなく、曲線によって定義される広義の意味合いの傾きを含む意味である。また、当該傾斜を含んでなる斜面も、平面だけでなく曲面を含む広義の意味合いの斜面を含む意味に解する。以下、本明細書中においては同様の意味に解する。 Note that "measurement" here includes measurement by calculation (the same applies hereinafter). Further, the "pattern" is, for example, a striped pattern in which the change in brightness shows periodicity, and the phase can be changed in time. Further, the "slope" here means not only the slope defined by a straight line with respect to the horizontal plane but also the slope in a broad sense defined by a curve. Further, the slope including the slope is also understood to include a slope in a broad sense including not only a flat surface but also a curved surface. Hereinafter, the same meaning will be used in the present specification.
 なお、「パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像」とは、同一のパターンが同一の方向から照射されたパターンの位相が異なるだけの複数の画像を指すのでは無く、複数の異なる方向からパターン光が照射されたために、パターン光の反射の態様が異なっている複数の画像のことを示している。 It should be noted that "a plurality of pattern projection images having different reflection modes including the intensity of pattern light" does not mean a plurality of images in which the same pattern is irradiated from the same direction but only in different phases. It shows a plurality of images in which the pattern light is reflected in different modes because the pattern light is irradiated from a plurality of different directions.
 このような構成であると、計測対象に含まれる傾斜の方向を計測することが可能になるため、当該傾斜部分の三次元形状を精度良く計測することができる。なお、所定の特徴量としては、例えば各画素の輝度とすることができる。 With such a configuration, it is possible to measure the direction of the inclination included in the measurement target, so that the three-dimensional shape of the inclined portion can be measured with high accuracy. The predetermined feature amount may be, for example, the brightness of each pixel.
 また、前記投影手段は、前記計測対象を中心とする一の円周上において、少なくとも前記計測対象を中心として対向する複数の異なる位置から、前記計測対象に対して前記パターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影するものであってもよい。このような構成であると、計測対象においてパターン光が照射されない影の部分が生じることを抑制することができる。 Further, the projection means projects the pattern light onto the measurement target from at least a plurality of different positions facing the measurement target on one circumference centered on the measurement target. , The pattern light may be projected from the plurality of directions. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of a shadow portion that is not irradiated with the pattern light in the measurement target.
 また、前記投影手段は、前記計測対象を中心とする円周方向に回動可能に配置されて、前記計測対象を中心とする一の円周上の複数の異なる位置から前記計測対象に対してパターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影するものであってもよい。 Further, the projection means is rotatably arranged in the circumferential direction around the measurement target, and is directed to the measurement target from a plurality of different positions on one circumference centered on the measurement target. By projecting the pattern light, the pattern light may be projected from the plurality of directions.
 このような構成によると、円周上の所望の位置から前記計測対象にパターン光を照射させることができ、計測対象の所定の部位の向き及び形状に関わらず、最適な方向からパターン光を照射することができる。また、前記投影手段は、前記計測対象を中心として一の円周上の複数の異なる位置に、複数配置され、それぞれが前記計測対象にパターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影するものであってもよい。 According to such a configuration, the pattern light can be irradiated to the measurement target from a desired position on the circumference, and the pattern light is irradiated from the optimum direction regardless of the orientation and shape of the predetermined portion of the measurement target. can do. Further, a plurality of the projection means are arranged at a plurality of different positions on one circumference centering on the measurement target, and each of the projection means projects the pattern light onto the measurement target, whereby the pattern light is projected from the plurality of directions. May be projected.
 また、前記三次元形状計測装置は、前記計測対象に対して、鉛直方向から水平方向の間における複数の異なる角度から、それぞれ異なる波長の照明光を照射する照明手段をさらに有しており、前記撮影手段は、前記照明光が照射された前記計測対象の照明光照射画像をさらに取得し、前記計測手段は、前記照明光照射画像における前記照明光の強度又は波長のいずれかを含む反射の態様から、前記傾斜の程度をさらに計測するものであってもよい。 Further, the three-dimensional shape measuring device further includes an illuminating means for irradiating the measurement object with illumination light having a different wavelength from a plurality of different angles between the vertical direction and the horizontal direction. The photographing means further acquires an illumination light irradiation image of the measurement target irradiated with the illumination light, and the measurement means reflects an aspect including either the intensity or the wavelength of the illumination light in the illumination light irradiation image. Therefore, the degree of the inclination may be further measured.
 このような構成であると、カラーハイライト方式による三次元形状計測を行うことが可能になり、計測対象に含まれる傾斜の程度を精度良く計測することができる。また、カラーハイライト方式による三次元形状計測と、位相シフト法と組み合わせることにより、計測の精度を向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to perform three-dimensional shape measurement by the color highlighting method, and it is possible to accurately measure the degree of inclination included in the measurement target. Further, the accuracy of the measurement can be improved by combining the three-dimensional shape measurement by the color highlighting method and the phase shift method.
 また、前記三次元形状計測装置は、前記撮影手段が取得した前記照明光照射画像、及び、前記複数のパターン投影画像から作成される特殊画像を表示する画像表示手段をさらに有しており、前記特殊画像は、前記照明光照射画像から得られる前記傾斜の有無及び程度と、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素の特徴量の差に基づいて得られる前記傾斜の方向が、異なる色及び/又は模様により識別可能に表示分けされた画像であってもよい。 Further, the three-dimensional shape measuring device further includes an image display means for displaying the illumination light irradiation image acquired by the photographing means and a special image created from the plurality of pattern projection images. The special image has a different color and the direction of the inclination obtained based on the difference between the presence / absence and degree of the inclination obtained from the illumination light irradiation image and the feature amount of each pixel constituting the plurality of pattern projection images. / Or the image may be displayed and separated so as to be identifiable by the pattern.
 このような構成によると、ユーザーは二次元の画像を確認することによって、前記三次元計測装置が計測した前記計測対象の三次元形状を認識することが可能になる。また、前記画像を実際の計測対象と比較することにより、三次元計測装置の設定を調整することも可能になる。 According to such a configuration, the user can recognize the three-dimensional shape of the measurement target measured by the three-dimensional measuring device by checking the two-dimensional image. It is also possible to adjust the settings of the three-dimensional measuring device by comparing the image with the actual measurement target.
 また、本発明に係る三次元形状の計測方法は、計測対象に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影ステップと、前記計測対象を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップで撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測ステップと、を有する三次元形状計測方法であって、前記撮影ステップでは、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、前記計測ステップでは、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する。 Further, the three-dimensional shape measuring method according to the present invention includes a projection step of projecting pattern light from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target, and photographing the measurement target. It is a three-dimensional shape measuring method including a shooting step and a measurement step of measuring the three-dimensional shape of the measurement target based on the image shot in the shooting step. In the shooting step, the plurality of directions are described. A plurality of images in which pattern light is projected from the above, and a plurality of pattern projection images having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target are acquired, and in the measurement step, the said The direction of the inclination is measured based on the difference between the images having a predetermined feature amount in each pixel constituting the plurality of pattern projection images.
 また、前記投影ステップでは、少なくとも前記計測対象を中心として対向する複数の異なる位置から、前記計測対象に対して前記パターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影するものであってもよい。 Further, in the projection step, the pattern light is projected from the plurality of directions by projecting the pattern light onto the measurement target from at least a plurality of different positions facing the measurement target. You may.
 また、前記三次元形状計測方法は、前記計測対象に対して、鉛直方向から水平方向の間における複数の異なる角度から、それぞれ異なる波長の照明光を照射する照明ステップをさらに有しており、前記撮影ステップでは、前記照明光が照射された前記計測対象の照明光照射画像をさらに取得し、前記計測ステップでは、前記照明光照射画像における前記照明光の強度又は波長のいずれかを含む反射の態様から前記傾斜の程度をさらに計測するものであってもよい。 Further, the three-dimensional shape measuring method further includes an illumination step of irradiating the measurement target with illumination light having a different wavelength from a plurality of different angles between the vertical direction and the horizontal direction. In the photographing step, the illumination light irradiation image of the measurement target irradiated with the illumination light is further acquired, and in the measurement step, the mode of reflection including either the intensity or the wavelength of the illumination light in the illumination light irradiation image. From the above, the degree of inclination may be further measured.
 また、前記三次元形状計測方法は、前記撮影ステップで取得した前記照明光照射画像、及び、前記複数のパターン投影画像から作成される特殊画像を表示する画像表示ステップをさらに有しており、前記特殊画像は、前記照明光照射画像から得られる前記傾斜の有無及び程度と、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素の特徴量の差に基づいて得られる前記傾斜の方向が、異なる色及び/又は模様により識別可能に表示分けされた画像であってもよい。 Further, the three-dimensional shape measuring method further includes an image display step of displaying the illumination light irradiation image acquired in the shooting step and a special image created from the plurality of pattern projection images. The special image has a different color and the direction of the inclination obtained based on the difference between the presence / absence and degree of the inclination obtained from the illumination light irradiation image and the feature amount of each pixel constituting the plurality of pattern projection images. / Or the image may be displayed and separated so as to be identifiable by the pattern.
 また、本発明は、上記の方法を三次元形状計測装置に実行させるためのプログラム、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。 Further, the present invention can be regarded as a program for causing the three-dimensional shape measuring device to execute the above method, and as a computer-readable recording medium in which such a program is recorded non-temporarily.
 また、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 Further, each of the above configurations and processes can be combined with each other to construct the present invention as long as no technical contradiction occurs.
 本発明によれば、三次元形状計測において、計測対象に含まれる傾斜の方向を精度良く判別する技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for accurately discriminating the direction of inclination included in a measurement target in three-dimensional shape measurement.
図1は、本発明の適用例に係る三次元形状計測装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a three-dimensional shape measuring device according to an application example of the present invention. 図2は、本発明の適用例に係る三次元形状計測装置の三次元形状計測処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of three-dimensional shape measurement processing of the three-dimensional shape measuring device according to the application example of the present invention. 図3は、実施形態1に係る基板検査装置のハードウェア構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a hardware configuration of the substrate inspection apparatus according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る情報処理装置の機能を説明するブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a function of the information processing apparatus according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る照明装置の構成を説明する平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating the configuration of the lighting device according to the first embodiment. 図6Aは、計測対象となる基板のはんだ付け部を説明する側面図である。図6Bは、基板のはんだ付け部のカラーハイライト画像を説明する図である。図6Cは、基板のはんだ付け部のカラーハイライト補正画像を説明する図である。FIG. 6A is a side view for explaining the soldered portion of the substrate to be measured. FIG. 6B is a diagram illustrating a color highlight image of the soldered portion of the substrate. FIG. 6C is a diagram illustrating a color highlight correction image of the soldered portion of the substrate. 図7は、実施形態1に係る基板検査装置の基板検査処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the substrate inspection process of the substrate inspection apparatus according to the first embodiment.
 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
 <適用例>
 (適用例の構成)
 本発明は例えば、図1に示すような三次元形状計測装置に適用することができる。図1は本適用例に係る三次元形状計測装置9の構成を示す模式図である。三次元形状計測装置9は、計測対象Oの三次元形状を測定する装置であり、図1に示すように主な構成として投影手段としてのプロジェクタ91aおよび91b、撮影手段としてのカメラ92、測定手段としての情報処理装置93(例えばコンピュータ)、を有している。計測対象Oには、傾斜を有する立体的な部位OPが含まれる。
<Application example>
(Configuration of application example)
The present invention can be applied to, for example, a three-dimensional shape measuring device as shown in FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a three-dimensional shape measuring device 9 according to this application example. The three-dimensional shape measuring device 9 is a device for measuring the three-dimensional shape of the measurement target O, and as shown in FIG. 1, the main configurations are projectors 91a and 91b as projection means, a camera 92 as a photographing means, and a measuring means. The information processing device 93 (for example, a computer) is provided. The measurement target O includes a three-dimensional portion OP having an inclination.
 プロジェクタ91aおよび91bは、計測対象に対してパターンを投影する手段である。ここで、パターンとは、例えば輝度の変化が周期性を示す縞模様であり、時間的に位相を変化させることが可能なものである。本適用例では、プロジェクタ91aから投影されるパターンをパターンa、プロジェクタ91bから投影されるパターンをパターンbとする。プロジェクタ91a、91bはそれぞれ計測対象Oに対して一定の傾斜角を有するように配置される。 The projectors 91a and 91b are means for projecting a pattern onto a measurement target. Here, the pattern is, for example, a striped pattern in which the change in brightness shows periodicity, and the phase can be changed in time. In this application example, the pattern projected from the projector 91a is referred to as pattern a, and the pattern projected from the projector 91b is referred to as pattern b. The projectors 91a and 91b are arranged so as to have a constant inclination angle with respect to the measurement target O, respectively.
 カメラ92は、パターンが投影された状態の計測対象Oを撮影し、デジタル画像を出力する手段である。なお、以下では、撮影手段によって撮影された画像を観測画像とも表記する。カメラ92は例えば、光学系とイメージセンサを有して構成される。図1に示すように、カメラ92は計測対象Oの真上から計測対象Oを撮影するように配置される。なお、プロジェクタ91aとプロジェクタ91bは、カメラ92を中心に円周方向に沿って互いに対向する位置に配置される。 The camera 92 is a means for photographing the measurement target O in a state where the pattern is projected and outputting a digital image. In the following, the image taken by the photographing means is also referred to as an observation image. The camera 92 includes, for example, an optical system and an image sensor. As shown in FIG. 1, the camera 92 is arranged so as to shoot the measurement target O from directly above the measurement target O. The projector 91a and the projector 91b are arranged at positions facing each other along the circumferential direction with the camera 92 as the center.
 情報処理装置93は、プロジェクタ91a、91b、カメラ92及び搬送機構の制御、カメラ92から取り込まれた画像に対する処理、三次元形状計測などの機能を有しており、本発明における計測手段に該当する。情報処理装置93は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性の記憶装置(例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリなど)、入力装置(例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど)、表示装置(例えば、液晶ディスプレイなど)を備えるコンピュータにより構成することができる。 The information processing device 93 has functions such as control of projectors 91a and 91b, a camera 92 and a transport mechanism, processing of an image captured from the camera 92, and three-dimensional shape measurement, and corresponds to the measuring means in the present invention. .. The information processing device 93 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a non-volatile storage device (for example, a hard disk drive, a flash memory, etc.), an input device (for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, etc.), and a display. It can be configured by a computer equipped with a device (eg, a liquid crystal display, etc.).
 以上の構成を有する三次元形状計測装置9において計測対象物Oの三次元形状の計測を行う際には、各プロジェクタから計測対象Oに投影するパターンの位相を変えながら、複数枚の画像をカメラ92によって撮影し、撮影された画像を情報処理装置93が、例えば位相シフト法などによって処理することで、計測対象Oの三次元形状を計測する。 When measuring the three-dimensional shape of the object O to be measured by the three-dimensional shape measuring device 9 having the above configuration, a plurality of images are captured by a camera while changing the phase of the pattern projected from each projector onto the object O to be measured. The three-dimensional shape of the measurement target O is measured by the information processing apparatus 93 processing the captured image by, for example, the phase shift method or the like.
 (情報処理装置の機能)
 続いて、情報処理装置93の三次元形状計測に関わる機能を説明する。情報処理装置93は、三次元形状計測に関わる機能モジュールとして、画像取得部931、高さデータ算出部932、特徴量抽出部933、特徴量比較部934、合成データ作成部935、三次元形状計測部936、を有している。
(Function of information processing device)
Subsequently, the functions related to the three-dimensional shape measurement of the information processing apparatus 93 will be described. The information processing device 93 is a functional module related to three-dimensional shape measurement, which includes an image acquisition unit 931, a height data calculation unit 932, a feature amount extraction unit 933, a feature amount comparison unit 934, a composite data creation unit 935, and a three-dimensional shape measurement. It has a part 936.
 画像取得部931はカメラ92から三次元形状計測に用いる複数の観測画像を取り込む機能であり、例えば、測定対象物Oに投影されるパターンの位相が4分の1πずつ異なる画像4枚を、プロジェクタ91aの投影パターン、プロジェクタ91bの投影パターンのそれぞれで取得する。本適用例では、プロジェクタ91aの投影パターンを、パターンaといい、これを撮影した観測画像を観測画像aという。また、プロジェクタ91bの投影パターンを、パターンbといい、これを撮影した観測画像を観測画像bという。 The image acquisition unit 931 is a function of capturing a plurality of observation images used for three-dimensional shape measurement from the camera 92. For example, a projector can display four images in which the phases of patterns projected on the measurement object O differ by 1/4 π. It is acquired by each of the projection pattern of 91a and the projection pattern of the projector 91b. In this application example, the projection pattern of the projector 91a is referred to as a pattern a, and the observed image obtained by capturing the pattern a is referred to as an observed image a. Further, the projection pattern of the projector 91b is referred to as a pattern b, and the observation image obtained by capturing the pattern b is referred to as an observation image b.
 高さデータ算出部932は取得された複数の観測画像に基づいて、測定対象物Oの高さデータを算出する機能である。例えば、取得した4枚の観測画像間における測定対象物Oの表面上の一点の位置を表す画素の二次元の位相差に基づいて、当該点の高さを、観測画像a、観測画像bのそれぞれで求める。本適用例では、観測画像aから算出される高さデータを高さデータa、観測画像bから算出される高さデータを高さデータbとして説明する。 The height data calculation unit 932 is a function of calculating the height data of the measurement object O based on the acquired plurality of observed images. For example, based on the two-dimensional phase difference of the pixels representing the position of one point on the surface of the object O to be measured between the four acquired observation images, the height of the point is determined by the observation image a and the observation image b. Ask for each. In this application example, the height data calculated from the observation image a will be described as height data a, and the height data calculated from the observation image b will be described as height data b.
 特徴量抽出部933は取得された各観測画像から、当該観測画像の各画素が有する特徴量(例えば輝度値)を抽出する。本適用例では、観測画像aから抽出される特徴量データを特徴量データa、観測画像bから抽出される特徴量データを特徴量データbとして説明する。 The feature amount extraction unit 933 extracts the feature amount (for example, the brightness value) possessed by each pixel of the observed image from each acquired observation image. In this application example, the feature amount data extracted from the observation image a will be described as the feature amount data a, and the feature amount data extracted from the observation image b will be described as the feature amount data b.
 特徴量比較部934は、特徴量抽出部933によって抽出された特徴量データaと特徴量データbとを比較する。より具体的には、各観測画像において計測対象Oの同一の箇所を表す画素同士の特徴量の値を比較し、その値が大きい方の画素は観測画像aと観測画像bのいずれの画像の画素かを特定する。ここで、特徴量が輝度であった場合、より明るい、即ちより多くの光がカメラ92に入光した方の画像が特定されることになる。そして、計測対象Oにおいて傾斜を有する箇所がある場合には、当該傾斜に対向する方向からパターン光が照射されている側の画像の画素の方がより明るくなるため、ここから当該傾斜の向きを特定することが可能になる。特徴量比較部934はこのようにして傾斜の向きの特定に係るデータ(以下、傾斜方向データ)を生成する。 The feature amount comparison unit 934 compares the feature amount data a extracted by the feature amount extraction unit 933 with the feature amount data b. More specifically, in each observation image, the value of the feature amount of the pixels representing the same location of the measurement target O is compared, and the pixel with the larger value is either the observation image a or the observation image b. Identify if it is a pixel. Here, when the feature amount is luminance, a brighter image, that is, an image in which more light enters the camera 92 is specified. Then, when there is a portion having an inclination in the measurement target O, the pixels of the image on the side where the pattern light is irradiated from the direction facing the inclination become brighter, so that the direction of the inclination is changed from here. It becomes possible to identify. In this way, the feature amount comparison unit 934 generates data related to the identification of the inclination direction (hereinafter, inclination direction data).
 合成データ作成部935は、高さデータa,b及び傾斜方向データから、三次元形状計測用の合成データを作成する。具体的には、高さデータa,bのプロファイルを所定の方法でつなげる、平均を取る、などの方法により合成して合成高さデータを生成し、これに対して傾斜方向データによる補正を行って、三次元形状のプロファイルデータを作成する。これにより、計測対象Oにおいて傾斜を有する箇所の向きが特定された三次元形状計測用のプロファイルデータを得る事ができる。 The composite data creation unit 935 creates composite data for three-dimensional shape measurement from the height data a and b and the tilt direction data. Specifically, the profiles of the height data a and b are combined by a predetermined method, averaged, etc. to generate the combined height data, which is corrected by the inclination direction data. To create profile data of three-dimensional shape. As a result, it is possible to obtain profile data for three-dimensional shape measurement in which the orientation of the inclined portion of the measurement target O is specified.
 三次元形状計測部936は、合成データ作成部935によって作成されたプロファイルデータに基づいて計測対象Oの三次元形状を計測する。 The three-dimensional shape measurement unit 936 measures the three-dimensional shape of the measurement target O based on the profile data created by the composite data creation unit 935.
 (三次元形状計測処理の流れ)
 次に、図2を参照して、本適用例における三次元形状計測の手順について説明する。まず、情報処理装置93はプロジェクタ91aを制御し、計測対象Oを中心とする円周上の第一の方向から、計測対象Oに対してパターンaを投影する(ステップS901)。次に、情報処理装置93は、カメラ92を制御して、第一の方向からパターンa光が照射されている状態の計測対象Oを撮影し、観測画像aを取得する(ステップS902)。
(Flow of 3D shape measurement processing)
Next, the procedure of three-dimensional shape measurement in this application example will be described with reference to FIG. First, the information processing device 93 controls the projector 91a and projects the pattern a onto the measurement target O from the first direction on the circumference centered on the measurement target O (step S901). Next, the information processing apparatus 93 controls the camera 92 to take a picture of the measurement target O in a state where the pattern a light is irradiated from the first direction, and acquires the observation image a (step S902).
 次に、情報処理装置93はプロジェクタ91bを制御し、前記第一の方向と計測対象Oを挟んで対向する第二の方向から、計測対象Oに対してパターンbを投影する(ステップS903)。次に、情報処理装置93は、カメラ92を制御して、第二の方向からパターンbが投影されている状態の計測対象Oを撮影し、観測画像bを取得する(ステップS904)。 Next, the information processing device 93 controls the projector 91b and projects the pattern b onto the measurement target O from the second direction facing the first direction with the measurement target O in between (step S903). Next, the information processing device 93 controls the camera 92 to take a picture of the measurement target O in a state where the pattern b is projected from the second direction, and acquires the observation image b (step S904).
 次に、情報処理装置93は、取得した観測画像a,bから、高さデータa,bをそれぞれ算出し(ステップS905)、さらに各画像の画素が有する特徴量を抽出する(ステップS906)。情報処理装置93は、続けて、抽出した特徴量を比較してより大きな特徴量を有する画素を用いて傾斜方向データを作成する(ステップS907)。そして、得られた、高さデータa,b及び傾斜方向から、計測対象Oの三次元形状計測用の合成データを生成し(ステップS908)、当該合成データに基づいて傾斜部位OPを含む計測対象Oの三次元形状計測を行い(ステップS909)、一連の処理を終了する。なお、計測結果を図示しない表示装置に表示するようにしてもよい。また、特徴量の抽出は、必ずしも高さデータa,bを算出するための観測画像a,bから行う必要はなく、別途、特徴量抽出のための画像データを取得するようにしてもよい。 Next, the information processing apparatus 93 calculates the height data a and b from the acquired observation images a and b (step S905), and further extracts the feature amount possessed by the pixels of each image (step S906). The information processing apparatus 93 subsequently compares the extracted feature amounts and creates tilt direction data using pixels having a larger feature amount (step S907). Then, synthetic data for measuring the three-dimensional shape of the measurement target O is generated from the obtained height data a and b and the tilt direction (step S908), and the measurement target including the tilt portion OP is generated based on the composite data. The three-dimensional shape measurement of O is performed (step S909), and a series of processes is completed. The measurement result may be displayed on a display device (not shown). Further, the feature amount extraction does not necessarily have to be performed from the observed images a and b for calculating the height data a and b, and the image data for feature amount extraction may be separately acquired.
 以上のような、本適用例に係る三次元形状計測装置9の構成により、計測対象Oにおいて傾斜を有する部位OPがあった場合、傾斜の方向を特定した三次元形状プロファイルデータに基づいて、高精度な三次元形状の計測を行うことが可能になる。 With the configuration of the three-dimensional shape measuring device 9 according to the present application example as described above, when there is a portion OP having an inclination in the measurement target O, the height is increased based on the three-dimensional shape profile data in which the direction of the inclination is specified. Accurate three-dimensional shape measurement becomes possible.
 <実施形態1>
 次に、本発明を実施するための形態の他の例である基板検査装置1について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Embodiment 1>
Next, the substrate inspection apparatus 1 which is another example of the embodiment for carrying out the present invention will be described. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those.
 (基板検査装置のハードウェア構成)
 図3を参照して、本発明の実施形態に係る基板検査装置の全体構成について説明する。図3は基板検査装置のハードウェア構成を示す模式図である。この基板検査装置1は、表面実装ラインにおける基板外観検査(例えば、リフロー後のはんだ接合状態の検査など)に利用される。
(Hardware configuration of board inspection equipment)
The overall configuration of the substrate inspection apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing the hardware configuration of the substrate inspection device. This substrate inspection device 1 is used for substrate appearance inspection (for example, inspection of solder joint state after reflow) in a surface mounting line.
 基板検査装置1は、主な構成として、ステージ10、計測ユニット11、制御装置12、情報処理装置13、表示装置14を備える。計測ユニット11は、カメラ110、照明装置111、パターン投影装置(プロジェクタ)112を有している。 The board inspection device 1 mainly includes a stage 10, a measurement unit 11, a control device 12, an information processing device 13, and a display device 14. The measurement unit 11 includes a camera 110, a lighting device 111, and a pattern projection device (projector) 112.
 ステージ10は、基板Kを保持し、検査対象となる部品KBやはんだKHをカメラ110の計測位置に位置合わせするための機構である。図3に示すようにステージ10に平行にX軸とY軸をとり、ステージ10と垂直にZ軸をとった場合、ステージ10は少なくともX方向とY方向の2軸の並進が可能である。カメラ110は、光軸がZ軸と平行になるように配置されており、ステージ10上の基板Kを鉛直上方から撮像する。カメラ110で撮像された画像データは情報処理装置13に取り込まれる。 The stage 10 is a mechanism for holding the substrate K and aligning the component KB and the solder KH to be inspected with the measurement position of the camera 110. As shown in FIG. 3, when the X-axis and the Y-axis are taken parallel to the stage 10 and the Z-axis is taken perpendicular to the stage 10, the stage 10 can translate at least two axes in the X direction and the Y direction. The camera 110 is arranged so that the optical axis is parallel to the Z axis, and images the substrate K on the stage 10 from vertically above. The image data captured by the camera 110 is taken into the information processing device 13.
 照明装置111(111R,111G,111B)は、基板Kに対し異なる色(波長)の照明光を照射する照明手段である。図3は照明装置111のXZ断面を模式的に示したものであり、実際には、同じ色の光を全方位(Z軸回りの全方向)から照明可能なように照明装置111は円環状又はドーム形状を呈している。プロジェクタ112a,bは、基板Kに対し所定のパターンをもつパターン光を投影するパターン投影手段である。プロジェクタ112は、照明装置111の中腹に設けられた開口を通してパターン光を投射する。本実施形態では、基板Kを挟んで対角の位置に2つのプロジェクタ112を配置しているが、これ以上のプロジェクタを設けてもよい。照明装置111とプロジェクタ112はいずれもカメラ110で基板Kを撮影するときに用いられる照明系であるが、照明装置111ははんだなどの鏡面物体の表面形状を計測する目的で用いられ、プロジェクタ112は部品などの拡散物体の表面形状を計測する目的で用いられる。 The lighting device 111 (111R, 111G, 111B) is a lighting means for irradiating the substrate K with illumination light of a different color (wavelength). FIG. 3 schematically shows an XZ cross section of the illuminating device 111. In reality, the illuminating device 111 is annular so that light of the same color can be illuminated from all directions (all directions around the Z axis). Or it has a dome shape. The projectors 112a and 112b are pattern projection means for projecting pattern light having a predetermined pattern on the substrate K. The projector 112 projects pattern light through an opening provided in the middle of the lighting device 111. In the present embodiment, the two projectors 112 are arranged at diagonal positions with the substrate K in between, but more projectors may be provided. Both the lighting device 111 and the projector 112 are lighting systems used when the substrate K is photographed by the camera 110, but the lighting device 111 is used for the purpose of measuring the surface shape of a mirror object such as solder, and the projector 112 is It is used for the purpose of measuring the surface shape of diffused objects such as parts.
 制御装置12は、基板検査装置1の動作を制御する制御手段であり、ステージ10の移動制御、照明装置111の点灯及び調光制御、プロジェクタ112a,bの点灯制御やパターン変更、カメラ110の撮像制御などを担っている。 The control device 12 is a control means for controlling the operation of the substrate inspection device 1, and is a control means for controlling the movement of the stage 10, lighting and dimming control of the lighting device 111, lighting control and pattern change of the projectors 112a and 112, and imaging of the camera 110. It is in charge of control.
 情報処理装置13は、カメラ110から取り込まれた画像データを用いて、部品KBやはんだKHに関する各種の計測値を取得したり、部品KBのはんだ接合の状態を検査する機能を有する装置である。表示装置14は、情報処理装置13で得られた計測値や検査結果を表示する装置である。情報処理装置13は、例えば、CPU、RAM、不揮発性の記憶装置、入力装置を有する汎用のコンピュータにより構成することができる。なお、図3では、制御装置12と情報処理装置13と表示装置14を別のブロックで示したが、これらは別体の装置で構成してもよいし、単一の装置で構成してもよい。 The information processing device 13 is a device having a function of acquiring various measured values related to the component KB and the solder KH and inspecting the state of the solder joint of the component KB by using the image data captured from the camera 110. The display device 14 is a device that displays the measured values and inspection results obtained by the information processing device 13. The information processing device 13 can be composed of, for example, a general-purpose computer having a CPU, RAM, a non-volatile storage device, and an input device. Although the control device 12, the information processing device 13, and the display device 14 are shown in separate blocks in FIG. 3, they may be configured by separate devices or may be configured by a single device. good.
 (機能構成)
 図4は、情報処理装置13が提供する検査処理に関わる機能モジュールの構成を示すブロック図である。これらの機能モジュールは、情報処理装置13のCPUが補助記憶装置に格納されたプログラムを読み込み実行することにより実現されるものである。ただし、全部又は一部の機能をASICやFPGAなどの回路で構成してもよい。
(Functional configuration)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a functional module related to inspection processing provided by the information processing apparatus 13. These functional modules are realized by the CPU of the information processing device 13 reading and executing a program stored in the auxiliary storage device. However, all or part of the functions may be configured by a circuit such as an ASIC or FPGA.
 画像取得部131は、カメラ110から画像データを取り込む機能モジュールである。はんだ形状計測部132は、二次元の画像データからはんだなどの鏡面物体部分の三次元形状を復元する機能モジュールであり、部品形状計測部133は、二次元の画像データから部品などの拡散物体部分の三次元形状を復元する機能モジュールである。各々の復元処理で用いる画像データ及び復元アルゴリズムについては後述する。 The image acquisition unit 131 is a function module that acquires image data from the camera 110. The solder shape measuring unit 132 is a functional module that restores the three-dimensional shape of a mirrored object part such as solder from two-dimensional image data, and the part shape measuring unit 133 is a diffused object part such as a part from two-dimensional image data. It is a functional module that restores the three-dimensional shape of. The image data and the restoration algorithm used in each restoration process will be described later.
 検査部134は、はんだ形状計測部132と部品形状計測部133で得られた三次元形状データを基に、はんだKHや部品KBの形状に関わる各種指標を計測し、これらの計測値を用いてはんだ接合の状態を検査する機能モジュールである。検査プログラム記憶部135は、検査部134における検査の項目や条件などを定義した検査プログラムを格納する機能モジュールである。検査プログラムには、例えば、検査対象のランドの位置及びサイズ、部品のサイズ、計測する指標の種類、指標ごとの判定基準値(良品と不良品を判定するための閾値や値域)などが定義されている。出力処理部136は、検査部134で得られた計測値や検査結果、部品KBやはんだKHの三次元形状などを表示装置14などへ外部出力する機能モジュールである。 The inspection unit 134 measures various indexes related to the shapes of the solder KH and the component KB based on the three-dimensional shape data obtained by the solder shape measurement unit 132 and the component shape measurement unit 133, and uses these measured values. It is a functional module that inspects the state of solder joints. The inspection program storage unit 135 is a functional module that stores an inspection program that defines inspection items and conditions in the inspection unit 134. In the inspection program, for example, the position and size of the land to be inspected, the size of the part, the type of the index to be measured, the judgment reference value for each index (threshold value and range for judging non-defective product and defective product), etc. are defined. ing. The output processing unit 136 is a functional module that externally outputs the measured values and inspection results obtained by the inspection unit 134, the three-dimensional shape of the parts KB and the solder KH, and the like to the display device 14 and the like.
 以下、はんだKH(鏡面物体)の三次元形状の復元方法と、部品KB(拡散物体)の三次元形状の復元方法をそれぞれ説明した後、情報処理装置13の検査処理の流れについて説明する。 Hereinafter, the flow of the inspection process of the information processing apparatus 13 will be described after explaining the method of restoring the three-dimensional shape of the solder KH (mirror object) and the method of restoring the three-dimensional shape of the component KB (diffusing object).
 (はんだの三次元形状計測)
 はんだKHの三次元形状の計測には、いわゆるカラーハイライト方式で得られる画像を利用する。カラーハイライト方式とは、複数の色(即ち、波長)の光を互いに異なる入射角で基板に照射し、はんだ表面にその法線方向に応じた色特徴(即ち、カメラから見て正反射方向にある光源の色)が現れるようにした状態で撮影を行うことにより、はんだ表面の三次元形状を二次元の色相情報として捉える方法である。画像の中から、R、G、Bの光源色が現れている領域のみを抽出して、R、G、Bの各領域の形状、幅、順番に基づいて、はんだ三次元形状を復元することができる。なお、三次元形状の復元には公知の手法を用いることができるため、ここでは詳しい説明を省略する。
(Three-dimensional shape measurement of solder)
An image obtained by the so-called color highlighting method is used to measure the three-dimensional shape of the solder KH. The color highlighting method irradiates a substrate with light of a plurality of colors (that is, wavelengths) at different incident angles, and causes the solder surface to have color characteristics according to its normal direction (that is, a normal reflection direction when viewed from a camera). This is a method of capturing the three-dimensional shape of the solder surface as two-dimensional hue information by taking a picture with the color of the light source in the above appearing. Extracting only the region where the light source colors of R, G, and B appear from the image, and restoring the three-dimensional solder shape based on the shape, width, and order of each region of R, G, and B. Can be done. Since a known method can be used for the restoration of the three-dimensional shape, detailed description thereof will be omitted here.
 まず、図5を参照して、カラーハイライト方式に用いる照明装置111の構成を説明する。図5は、照明装置111の各光源111R、111G、111Bの配置関係を模式的に示す平面概略図である。照明装置111は、赤色光源111R、緑色光源111G、青色光源111Bの3つの円環状の光源を、カメラ110の光軸を中心として同心円状に配置した構造を有している。各光源111R、111G、111Bは、赤色光、緑色光、青色光の順に基板Kに対する入射角が大きくなるよう、仰角及び向きが調整されている。このような照明装置111は、例えば、ドーム形状の拡散板の外側にR、G、B各色のLEDを円環状に配列することで形成できる。 First, the configuration of the lighting device 111 used for the color highlighting method will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic plan view schematically showing the arrangement relationship of the light sources 111R, 111G, and 111B of the lighting device 111. The lighting device 111 has a structure in which three annular light sources, a red light source 111R, a green light source 111G, and a blue light source 111B, are arranged concentrically around the optical axis of the camera 110. The elevation angles and orientations of the light sources 111R, 111G, and 111B are adjusted so that the incident angles with respect to the substrate K increase in the order of red light, green light, and blue light. Such a lighting device 111 can be formed, for example, by arranging LEDs of each color R, G, and B in an annular shape on the outside of a dome-shaped diffuser plate.
 照明装置111を点灯した状態で、基板Kをカメラ110で撮影をすると、鏡面物体であるはんだKHの部分に、その法線方向(傾斜角)に応じた色特徴が現れる。例えば、部品電極から離れるにつれてはんだKHの傾斜が緩やかになっていくような場合には、はんだKHの領域にB→G→Rという色相の変化が現れる。R、G、B各色の領域の形状、幅、現れる順番などは、はんだKHの表面形状に依存して変化する。 When the substrate K is photographed by the camera 110 with the lighting device 111 turned on, a color feature corresponding to the normal direction (tilt angle) appears in the portion of the solder KH which is a mirror object. For example, when the inclination of the solder KH becomes gentler as the distance from the component electrodes increases, a change in hue of B → G → R appears in the region of the solder KH. The shape, width, appearance order, etc. of the regions of each of R, G, and B change depending on the surface shape of the solder KH.
 図6を参照して、本実施形態に係る照明装置111を点灯した状態で、カメラ110で基板を撮影した際に取得できるはんだ部分の画像について説明する。図6Aは、基板K上の部品KBの電極部分とこれに接合されるはんだ部分(以下、はんだ付け部という)を側面から見た図である。図6Aに示すように、当該事例のはんだKHは部品KBから延びる電極に対して充分に馴染んでおらず、接触面積が少なくなっている(即ち、不濡れの状態になっている)。 With reference to FIG. 6, an image of a solder portion that can be obtained when a substrate is photographed by the camera 110 with the lighting device 111 according to the present embodiment turned on will be described. FIG. 6A is a side view of an electrode portion of a component KB on a substrate K and a solder portion (hereinafter, referred to as a soldered portion) joined to the electrode portion. As shown in FIG. 6A, the solder KH of the case is not sufficiently familiar with the electrode extending from the component KB, and the contact area is small (that is, it is in a non-wetting state).
 図6Bは、照明装置111を点灯してカメラ110で撮影した場合のはんだ付け部の画像(以下、カラーハイライト画像という)である。図6Bには、R、G、Bの各色の領域が示されている。図6Bに示す画像からは、はんだと電極の接合部に傾斜(によって定義される斜面)が存在することが推測できるが、この斜面がどちらを向いているのか(即ち、濡れあがっているのか、不濡れの状態なのか)までは判別することができない。なお、部品KB本体や電極の表面では拡散反射が支配的となるため、R、G、Bのような光源色ではなく、白色光で照明したときと同じ物体自体の色が現れる。 FIG. 6B is an image of the soldered portion (hereinafter referred to as a color highlight image) when the lighting device 111 is turned on and photographed by the camera 110. FIG. 6B shows regions of each color of R, G, and B. From the image shown in FIG. 6B, it can be inferred that there is a slope (a slope defined by) at the joint between the solder and the electrode, but which direction this slope is facing (that is, whether it is wet). It is not possible to determine whether it is in a non-wet state). Since diffuse reflection is dominant on the surface of the component KB body and the electrode, the color of the object itself as when illuminated with white light appears instead of the light source color such as R, G, and B.
 (部品の三次元形状計測)
 一方、拡散物体である部品KBの三次元形状の計測には、位相シフト法を利用する。位相シフト法とは、パターン光を物体表面に投影したときのパターンの歪みを解析することにより物体表面の三次元形状を復元する手法の一つである。具体的には、プロジェクタ112a,bを用いて、所定のパターン(例えば、輝度が正弦波状に変化する縞状パターン)を基板に投影した状態でカメラ110で撮影を行う。そうすると基板Kの表面には、その凹凸に応じたパターンの歪みが現れる。この処理を、パターン光の輝度変化の位相を変化させながら複数回繰り返すことで、輝度特徴の異なる複数枚の画像(以下、パターン解析画像という)が得られる。各画像の同一画素の輝度は縞状パターンの変化と同一の周期で変化するはずであるから、各画素の輝度の変化に対して正弦波を当てはめることで、各画素の位相が分かる。そして、所定の基準位置(テーブル表面、基板表面など)の位相に対する位相差を求めることで、その基準位置からの距離(即ち、高さ)を算出することができる。なお、プロジェクタ112aで投影したパターンをパターンa、プロジェクタ112bで投影したパターンをパターンbといい、それぞれのパターンを撮影した画像を観測画像a,観測画像bという。
(Three-dimensional shape measurement of parts)
On the other hand, the phase shift method is used to measure the three-dimensional shape of the component KB, which is a diffusion object. The phase shift method is one of the methods for restoring the three-dimensional shape of the object surface by analyzing the distortion of the pattern when the pattern light is projected onto the object surface. Specifically, the projectors 112a and 112 are used to project a predetermined pattern (for example, a striped pattern in which the brightness changes in a sinusoidal shape) onto a substrate, and the camera 110 takes a picture. Then, on the surface of the substrate K, the distortion of the pattern corresponding to the unevenness appears. By repeating this process a plurality of times while changing the phase of the brightness change of the pattern light, a plurality of images having different brightness characteristics (hereinafter, referred to as a pattern analysis image) can be obtained. Since the brightness of the same pixel in each image should change in the same cycle as the change in the striped pattern, the phase of each pixel can be known by applying a sine wave to the change in the brightness of each pixel. Then, by obtaining the phase difference with respect to the phase of a predetermined reference position (table surface, substrate surface, etc.), the distance (that is, height) from the reference position can be calculated. The pattern projected by the projector 112a is referred to as a pattern a, the pattern projected by the projector 112b is referred to as a pattern b, and the images obtained by capturing each pattern are referred to as an observation image a and an observation image b.
 ここで、本実施形態においては、情報処理装置13は、観測画像aと観測画像bとを取得しており、プロジェクタ112a,bは、基板Kを挟んで対角の位置に設けられているため、観測画像aと観測画像bとは、正反対の方向からパターンが投影されたものとなる。このことから、適用例の場合と同様に、観測画像aと観測画像bから特徴量データを抽出して、比較を行うことで、はんだ付け部などの傾斜を有する部位の傾斜の方向を特定する、傾斜方向特定データを求めることができる。なお、傾斜方向特定データは適用例と同様の方法で生成可能であるため、詳細な説明は省略する。 Here, in the present embodiment, the information processing device 13 has acquired the observation image a and the observation image b, and the projectors 112a and b are provided at diagonal positions with the substrate K in between. The observed image a and the observed image b have patterns projected from opposite directions. From this, as in the case of the application example, the feature amount data is extracted from the observation image a and the observation image b and compared to specify the inclination direction of the inclined portion such as the soldered portion. , Tilt direction specific data can be obtained. Since the tilt direction specific data can be generated by the same method as in the application example, detailed description thereof will be omitted.
 そして、傾斜方向特定データによって、上述のカラーハイライト画像から得られるプロファイルデータを補正することにより、はんだKHと電極の接合部の斜面の方向を判別することが可能になる。 Then, by correcting the profile data obtained from the above-mentioned color highlight image with the inclination direction identification data, it becomes possible to determine the direction of the slope of the joint portion between the solder KH and the electrode.
 図6Cは、このようにして作成された合成データに基づいて作成された特殊画像(以下、カラーハイライト補正画像という)の例を示している。カラーハイライト補正画像では、基本となる方向(より多くの面が向いている方向)の傾斜を、元のカラーハイライト画像と同じ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)で表示し、基本となる方向とは反対向きの傾斜については、マゼンダ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)で表現されている。なお、ここでの色の選択は全くの任意であり、これら6色に限られるわけではないが、異なる色系統でありながらも類似する色を使用することによって、傾斜の程度が同一であることと、傾斜の向きが違うことを直感的に把握することができる。 FIG. 6C shows an example of a special image (hereinafter referred to as a color highlight correction image) created based on the composite data created in this way. In the color highlight correction image, the inclination in the basic direction (the direction in which more faces are facing) is displayed in the same red (R), green (G), and blue (B) as the original color highlight image. However, the inclination in the direction opposite to the basic direction is represented by magenta (M), yellow (Y), and cyan (C). The color selection here is completely arbitrary and is not limited to these six colors, but the degree of inclination is the same by using similar colors even though they have different color systems. You can intuitively understand that the direction of inclination is different.
 このようなカラーハイライト補正画像は、例えば表示装置14で表示可能にしておけば、ユーザーはカラーハイライト補正画像を見て、はんだ付け部の状態を容易に把握することが可能になる。 If such a color highlight correction image can be displayed on the display device 14, for example, the user can easily grasp the state of the soldered portion by looking at the color highlight correction image.
 (検査処理の流れ)
 次に、図7を用いて、基板検査装置1で行われる検査処理の流れを説明する。図7は、検査処理の流れを示すフローチャートである。
(Flow of inspection process)
Next, the flow of the inspection process performed by the substrate inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the inspection process.
 まず、制御装置12が検査プログラムに従ってステージ10を制御し、検査対象の部品KBおよびはんだKHを計測位置(カメラ110の視野)に移動させる(ステップS101)。そして、制御装置12が照明装置111を点灯し(ステップS102)、赤色光、緑色光、青色光を照射した状態でカメラ110による撮影処理を実行する(ステップS103)。得られた画像データ(カラーハイライト画像)は、画像取得部131により情報処理装置13に取り込まれる。 First, the control device 12 controls the stage 10 according to the inspection program, and moves the component KB and the solder KH to be inspected to the measurement position (the field of view of the camera 110) (step S101). Then, the control device 12 turns on the lighting device 111 (step S102), and executes a shooting process by the camera 110 in a state of irradiating red light, green light, and blue light (step S103). The obtained image data (color highlight image) is taken into the information processing device 13 by the image acquisition unit 131.
 次に、制御装置12がプロジェクタ112aからパターン光を投影し(ステップS104)、カメラ110で撮像を行う(ステップS105)。さらに、プロジェクタ112bからパターン光を投影し(ステップS106)、カメラ110で撮像を行う(ステップS107)。位相シフト法を利用する場合、パターン光の位相を変えながらステップS104からS107の処理が複数回実行される。得られた複数枚の画像データは、画像取得部131により情報処理装置13に取り込まれる。なお、本実施形態では、照明装置111での撮影を先に実行したが、プロジェクタ112での撮影を先に実行しても構わない。また、カメラ110の視野外に他の検査対象が存在する場合には、ステップS101~S107の処理を繰り返し実行してもよい。 Next, the control device 12 projects the pattern light from the projector 112a (step S104), and the camera 110 takes an image (step S105). Further, the pattern light is projected from the projector 112b (step S106), and the camera 110 takes an image (step S107). When the phase shift method is used, the processes of steps S104 to S107 are executed a plurality of times while changing the phase of the pattern light. The obtained plurality of image data are taken into the information processing device 13 by the image acquisition unit 131. In the present embodiment, the shooting with the lighting device 111 is executed first, but the shooting with the projector 112 may be executed first. Further, when another inspection target exists outside the field of view of the camera 110, the processes of steps S101 to S107 may be repeatedly executed.
 以降は、情報処理装置13で行われる処理となる。部品形状計測部133は、ステップS105、ステップS107で得られた観測画像a,bから、位相シフト法により、部品KBの三次元形状を復元する(ステップS108)。復元された三次元形状のデータは、例えば、各画素の高さ(Z位置)を画素値で表現した画像データ(高さマップと呼ぶ)の形式で保存される。 After that, the processing is performed by the information processing device 13. The component shape measuring unit 133 restores the three-dimensional shape of the component KB from the observation images a and b obtained in steps S105 and S107 by the phase shift method (step S108). The restored three-dimensional shape data is stored, for example, in the form of image data (called a height map) in which the height (Z position) of each pixel is expressed by a pixel value.
 はんだ形状計測部132は、ステップS103で得られたカラーハイライト画像から、はんだKH(及び部品KBの電極)の三次元形状を復元する(ステップS109)。さらに、はんだ形状計測部132は、パターン光を撮影した観測画像a,bから輝度値を抽出して、傾斜方向特定データを生成する(ステップS110)。復元された三次元形状のデータは、例えば、はんだKH領域内の各画素の高さ(Z位置)を画素値で表現した高さマップの形式で保存される。 The solder shape measuring unit 132 restores the three-dimensional shape of the solder KH (and the electrodes of the component KB) from the color highlight image obtained in step S103 (step S109). Further, the solder shape measuring unit 132 extracts the luminance value from the observed images a and b obtained by photographing the pattern light, and generates the tilt direction specifying data (step S110). The restored three-dimensional shape data is stored, for example, in the form of a height map in which the height (Z position) of each pixel in the solder KH region is expressed by a pixel value.
 そして、これらの高さマップ及び傾斜方向特定データを合成することで、鏡面物体であるはんだKHと拡散物体である部品KBの両方の高さ情報を表す全体の高さマップを得ることができる。ここで、全体の高さマップには斜面の方向を特定されたことによる補正がかかっている。 Then, by synthesizing these height maps and tilt direction specific data, it is possible to obtain an overall height map representing the height information of both the solder KH which is a mirror object and the component KB which is a diffusion object. Here, the overall height map is corrected by specifying the direction of the slope.
 そして、検査部134が、全体の高さマップと検査プログラムの閾値とによって、基板Kの検査を実施する(ステップS111)。検査が終了すると、表示装置14は、検査の結果、及びステップS108で作成した合成データを視覚的に表現したカラーハイライト合成画像を表示し(ステップS112)、一連の処理を終了する。 Then, the inspection unit 134 inspects the substrate K based on the overall height map and the threshold value of the inspection program (step S111). When the inspection is completed, the display device 14 displays the result of the inspection and the color highlight composite image visually representing the composite data created in step S108 (step S112), and ends the series of processes.
 以上述べた本実施形態の基板検査装置によれば、鏡面物体であるはんだの三次元形状と、拡散物体である部品電極とを、それぞれに適した方法で復元するので、はんだと部品電極の両方について精度の高い三次元形状データを得ることができる。また、はんだの三次元形状の復元にあたっては、複数方向からパターンを投影したことによって得られた傾斜方向特定データによる補正を行うことで、傾斜を有する場所の当該傾斜面の向きを特定して三次元形状を復元するため、はんだの斜面の形状を精度よく復元できる。 According to the substrate inspection apparatus of the present embodiment described above, the three-dimensional shape of the solder, which is a mirror object, and the component electrode, which is a diffusion object, are restored by a method suitable for each, so that both the solder and the component electrode are restored. It is possible to obtain highly accurate three-dimensional shape data. In addition, when restoring the three-dimensional shape of the solder, the orientation of the inclined surface at the inclined surface is specified by performing correction based on the inclined direction specifying data obtained by projecting the pattern from a plurality of directions, and the third order is obtained. Since the original shape is restored, the shape of the slope of the solder can be restored with high accuracy.
 <その他>
 上記実施形態は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明はその技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記の実施形態1においてはカラーハイライト画像に基づいて鏡面物体の三次元形状を、パターン投影画像に基づいて拡散物体の三次元形状をそれぞれ計測するようにしていたが、必ずしもこのようにする必要はなく、各画像に基づいて計測対象全体の形状を計測するためのプロファイルデータ2つを作成したうえで、これらのデータを合成するようにしてもよい。また、実施形態1においては、プロジェクタは固定されていたが、プロジェクタを鉛直軸回りに回転可能に構成するようにしてもよい。また、このような場合には、プロジェクタの数を一つとすることができる。
<Others>
The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned specific embodiment. The present invention can be modified in various ways within the scope of its technical idea. For example, in the above-described first embodiment, the three-dimensional shape of the mirrored object is measured based on the color highlight image, and the three-dimensional shape of the diffused object is measured based on the pattern projection image. It is not necessary to do so, and two profile data for measuring the shape of the entire measurement target may be created based on each image, and then these data may be combined. Further, in the first embodiment, the projector is fixed, but the projector may be configured to be rotatable around the vertical axis. In such a case, the number of projectors can be one.
 また、上記実施形態では、カラーハイライト補正画像は傾斜の程度と方向を、色分けによって識別可能にするものであったが、色に限らず例えばハッチング等の模様の違いにより、これらを識別可能に表示する画像としてもよく、さらに色の違いと模様の違いとを組み合わせた画像としてもよい。 Further, in the above embodiment, the color highlight correction image makes it possible to identify the degree and direction of the inclination by color coding, but these can be identified not only by the color but also by the difference in the pattern such as hatching. It may be an image to be displayed, or an image in which a difference in color and a difference in pattern are combined.
 <付記>
 本発明の一の態様は、計測対象(O)に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影手段(91a,91b)と、前記計測対象を撮影する撮影手段(92)と、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測手段(93)と、を有する三次元形状計測装置であって、
 前記撮影手段は、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、
 前記計測手段は、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する、ことを特徴とする、三次元形状計測装置である。
<Additional notes>
One aspect of the present invention is a projection means (91a, 91b) that projects pattern light onto a measurement target (O) from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target, and the measurement target. A three-dimensional shape measuring device comprising a photographing means (92) for photographing and a measuring means (93) for measuring the three-dimensional shape of the measurement target based on an image photographed by the photographing means.
The photographing means is a plurality of images in which pattern light is projected from the plurality of directions, and a plurality of pattern projection images having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target. Acquired,
The three-dimensional shape measuring device is characterized in that the measuring means measures the direction of inclination based on the difference between each image of a predetermined feature amount in each pixel constituting the plurality of pattern projection images. Is.
 また、本発明の他の一の態様は、計測対象に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影ステップ(S901,S903)と、前記計測対象を撮影する撮影ステップ(S902,S904)と、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測ステップ(S909)と、を有する三次元形状計測方法であって、前記撮影ステップでは、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、前記計測ステップでは、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する、ことを特徴とする三次元形状の計測方法である。 Further, another aspect of the present invention includes a projection step (S901, S903) for projecting pattern light onto a measurement target from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target, and the measurement target. This is a three-dimensional shape measuring method including a photographing step (S902 and S904) for photographing the image and a measuring step (S909) for measuring the three-dimensional shape of the measurement target based on the image photographed by the photographing means. In the shooting step, a plurality of images in which pattern light is projected from the plurality of directions, and a plurality of patterns are projected having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target. A three-dimensional image is acquired, and in the measurement step, the direction of the inclination is measured based on the difference between each image of a predetermined feature amount in each pixel constituting the plurality of pattern projection images. This is a measurement method for the original shape.
 1・・・基板検査装置
 9・・・三次元形状計測装置
 10・・・ステージ
 11・・・検査ユニット
 110、92・・・カメラ
 111、91・・・照明装置
 12・・・制御装置
 13、93・・・情報処理装置
 14・・・表示装置
 K・・・基板
 O・・・計測対象物
1 ... Board inspection device 9 ... Three-dimensional shape measuring device 10 ... Stage 11 ... Inspection unit 110, 92 ... Camera 111, 91 ... Lighting device 12 ... Control device 13, 93 ・ ・ ・ Information processing device 14 ・ ・ ・ Display device K ・ ・ ・ Board O ・ ・ ・ Measurement target

Claims (11)

  1.  計測対象に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影手段と、
     前記計測対象を撮影する撮影手段と、
     前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測手段と、を有する三次元形状計測装置であって、
     前記撮影手段は、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、
     前記計測手段は、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する、
     ことを特徴とする、三次元形状計測装置。
    A projection means that projects pattern light onto a measurement target from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target.
    A shooting means for shooting the measurement target and
    A three-dimensional shape measuring device including a measuring means for measuring a three-dimensional shape of a measurement target based on an image taken by the photographing means.
    The photographing means is a plurality of images in which pattern light is projected from the plurality of directions, and a plurality of pattern projection images having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target. Acquired,
    The measuring means measures the direction of inclination based on the difference between each image of a predetermined feature amount in each pixel constituting the plurality of pattern projection images.
    A three-dimensional shape measuring device characterized by this.
  2.  前記投影手段は、前記計測対象を中心とする一の円周上において、少なくとも前記計測対象を中心として対向する複数の異なる位置から、前記計測対象に対して前記パターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影する、
     ことを特徴とする、請求項1に記載の三次元形状計測装置。
    The projection means projects the pattern light onto the measurement target from at least a plurality of different positions facing the measurement target on one circumference centered on the measurement target. Projecting pattern light from multiple directions,
    The three-dimensional shape measuring device according to claim 1, wherein the three-dimensional shape measuring device is characterized in that.
  3.  前記投影手段は、前記計測対象を中心とする円周方向に回動可能に配置されて、前記計測対象を中心とする一の円周上の複数の異なる位置から前記計測対象に対してパターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影する、
     ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の三次元形状計測装置。
    The projection means is rotatably arranged in the circumferential direction around the measurement target, and pattern light is directed to the measurement target from a plurality of different positions on one circumference centered on the measurement target. By projecting, the pattern light is projected from the plurality of directions.
    The three-dimensional shape measuring device according to claim 1 or 2, wherein the three-dimensional shape measuring device is characterized in that.
  4.  前記投影手段は、前記計測対象を中心として一の円周上の複数の異なる位置に、複数配置され、それぞれが前記計測対象にパターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影する、
     ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の三次元形状計測装置。
    A plurality of the projection means are arranged at a plurality of different positions on one circumference centering on the measurement target, and each projects the pattern light onto the measurement target to project the pattern light from the plurality of directions. do,
    The three-dimensional shape measuring device according to claim 1 or 2, wherein the three-dimensional shape measuring device is characterized in that.
  5.  前記計測対象に対して、鉛直方向から水平方向の間における複数の異なる角度から、それぞれ異なる波長の照明光を照射する照明手段をさらに有しており、
     前記撮影手段は、前記照明光が照射された前記計測対象の照明光照射画像をさらに取得し、
     前記計測手段は、前記照明光照射画像における前記照明光の強度又は波長のいずれかを含む反射の態様から前記傾斜の程度をさらに計測する、
     ことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の三次元形状計測装置。
    Further, it has an illuminating means for irradiating the measurement target with illumination light having a different wavelength from a plurality of different angles between the vertical direction and the horizontal direction.
    The photographing means further acquires an illumination light irradiation image of the measurement target irradiated with the illumination light, and further obtains the illumination light irradiation image.
    The measuring means further measures the degree of inclination from the aspect of reflection including either the intensity or the wavelength of the illumination light in the illumination light irradiation image.
    The three-dimensional shape measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the three-dimensional shape measuring device is characterized in that.
  6.  前記撮影手段が取得した前記照明光照射画像、及び、前記複数のパターン投影画像から作成される特殊画像を表示する画像表示手段をさらに有しており、
     前記特殊画像は、前記照明光照射画像から得られる前記傾斜の有無及び程度と、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素の特徴量の差に基づいて得られる前記傾斜の方向が、異なる色及び/又は模様により識別可能に表示分けされた画像である、
     ことを特徴とする、請求項5に記載の三次元形状計測装置。
    It further has an image display means for displaying the illumination light irradiation image acquired by the photographing means and a special image created from the plurality of pattern projection images.
    The special image has different colors in the direction of the inclination obtained based on the difference between the presence / absence and degree of the inclination obtained from the illumination light irradiation image and the feature amount of each pixel constituting the plurality of pattern projection images. And / or an image that is identifiable by a pattern,
    The three-dimensional shape measuring device according to claim 5, wherein the three-dimensional shape measuring device is characterized in that.
  7.  計測対象に対して、前記計測対象に対する鉛直軸回りの角度が異なる複数の方向からパターン光を投影する投影ステップと、
     前記計測対象を撮影する撮影ステップと、
     前記撮影ステップで撮影された画像に基づいて、前記計測対象の三次元形状を計測する計測ステップと、を有する三次元形状計測方法であって、
     前記撮影ステップでは、前記複数の方向からパターン光が投影された複数の画像であって、前記計測対象において傾斜を有する部位における前記パターン光の強度を含む反射の態様が異なる複数のパターン投影画像を取得し、
     前記計測ステップでは、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素における所定の特徴量の各画像間の相違に基づいて、前記傾斜の方向を計測する、
     ことを特徴とする、三次元形状計測方法。
    A projection step of projecting pattern light onto a measurement target from a plurality of directions having different angles around the vertical axis with respect to the measurement target.
    The shooting step of shooting the measurement target and
    A three-dimensional shape measuring method including a measuring step for measuring a three-dimensional shape of a measurement target based on an image taken in the shooting step.
    In the shooting step, a plurality of images in which pattern light is projected from the plurality of directions, and a plurality of pattern projection images having different modes of reflection including the intensity of the pattern light at a portion having an inclination in the measurement target are displayed. Acquired,
    In the measurement step, the direction of the inclination is measured based on the difference between the images having a predetermined feature amount in each pixel constituting the plurality of pattern projection images.
    A three-dimensional shape measurement method characterized by this.
  8.  前記投影ステップでは、少なくとも前記計測対象を中心として対向する複数の異なる位置から、前記計測対象に対して前記パターン光を投影することによって、前記複数の方向からパターン光を投影する、
     ことを特徴とする、請求項7に記載の三次元形状計測方法。
    In the projection step, the pattern light is projected from the plurality of directions by projecting the pattern light onto the measurement target from at least a plurality of different positions facing the measurement target.
    The three-dimensional shape measuring method according to claim 7, wherein the three-dimensional shape measuring method is characterized in that.
  9.  前記計測対象に対して、鉛直方向から水平方向の間における複数の異なる角度から、それぞれ異なる波長の照明光を照射する照明ステップをさらに有しており、
     前記撮影ステップでは、前記照明光が照射された前記計測対象の照明光照射画像をさらに取得し、
     前記計測ステップでは、前記照明光照射画像における前記照明光の強度又は波長のいずれかを含む反射の態様から前記傾斜の程度をさらに計測する、
     ことを特徴とする、請求項7又は8に記載の三次元形状計測方法。
    It further has an illumination step of irradiating the measurement target with illumination light having a different wavelength from a plurality of different angles between the vertical direction and the horizontal direction.
    In the shooting step, an illumination light irradiation image of the measurement target irradiated with the illumination light is further acquired.
    In the measurement step, the degree of inclination is further measured from the aspect of reflection including either the intensity or the wavelength of the illumination light in the illumination light irradiation image.
    The three-dimensional shape measuring method according to claim 7 or 8, wherein the three-dimensional shape measuring method is characterized in that.
  10.  前記撮影ステップで取得した前記照明光照射画像、及び、前記複数のパターン投影画像から作成される特殊画像を表示する画像表示ステップをさらに有しており、
     前記特殊画像は、前記照明光照射画像から得られる前記傾斜の有無及び程度と、前記複数のパターン投影画像を構成する各画素の特徴量の差に基づいて得られる前記傾斜の方向が、異なる色及び/又は模様により識別可能に表示分けされた画像である、
     ことを特徴とする、請求項9に記載の三次元形状計測方法。
    It further has an image display step of displaying the illumination light irradiation image acquired in the shooting step and a special image created from the plurality of pattern projection images.
    The special image has different colors in the direction of the inclination obtained based on the difference between the presence / absence and degree of the inclination obtained from the illumination light irradiation image and the feature amount of each pixel constituting the plurality of pattern projection images. And / or an image that is identifiable by a pattern,
    The three-dimensional shape measuring method according to claim 9, wherein the three-dimensional shape measuring method is characterized in that.
  11.  請求項7から10のいずれか一項に記載の各ステップを、三次元形状計測装置に実行させるためのプログラム。 A program for causing a three-dimensional shape measuring device to execute each step according to any one of claims 7 to 10.
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