專利名稱：基于物體的彩色圖像的缺陷檢出的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用彩色圖像檢測(cè)出檢查對(duì)象物的缺陷的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在用于構(gòu)成電子電路的印刷基板上，設(shè)置有用于層間的導(dǎo)通和部件的插入的通孔、以及用于印刷基板的切斷和定位的基板孔。這樣的印刷基板，有時(shí)通孔周邊的抗蝕劑的厚度變動(dòng)大，對(duì)印刷基板進(jìn)行攝像而得到的圖像上的顏色發(fā)生變化。因此，通過(guò)圖像檢查裝置檢查印刷基板時(shí)，對(duì)印刷基板進(jìn)行攝像而得到的圖像中，與孔以及孔的周邊的一定寬度部分相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，一般從檢查的對(duì)象中除去(從檢查對(duì)象中除去的區(qū)域，一般被稱為“掩模區(qū)域”)。
專利文獻(xiàn)1為JP特許第二500961號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2為JP特開(kāi)平6-288739號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3為JP特開(kāi)平11-316193號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)4為JP特開(kāi)2002-259667號(hào)公報(bào)。
但是，把與孔以及孔的周邊一定寬度部分相當(dāng)?shù)膮^(qū)域一律作為掩模區(qū)域的話，有時(shí)不能檢測(cè)出不是通孔而是存在于基板孔周圍的缺陷。另一方面，若只使與孔相當(dāng)?shù)膮^(qū)域?yàn)檠谀^(qū)域，則由于通孔周圍的抗蝕劑厚度的變動(dòng)所允許的顏色變化，有可能即使是沒(méi)有缺陷的印刷基板也被誤認(rèn)為是有缺陷的印刷基板。也就是說(shuō)，對(duì)拍攝印刷基板而得到的彩色圖像進(jìn)行分析而進(jìn)行缺陷檢出時(shí)，會(huì)有對(duì)缺陷有無(wú)的誤判這樣的問(wèn)題發(fā)生。
上述的問(wèn)題，不僅限于印刷基板的圖像檢查裝置的檢查，一般來(lái)說(shuō)，是在使用了檢查對(duì)象物的彩色圖像的檢查中共通的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而產(chǎn)生的，其目的在于提高檢查對(duì)象物的缺陷檢出處理的可靠性。
為了達(dá)到上述目的至少一部分，本發(fā)明的方法，是使用對(duì)包含通孔的檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像來(lái)檢測(cè)出上述檢查對(duì)象物的缺陷的方法，其特征在于，包括(a)獲取上述彩色圖像中的與上述通孔相當(dāng)?shù)奶囟▍^(qū)域的工序；(b)獲取上述特定區(qū)域的周圍的相鄰區(qū)域的工序；(c)設(shè)定包含上述特定區(qū)域的掩模區(qū)域的工序；(d)針對(duì)上述彩色圖像中上述掩模區(qū)域以外的區(qū)域，進(jìn)行規(guī)定的缺陷檢出處理的工序，上述掩模區(qū)域的大小對(duì)應(yīng)于上述相鄰區(qū)域的顏色而變更。
根據(jù)此構(gòu)成，由于對(duì)應(yīng)于相鄰區(qū)域的顏色而掩模區(qū)域的大小發(fā)生變化，故可以提高檢查對(duì)象物的缺陷檢出處理的可靠性。
上述掩模區(qū)域具有上述特定區(qū)域和包含上述特定區(qū)域的周圍的特別處理區(qū)域，上述方法還包括(e)針對(duì)上述特別處理區(qū)域，進(jìn)行與上述規(guī)定的缺陷檢出處理不同的特別的缺陷處理的工序也是可以的。
根據(jù)此構(gòu)成，可以檢測(cè)出掩模區(qū)域中出現(xiàn)的缺陷。
上述方法，其特征在于，還包括(f)在規(guī)定的顏色空間內(nèi)，設(shè)定表示上述特別處理區(qū)域獲取的顏色的范圍的實(shí)際存在顏色范圍和上述實(shí)際存在顏色范圍以外的非實(shí)際存在顏色范圍的工序，上述工序(e)包括(e1)通過(guò)判定構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍的哪一個(gè)，來(lái)檢測(cè)出上述特別處理區(qū)域中的缺陷的工序。
根據(jù)此構(gòu)成，可以檢測(cè)出滿足規(guī)定的條件的特別處理區(qū)域的缺陷。
上述工序(f)也可以包括準(zhǔn)備作為上述檢查對(duì)象物的標(biāo)準(zhǔn)的彩色圖像的主圖像的工序；將上述主圖像中的包含構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的像素的顏色的上述規(guī)定的顏色空間的一部分的范圍設(shè)定為上述實(shí)際存在顏色范圍的工序。
根據(jù)此構(gòu)成，因?yàn)榭梢杂芍鲌D像的特別處理區(qū)域中的像素的顏色設(shè)定實(shí)際存在顏色范圍，所以實(shí)際存在顏色的設(shè)定就變得容易了。
也可以是上述工序(f)包括制作查詢表的工序，該查詢表將上述規(guī)定的顏色空間內(nèi)的任意的顏色作為輸入，輸出表示上述任意的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)的值，上述工序(e1)包括參照上述查詢表，判定上述各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)的工序。
根據(jù)此構(gòu)成，因?yàn)樘貏e處理區(qū)域中的像素的顏色是否屬于實(shí)際存在顏色范圍的判斷可以通過(guò)參照查詢表來(lái)判定，所以特別處理區(qū)域的檢查可以更高速地進(jìn)行。
也可以是上述工序(b)包括(b1)獲取上述特定區(qū)域的周邊的邊界區(qū)域的工序；(b2)上述邊界區(qū)域的顏色滿足規(guī)定的條件時(shí)，包含上述邊界區(qū)域而獲取比上述邊界區(qū)域大的上述相鄰區(qū)域的工序；(b3)上述邊界區(qū)域的顏色不滿足上述規(guī)定的條件時(shí)，將上述掩模區(qū)域的大小設(shè)定為規(guī)定大小的工序。
根據(jù)此構(gòu)成，因?yàn)檫吔鐓^(qū)域的顏色不滿足規(guī)定的條件時(shí)，相應(yīng)于相鄰區(qū)域的顏色，掩模區(qū)域的大小發(fā)生變化，所以可以減少相鄰區(qū)域的圖像處理量。
也可以是上述規(guī)定的條件是在上述邊界區(qū)域中存在規(guī)定的第一顏色范圍的像素這樣的條件，上述工序(c)包括上述相鄰區(qū)域中的像素的顏色在規(guī)定的第二顏色范圍之外時(shí)，與在上述第二顏色范圍內(nèi)的情況相比，使上述掩模區(qū)域增大的工序。
根據(jù)此構(gòu)成，可以更加適當(dāng)?shù)卦O(shè)定掩模區(qū)域的大小。
上述檢查對(duì)象物是印刷基板也可以。
根據(jù)此構(gòu)成，可以提高印刷基板的缺陷檢出處理的可靠性。
另外，本發(fā)明可以以各種各樣的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如能夠以檢查對(duì)象物的缺陷檢出方法以及裝置、使用該檢出結(jié)果的圖像檢查方法以及裝置、用于實(shí)現(xiàn)這些各種方法或裝置的功能的計(jì)算機(jī)程序、記錄了該計(jì)算機(jī)程序的記錄介質(zhì)、包含該計(jì)算機(jī)程序而在載波內(nèi)被具體實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷基板檢查裝置100的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖2是表示印刷基板PCB的表面狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖3是表示第一實(shí)施例中印刷基板PCB的缺陷檢出處理的次序的流程圖。
圖4A～圖4C是表示相鄰區(qū)域的取得的情況的說(shuō)明圖。
圖5A～圖5C是表示特別處理區(qū)域的設(shè)定的情況的說(shuō)明圖。
圖6A、圖6B是表示在特別處理區(qū)域內(nèi)沒(méi)有缺陷的印刷基板上的缺陷檢出處理的情況的說(shuō)明圖。
圖7A、圖7B是表示在特別處理區(qū)域內(nèi)有缺陷的印刷基板上的缺陷檢出處理的情況的說(shuō)明圖。
圖8A、圖8B是表示對(duì)于沒(méi)有缺陷的印刷基板PCB進(jìn)行缺陷檢出處理的結(jié)果的說(shuō)明圖。
圖9是表示第二實(shí)施例中印刷基板PCB的缺陷檢出處理的次序的流程圖。
圖10A、圖10B是表示使用了邊界區(qū)域的相鄰區(qū)域的設(shè)定情況的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
接著，基于實(shí)施例按照以下的順序說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳形式。
A.第一實(shí)施例B.第二實(shí)施例C.變形例A.第一實(shí)施例圖1是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印刷基板檢查裝置100的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。該印刷基板檢查裝置100具有對(duì)印刷基板PCB進(jìn)行照明用的光源20；對(duì)印刷基板PCB的圖像進(jìn)行攝像的攝像部30；進(jìn)行裝置整體的控制的計(jì)算機(jī)40。在計(jì)算機(jī)40內(nèi)連接有存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序的外部存儲(chǔ)裝置50。
計(jì)算機(jī)40具有圖像獲取部210、孔區(qū)域獲取部220、相鄰區(qū)域獲取部230、特別處理區(qū)域設(shè)定部240、特別處理區(qū)域檢查部250、和掩模外區(qū)域檢查部260的功能。這些各部的功能通過(guò)計(jì)算機(jī)40執(zhí)行存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置50中的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2是表示作為檢查對(duì)象物的印刷基板PCB的情況的說(shuō)明圖。該印刷基板PCB上設(shè)置有5個(gè)通孔TH1～TH5、印刷基板PCB的切斷用的基板孔HL。印刷基板PCB的表面包含在基板基底上絲網(wǎng)印刷著白色文字的絲網(wǎng)印刷區(qū)域RSG；被實(shí)施了鍍金的鍍金區(qū)域RGP；露出基板基底的基板基底區(qū)域RSB；在基板基底上涂敷抗蝕劑的基底抗蝕劑區(qū)域RBR；在銅配線的圖形上涂敷抗蝕劑的圖形抗蝕劑區(qū)域RPR。此外，在銅配線的圖形上涂敷抗蝕劑的區(qū)域中，通孔TH5的周圍成為抗蝕劑較薄的薄抗蝕劑區(qū)域RTR。
一般來(lái)說(shuō)，印刷基板PCB，由于抗蝕劑的涂敷工序，而通孔周圍的抗蝕劑厚度變得不穩(wěn)定，有時(shí)在每個(gè)通孔，周邊的抗蝕劑的厚度都不相同。因此，即使是沒(méi)有缺陷的印刷基板PCB，如圖2所示那樣，在通孔周邊產(chǎn)生抗蝕劑較薄的區(qū)域。而通孔周邊的抗蝕劑的厚度的允許范圍，設(shè)定得比涂敷抗蝕劑的其他區(qū)域?qū)挘试S薄抗蝕劑區(qū)域RTR那樣的抗蝕劑薄的區(qū)域存在。另外，即使是沒(méi)有缺陷的印刷基板，薄抗蝕劑區(qū)域RTR也會(huì)由于抗蝕劑厚度的變動(dòng)而如后述那樣顏色不同。即，與通孔相鄰的薄抗蝕劑區(qū)域RTR是顏色的允許范圍比其他區(qū)域?qū)挼膮^(qū)域。
圖3是表示第一實(shí)施例中檢測(cè)出印刷基板PCB的缺陷的次序的流程圖。在步驟S100中，圖像獲取部210(圖1)從攝像部30獲取印刷基板PCB的彩色圖像。
另外，在步驟S100中，對(duì)于所獲取的彩色圖像，圖像獲取部210根據(jù)需要而執(zhí)行平滑化處理(烘托(ぼかし)處理)。在平滑化處理中，可以使用媒體濾光器、高斯濾光器、移動(dòng)平均等各種平滑化濾光器。因?yàn)橥ㄟ^(guò)進(jìn)行平滑化處理可以除去在圖像數(shù)據(jù)內(nèi)存在的特別的像素，所以可得到雜質(zhì)(噪音成分)少的圖像數(shù)據(jù)。此外，對(duì)于預(yù)先獲取的圖像，在執(zhí)行步驟S200以后的處理時(shí)，在步驟S100從外部存儲(chǔ)裝置50(圖1)讀出圖像數(shù)據(jù)。
圖4A是表示對(duì)印刷基板PCB(圖2)進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像IM的情況的說(shuō)明圖。此彩色圖像IM包括黑色區(qū)域BK、白色區(qū)域WH、金色區(qū)域GL、茶色區(qū)域BR、暗綠色區(qū)域GD、明綠色區(qū)域GB。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，這些圖像區(qū)域BK、WH、GL、BR、GD、GB總稱為“顏色區(qū)域”。
在彩色圖像IM上，由于通孔TH1～TH5、基板孔HL在基板上開(kāi)了孔，所以用黑色區(qū)域BK表示。絲網(wǎng)印刷區(qū)域RSG、鍍金區(qū)域RGP和基板底區(qū)域RSB，分別對(duì)應(yīng)于表面材質(zhì)的顏色，用白色區(qū)域WH、金色區(qū)域GL、茶色區(qū)域BR表示。基底抗蝕劑區(qū)域RBR，因?yàn)樵诓枭幕寤咨贤糠罅司G色的抗蝕劑，所以用暗綠色區(qū)域GD表示，圖形抗蝕劑區(qū)域RPR，由于抗蝕劑下面是銅色的銅配線圖形，所以用比基底抗蝕劑區(qū)域RBR亮度高的明綠色區(qū)域GB表示。而圖形上的抗蝕劑薄的薄抗蝕劑區(qū)域RTR，因?yàn)楸憩F(xiàn)出銅配線的顏色，所以用金色區(qū)域GL表示。
另外，在實(shí)際的對(duì)印刷基板PCB進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像中，對(duì)應(yīng)于薄抗蝕劑區(qū)域RTR的金色區(qū)域GL、和對(duì)應(yīng)于其周圍的圖形抗蝕劑區(qū)域RPR的明綠色區(qū)域GB的邊界不明確，在圖4A中，為了圖示方便，這些金色區(qū)域GL和明綠色區(qū)域GB作為不同的顏色區(qū)域被描繪為分離的部分。
圖3的步驟S200中，孔區(qū)域獲取部220通過(guò)提取出彩色圖像IM中的黑色區(qū)域BK，獲取表示設(shè)置在印刷基板PCB上的孔的孔區(qū)域。黑色區(qū)域BK，可以作為構(gòu)成彩色圖像IM的各像素的亮度值為規(guī)定的亮度閾值或其以下的區(qū)域而提取出。該黑色區(qū)域BK的提取所用的規(guī)定的亮度閾值，例如可以通過(guò)對(duì)亮度值的直方圖分析來(lái)設(shè)定。
另外，在本實(shí)施例中，雖然黑色區(qū)域BK的提取是基于各像素的亮度值來(lái)進(jìn)行的，但是黑色區(qū)域BK的提取也可以通過(guò)其他的方法進(jìn)行。黑色區(qū)域BK的提取也可以通過(guò)如下方式進(jìn)行，即在包括黑色的預(yù)先決定的多個(gè)代表顏色的區(qū)域中將彩色圖像IM區(qū)域分割，提取出被分割的區(qū)域中的代表顏色為黑色的區(qū)域。彩色圖像IM的區(qū)域分割例如可以通過(guò)如下方式進(jìn)行求得表示彩色圖像IM的各像素的顏色和多個(gè)代表顏色的規(guī)定的顏色空間的距離的距離指標(biāo)值，將各像素分類為距離指標(biāo)值為最小的代表顏色區(qū)域。作為該距離指標(biāo)值，例如可以利用將RGB顏色空間視為3維歐幾里得空間時(shí)的歐幾里得距離，或者可以利用L*a*b*空間中的色差ΔE。另外，彩色圖像IM的區(qū)域分割方法，只要是將各像素分類為多個(gè)代表顏色的區(qū)域分割方法即可，例如可以通過(guò)上述專利文獻(xiàn)3或?qū)＠墨I(xiàn)4中公開(kāi)的方法來(lái)進(jìn)行。
此外，在本實(shí)施例中，雖然孔區(qū)域通過(guò)提取出彩色圖像IM中的黑色區(qū)域BK來(lái)獲取，但是也可以通過(guò)其他的方法來(lái)獲取與設(shè)置在印刷基板PCB上的孔對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域。例如，由包含在用于形成通孔和基板孔的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(CAD數(shù)據(jù))中的孔的位置和大小來(lái)獲取孔區(qū)域也是可以的。此外，對(duì)從攝像部30的相反面被照明的印刷基板PCB進(jìn)行攝像，將拍攝到的圖像的亮度高的區(qū)域設(shè)定為孔區(qū)域也是可以的。
圖4B是表示在步驟S200中獲取的孔區(qū)域的配置的說(shuō)明圖。如圖4B所示，通過(guò)從彩色圖像IM提取出黑色區(qū)域BK，獲取與通孔TH1～TH5對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域SR1～SR5和與基板孔HL對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域SR6。這樣獲取的圖像區(qū)域SR1～SR6分別是孔區(qū)域。
圖3的步驟S300中，相鄰區(qū)域獲取部230獲取與孔區(qū)域SR1～SR6相鄰的相鄰區(qū)域。相鄰區(qū)域獲取部230，對(duì)在步驟S200獲取的孔區(qū)域SR1～SR6按照規(guī)定的擴(kuò)大幅度(例如5像素)進(jìn)行放大的擴(kuò)大處理。而通過(guò)擴(kuò)大處理而擴(kuò)大了的區(qū)域成為相鄰區(qū)域。作為該放大幅度，除了預(yù)先決定的設(shè)定值之外，還可以使用用戶輸入的指定值、基于CAD數(shù)據(jù)計(jì)算出的設(shè)定值等。此外，也可以按每個(gè)孔區(qū)域分別設(shè)定擴(kuò)大幅度。
另外，作為孔區(qū)域的擴(kuò)大處理，只要是通過(guò)擴(kuò)大處理而產(chǎn)生的區(qū)域包含孔區(qū)域，可以使產(chǎn)生的區(qū)域比孔區(qū)域大的處理即可，可以適用任意的處理。作為這樣的處理，例如在各像素的8附近的任意一個(gè)屬于孔區(qū)域時(shí)，可以使用將該像素設(shè)定為屬于孔區(qū)域的膨脹處理，或使用將此膨脹處理執(zhí)行n次(n為1以上的整數(shù))的n段的膨脹處理。此外，也可以使用獲取孔區(qū)域的輪廓而擴(kuò)大該輪廓的處理。
圖4C是表示相鄰區(qū)域的獲取的情況的說(shuō)明圖。相鄰區(qū)域獲取部230，通過(guò)對(duì)孔區(qū)域SR1進(jìn)行擴(kuò)大處理而生成區(qū)域ER1。由此擴(kuò)大處理擴(kuò)大了的區(qū)域(區(qū)域ER1-區(qū)域SR1)成為孔區(qū)域SR1的相鄰區(qū)域NR1。同樣，從通過(guò)孔區(qū)域SR2～SR6的擴(kuò)大處理而生成的區(qū)域ER2～ER6中除去孔區(qū)域SR2～SR6的區(qū)域NR2～NR6、即通過(guò)擴(kuò)大處理而擴(kuò)大了的區(qū)域NR2～NR6成為孔區(qū)域SR2～SR6的相鄰區(qū)域。
圖3的步驟S400中，特別處理區(qū)域設(shè)定部240，對(duì)應(yīng)于各相鄰區(qū)域中所包含的像素的顏色，決定是否設(shè)定用于進(jìn)行特別的缺陷檢出處理的特別處理區(qū)域。具體來(lái)說(shuō)，在某孔區(qū)域的相鄰區(qū)域中存在規(guī)定顏色(本實(shí)施例中為金色)的像素時(shí)，在該孔區(qū)域的周圍設(shè)定特別處理區(qū)域。
圖5A～圖5C是表示特別處理區(qū)域的設(shè)定的情況的說(shuō)明圖。圖5A表示對(duì)印刷基板PCB(圖2)進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像IM。另外，圖5A和圖4A是相同的。圖5b表示相鄰區(qū)域NR1～NR6的配置和這些區(qū)域NR1～NR6所屬的顏色區(qū)域。此外，圖5C表示步驟S400中設(shè)定的特別處理區(qū)域PR2、PR3、PR5的配置。另外，圖5B和圖5C中描繪的虛線表示圖5A中所示的顏色區(qū)域的邊界。
如圖5B所示，因?yàn)榭讌^(qū)域SR1的相鄰區(qū)域NR1包含在暗綠色區(qū)域GD中，所以在相鄰區(qū)域NR1中不存在金色的像素。因此，在孔區(qū)域SR1中不設(shè)定特別處理區(qū)域。另一方面，孔區(qū)域SR2的相鄰區(qū)域NR2被包含在金色區(qū)域GL中。因此，在相鄰區(qū)域NR2中存在金色像素，在孔區(qū)域SR2中設(shè)定特別處理區(qū)域PR2(圖5C)。同樣，在相鄰區(qū)域NR3、NR5中存在金色像素的孔區(qū)域SR3、SR5中，設(shè)定有特別處理區(qū)域PR3、PR5。另一方面，因?yàn)樵谙噜弲^(qū)域NR4、NR6中不存在金色像素，所以在孔區(qū)域SR4、SR6中不設(shè)定特別處理區(qū)域。
與相鄰區(qū)域相同，特別處理區(qū)域是通過(guò)孔區(qū)域的擴(kuò)大處理來(lái)設(shè)定。在圖5C的例子中，特別處理區(qū)域設(shè)定部240進(jìn)行孔區(qū)域SR2的擴(kuò)大處理。而通過(guò)擴(kuò)大處理擴(kuò)大了的區(qū)域PR2，被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于孔區(qū)域SR2的特別處理區(qū)域。其他的孔區(qū)域SR3、SR5也一樣。
另外，圖5C中，雖然特別處理區(qū)域PR2、PR3、PR5描繪得比相鄰區(qū)域NR2、NR3、NR5大，但可以任意設(shè)定特別處理區(qū)域和相鄰區(qū)域的大小關(guān)系。
圖3的步驟S500中，特別處理區(qū)域檢查部250檢測(cè)出各特別處理區(qū)域中的缺陷。具體來(lái)說(shuō)，判斷特別處理區(qū)域中的像素的顏色是否包含在顏色的允許范圍內(nèi)。而在特別處理區(qū)域中的所有的像素的顏色都在允許范圍內(nèi)時(shí)，判斷該特別處理區(qū)域中沒(méi)有缺陷，特別處理區(qū)域中有允許范圍外的顏色的像素時(shí)，判斷該特別處理區(qū)域中有缺陷。
圖6A、圖6B是表示在特別處理區(qū)域內(nèi)沒(méi)有缺陷的印刷基板PCB上的缺陷檢出處理的情況的說(shuō)明圖。圖6A表示印刷基板PCB的特別處理區(qū)域的情況。此外，圖6B表示印刷基板PCB的特別處理區(qū)域PR5中各像素的顏色分布。另外，圖6B中，為了圖示方便，表示由R成分和B成分2個(gè)顏色成分構(gòu)成的2維顏色空間(以下稱為“RB顏色空間”)的各像素的顏色的點(diǎn)用黑圓點(diǎn)描繪。
如圖6A所示，在印刷基板PCB中，與2個(gè)孔區(qū)域SR2、SR3相對(duì)應(yīng)的2個(gè)特別處理區(qū)域PR2、PR3都包含在金色區(qū)域GL中。另一方面，與孔區(qū)域SR5對(duì)應(yīng)的特別處理區(qū)域PR5，跨越金色區(qū)域GL和明綠色區(qū)域GB 2個(gè)顏色區(qū)域。如上所述，這兩個(gè)顏色區(qū)域GL、GB的邊界，因?yàn)樵趯?shí)際的對(duì)印刷基板PCB進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像中并不明確，所以特別處理區(qū)域PR5中的像素顏色，從金色到明綠色呈現(xiàn)連續(xù)變化。因此，表示特別處理區(qū)域PR5中像素顏色的點(diǎn)，如圖6B所示，分布于跨越表示綠色的范圍和表示金色的范圍的RB顏色空間內(nèi)的一部分范圍XR(下面也稱為“實(shí)際存在顏色范圍XR”)。
如圖6A、圖6B所示，在特別處理區(qū)域PR5中的所有像素的顏色都屬于實(shí)際存在顏色范圍XR時(shí)，特別處理區(qū)域檢查部250判斷在特別處理區(qū)域PR5中沒(méi)有缺陷。對(duì)于其他的特別處理區(qū)域PR2、PR3，也是通過(guò)特別處理區(qū)域中的像素的顏色是否包含在按每個(gè)特別處理區(qū)域設(shè)定的實(shí)際存在顏色范圍中來(lái)判斷缺陷的有無(wú)。
另外，本實(shí)施例中，特別處理區(qū)域PR5中的各像素的顏色是否屬于實(shí)際存在顏色范圍XR，通過(guò)參照在檢查各個(gè)基板之前預(yù)先生成的、保存在外部存儲(chǔ)裝置50中的查詢表LUT來(lái)判斷。在這里，所謂查詢表LUT，是輸入了表示RGB顏色空間內(nèi)的個(gè)別顏色的RGB值(也稱為“輸入點(diǎn)”)時(shí)，輸出表示個(gè)別顏色是否屬于實(shí)際存在顏色范圍XR的值(例如屬于實(shí)際存在顏色范圍XR時(shí)為1，不屬于時(shí)為0)的表。
查詢表LUT，使用對(duì)沒(méi)有缺陷的印刷基板進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像的主圖像，基于主圖像的特別處理區(qū)域中的各像素顏色(以下也成為“實(shí)際存在顏色”)而生成。具體來(lái)說(shuō)，查詢表LUT通過(guò)生成對(duì)應(yīng)于所有的輸入點(diǎn)都輸出0的查詢表，并將對(duì)應(yīng)于該主圖像的特別處理區(qū)域的各像素的顏色的輸出值變更為1而生成。這樣，通過(guò)重寫(xiě)查詢表的輸出值，輸出值為1的顏色范圍成為實(shí)際存在顏色范圍XR。另外，優(yōu)選查詢表LUT生成后，針對(duì)查詢表LUT的各輸入點(diǎn)，在輸入點(diǎn)的8附近的輸出值的任意一個(gè)為1時(shí)，進(jìn)行將對(duì)應(yīng)于輸入點(diǎn)的輸出值變更為1的膨脹處理。通過(guò)進(jìn)行該膨脹處理，作為沒(méi)有缺陷的印刷基板中存在的顏色的、在主圖像的特別處理區(qū)域中沒(méi)有出現(xiàn)的顏色包含在實(shí)際存在顏色范圍XR中是可以的。
另外，本實(shí)施例中的查詢表LUT，雖然輸出表示個(gè)別顏色是否屬于實(shí)際存在顏色范圍的值(實(shí)際存在顏色標(biāo)志)，但是查詢表的輸出值，只要是可以判定個(gè)別顏色是否屬于實(shí)際存在顏色范圍的值就可以。例如，也可以由將表示個(gè)別顏色是屬于表示顏色空間中的哪一個(gè)顏色的區(qū)域的值(顏色號(hào)碼)和實(shí)際存在顏色標(biāo)志生成的值作為查詢表的輸出值。
此外，在本實(shí)施例中，雖然是通過(guò)參照查詢表LUT判斷特別處理區(qū)域中的像素顏色是否包含在允許的顏色范圍內(nèi)，但是用其他的方法也是可以的。例如，按每個(gè)RGB成分設(shè)定上限值和下限值，特別處理區(qū)域中的像素的RGB各成分值，分別在上限值和下限值之間時(shí)，就可以判斷該像素顏色在允許的顏色范圍內(nèi)。
圖7A、圖7B是表示在特別處理區(qū)域內(nèi)有缺陷的印刷基板PCB上的缺陷檢出處理的情況的說(shuō)明圖。和圖6相同，圖7A表示印刷基板PCB的特別處理區(qū)域的情況，圖7B表示印刷基板PCB的特別處理區(qū)域PR5中的各像素的顏色分布。
在圖7A表示的例子中，在特別處理區(qū)域PR5中存在表示2個(gè)缺陷的2個(gè)圖像區(qū)域DF1、DF2(稱為“缺陷圖像區(qū)域”)。這些缺陷圖像區(qū)域DF1、DF2，分別如圖7B的黑三角形和黑四邊形所表示的那樣，具有與在沒(méi)有缺陷的印刷基板PCB的特別處理區(qū)域PR5中表現(xiàn)出的顏色不同的顏色。這樣，在特別處理區(qū)域內(nèi)有缺陷的印刷基板PCB中，特別處理區(qū)域PR5，除了用黑圓點(diǎn)表示的屬于實(shí)際存在顏色范圍XR的顏色像素之外，還有用黑三角形以及黑四邊形表示的不屬于實(shí)際存在顏色范圍XR的顏色的像素。因此，特別處理區(qū)域檢查部250判斷特別處理區(qū)域PR5中有缺陷。
圖3的步驟S600中，掩模外區(qū)域檢查部260，檢測(cè)出從彩色圖像IM中除去了特別處理區(qū)域和孔區(qū)域(這些區(qū)域統(tǒng)稱為“掩模區(qū)域”)的圖像區(qū)域(掩模外區(qū)域)中的缺陷。具體來(lái)說(shuō)，例如區(qū)域分割掩模外區(qū)域，基于該區(qū)域分割結(jié)果上的代表顏色區(qū)域的位置、形狀，判斷印刷基板PCB的缺陷的有無(wú)。掩模外區(qū)域，因?yàn)閺牟噬珗D像IM中除去了顏色允許范圍寬廣的特別處理區(qū)域，所以可通過(guò)區(qū)域分割而進(jìn)行可靠性高的缺陷檢出。
圖8A、圖8B是表示對(duì)于沒(méi)有缺陷的印刷基板PCB進(jìn)行缺陷檢出處理的結(jié)果的說(shuō)明圖。在沒(méi)有設(shè)定特別處理區(qū)域的比較例中，如圖8A所示，通過(guò)區(qū)域分割，薄抗蝕劑區(qū)域RTR的顏色成為金色區(qū)域GL。因此，判斷本來(lái)成為綠色的被涂敷了抗蝕劑的區(qū)域成為金色，薄抗蝕劑區(qū)域RTR作為缺陷而被檢測(cè)出。另一方面，在本實(shí)施例中，由于對(duì)薄抗蝕劑區(qū)域RTR進(jìn)行了特別的缺陷檢出處理，所以薄抗蝕劑區(qū)域RTR沒(méi)有作為缺陷被檢測(cè)出。
這樣，在本實(shí)施例中，在孔區(qū)域的周圍設(shè)置相鄰區(qū)域，因?yàn)樵谙噜弲^(qū)域內(nèi)包含特定的顏色時(shí)，擴(kuò)大包含孔區(qū)域的掩模區(qū)域，所以可減低將與孔區(qū)域相鄰的薄抗蝕劑區(qū)域RTR誤判為缺陷的可能性。此外，因?yàn)樵诳讌^(qū)域的周圍設(shè)置特別處理區(qū)域，檢測(cè)出特別處理區(qū)域的缺陷，所以可檢測(cè)出在孔區(qū)域周圍存在的缺陷。
B.第二實(shí)施例圖9是表示第二實(shí)施例中檢測(cè)出印刷基板PCB的缺陷的次序的流程圖。圖9的流程圖，在步驟S200、S300之間增加了2個(gè)步驟S310、S320這一點(diǎn)上與圖3表示的流程圖不同。其他與圖3相同。
在步驟S310中，相鄰區(qū)域獲取部230(圖1)，通過(guò)孔區(qū)域的擴(kuò)大處理而獲取邊界區(qū)域。而在步驟S320中，對(duì)應(yīng)于邊界區(qū)域的顏色，決定是否需要使用了相鄰區(qū)域的特別處理區(qū)域的設(shè)定判定。
圖10A、圖10B是表示使用了邊界區(qū)域的相鄰區(qū)域的設(shè)定的情況的說(shuō)明圖。圖10A表示在2個(gè)孔區(qū)域SR1、SR3的附近的顏色區(qū)域的配置。相鄰區(qū)域獲取部230(圖1)，通過(guò)孔區(qū)域SR1、SR3的擴(kuò)大處理而獲取邊界區(qū)域TR1、TR3。而邊界區(qū)域TR1、TR3中存在規(guī)定的顏色(例如金色)的像素時(shí)，判斷需要特別處理區(qū)域的設(shè)定，在孔區(qū)域SR1、SR3的周圍設(shè)定相鄰區(qū)域。此外，對(duì)于其他的孔區(qū)域，也進(jìn)行同樣的處理。
圖10B表示使用邊界區(qū)域TR1、TR3而設(shè)定的相鄰區(qū)域的配置。在圖10的例子中，因?yàn)樵谶吔鐓^(qū)域TR1(包含在暗綠色區(qū)域GD)中不存在金色的像素，所以在孔區(qū)域SR1不設(shè)定相鄰區(qū)域。另一方面，由于在邊界區(qū)域TR3(包含金色區(qū)域GL)中存在金色的像素，所以在孔區(qū)域SR3設(shè)定相鄰區(qū)域NR3。另外，如圖10B所示，相鄰區(qū)域NR3設(shè)定得比邊界區(qū)域TR3大。
這樣，在第二實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于邊界區(qū)域的顏色決定是否需要特別處理區(qū)域的設(shè)定判定，通過(guò)僅對(duì)于需要特別處理區(qū)域的設(shè)定判定的孔區(qū)域，決定使用相鄰區(qū)域的特別處理區(qū)域的設(shè)定的有無(wú)，可以降低相鄰區(qū)域的圖像處理量。
C.變形例另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例和實(shí)施形式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，可以在各種各樣的形式中來(lái)實(shí)施，例如下面的變形也是可以的。
C1.變形例1
在上述各實(shí)施例中，雖然在孔區(qū)域的周圍設(shè)定了特別處理區(qū)域，但是也可以提取出孔區(qū)域以外的特定的區(qū)域而在其周圍設(shè)定特別處理區(qū)域。此時(shí)，特定的區(qū)域可以通過(guò)根據(jù)彩色圖像IM的區(qū)域分割而生成的特定顏色的區(qū)域的提取、或者通過(guò)來(lái)自CAD數(shù)據(jù)的特定區(qū)域的位置和形狀的獲取等來(lái)獲取。另外，作為特定區(qū)域，優(yōu)選在彩色圖像中選擇具有規(guī)定顏色(例如黑)的區(qū)域。
C2.變形例2在上述各實(shí)施例中，雖然通過(guò)相鄰區(qū)域是否含有特定的顏色的像素來(lái)決定特別處理區(qū)域的要否，但是，一般來(lái)說(shuō)，可以對(duì)應(yīng)于相鄰區(qū)域的顏色來(lái)決定特別處理區(qū)域的要否。具體來(lái)說(shuō)，在規(guī)定的顏色空間內(nèi)的相鄰區(qū)域中的各像素的顏色在規(guī)定的顏色分布范圍外時(shí)，也可以設(shè)定特別處理區(qū)域。此外，在相鄰區(qū)域跨越規(guī)定的多個(gè)代表顏色區(qū)域中的2個(gè)或其以上的代表顏色區(qū)域時(shí)，也可以設(shè)定特別處理區(qū)域。在此，所謂“代表顏色區(qū)域”，就是根據(jù)使用了多個(gè)代表顏色的區(qū)域分割而由彩色圖像生成的與各個(gè)代表顏色對(duì)應(yīng)的圖像上的區(qū)域。此時(shí)，相鄰區(qū)域是否跨越2個(gè)或其以上的代表顏色區(qū)域，可以通過(guò)預(yù)先進(jìn)行彩色圖像的區(qū)域分割而包含在相鄰區(qū)域的代表顏色區(qū)域的數(shù)量是否是2或其以上來(lái)判斷。
C3.變形例3在上述各實(shí)施例中，圖3的步驟S500中，雖然特別處理區(qū)域檢查部250(圖1)進(jìn)行特別處理區(qū)域中的缺陷檢出處理，但是也可以省略特別處理區(qū)域中的缺陷檢出處理。即，將特別處理區(qū)域和孔區(qū)域合計(jì)了的掩模區(qū)域不進(jìn)行缺陷檢出處理，掩模區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行缺陷檢出處理。
C4.變形例4在上述各實(shí)施例中，雖然對(duì)應(yīng)于按每個(gè)孔區(qū)域決定的特別處理區(qū)域的要否來(lái)設(shè)定掩模區(qū)域(＝孔區(qū)域+特別處理區(qū)域)，但是一般來(lái)說(shuō)，只要可以相應(yīng)于相鄰區(qū)域的顏色來(lái)改變掩模區(qū)域的大小即可。此時(shí)，掩模區(qū)域在相鄰區(qū)域中包含特定的顏色的像素時(shí)設(shè)定得大，在相鄰區(qū)域中不包含特定的顏色的像素時(shí)設(shè)定得小。
C5.變形例5在上述各實(shí)施例中，雖然使用孔區(qū)域設(shè)定特別處理區(qū)域，但是也可以與孔區(qū)域全無(wú)關(guān)系，而將滿足規(guī)定條件的區(qū)域設(shè)定為特別處理區(qū)域。作為滿足規(guī)定條件的區(qū)域，例如可以像印刷基板PCB的鍍金區(qū)域RGP那樣，成為預(yù)先確定的位置和形狀的區(qū)域、或者具有孔區(qū)域的周圍的規(guī)定顏色的區(qū)域。
C6.變形例6本發(fā)明的特別處理區(qū)域的設(shè)定和特別處理區(qū)域中的缺陷檢出，不限于印刷基板，可以適用于對(duì)任意物體的缺陷檢出，該任意物體具有對(duì)該檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像上的顏色允許范圍相互不同的圖像區(qū)域。也可適用于使用了例如對(duì)圖形形成的半導(dǎo)體晶片、或具有復(fù)雜形狀的機(jī)械部件等檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像的這些檢查對(duì)象物的缺陷檢出。
權(quán)利要求
1.一種使用對(duì)包含通孔的檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像來(lái)檢測(cè)出上述檢查對(duì)象物的缺陷的方法，其特征在于，包括(a)獲取上述彩色圖像中的與上述通孔相當(dāng)?shù)奶囟▍^(qū)域的工序；(b)獲取上述特定區(qū)域的周圍的相鄰區(qū)域的工序；(c)設(shè)定包含上述特定區(qū)域的掩模區(qū)域的工序；(d)針對(duì)上述彩色圖像中上述掩模區(qū)域以外的區(qū)域，進(jìn)行規(guī)定的缺陷檢出處理的工序，上述掩模區(qū)域的大小對(duì)應(yīng)于上述相鄰區(qū)域的顏色而變更。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述掩模區(qū)域具有上述特定區(qū)域和包含上述特定區(qū)域的周圍的特別處理區(qū)域，上述方法還包括(e)針對(duì)上述特別處理區(qū)域，進(jìn)行與上述規(guī)定的缺陷檢出處理不同的特別的缺陷處理的工序。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括(f)在規(guī)定的顏色空間內(nèi)，設(shè)定表示上述特別處理區(qū)域獲取的顏色的范圍的實(shí)際存在顏色范圍和上述實(shí)際存在顏色范圍以外的非實(shí)際存在顏色范圍的工序，上述工序(e)包括(e1)通過(guò)判定構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍的哪一個(gè)，來(lái)檢測(cè)出上述特別處理區(qū)域中的缺陷的工序。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，上述工序(f)包括準(zhǔn)備作為上述檢查對(duì)象物的標(biāo)準(zhǔn)的彩色圖像的主圖像的工序；將上述主圖像中的包含構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的像素的顏色的上述規(guī)定的顏色空間的一部分的范圍設(shè)定為上述實(shí)際存在顏色范圍的工序。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，上述工序(f)包括制作查詢表的工序，該查詢表將上述規(guī)定的顏色空間內(nèi)的任意的顏色作為輸入，輸出表示上述任意的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)的值，上述工序(e1)包括參照上述查詢表，判定上述各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，上述工序(f)包括準(zhǔn)備作為上述檢查對(duì)象物的標(biāo)準(zhǔn)的彩色圖像的主圖像的工序；將上述主圖像中的包含構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的像素的顏色的上述規(guī)定的顏色空間的一部分的范圍設(shè)定為上述實(shí)際存在顏色范圍的工序。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述工序(b)包括(b1)獲取上述特定區(qū)域的周邊的邊界區(qū)域的工序；(b2)上述邊界區(qū)域的顏色滿足規(guī)定的條件時(shí)，包含上述邊界區(qū)域而獲取比上述邊界區(qū)域大的上述相鄰區(qū)域的工序；(b3)上述邊界區(qū)域的顏色不滿足上述規(guī)定的條件時(shí)，將上述掩模區(qū)域的大小設(shè)定為規(guī)定大小的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，上述規(guī)定的條件是在上述邊界區(qū)域中存在規(guī)定的第一顏色范圍的像素這樣的條件，上述工序(c)包括上述相鄰區(qū)域中的像素的顏色在規(guī)定的第二顏色范圍之外時(shí)，與在上述第二顏色范圍內(nèi)的情況相比，使上述掩模區(qū)域增大的工序。
9.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述檢查對(duì)象物是印刷基板。
10.一種使用對(duì)包含通孔的檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像來(lái)檢測(cè)出上述檢查對(duì)象物的缺陷的裝置，其特征在于，包括獲取上述彩色圖像中的與上述通孔相當(dāng)?shù)奶囟▍^(qū)域的特定區(qū)域獲取部；獲取上述特定區(qū)域的周圍的相鄰區(qū)域的相鄰區(qū)域獲取部；設(shè)定包含上述特定區(qū)域的掩模區(qū)域的掩模區(qū)域設(shè)定部；針對(duì)上述彩色圖像中上述掩模區(qū)域以外的區(qū)域，進(jìn)行規(guī)定的缺陷檢出處理的掩模區(qū)域外檢查部，上述掩模區(qū)域的大小對(duì)應(yīng)于上述相鄰區(qū)域的顏色而變更。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，上述掩模區(qū)域具有上述特定區(qū)域和包含上述特定區(qū)域的周圍的特別處理區(qū)域，上述裝置還具備針對(duì)上述特別處理區(qū)域，進(jìn)行與上述規(guī)定的缺陷檢出處理不同的特別的缺陷處理的特別處理區(qū)域檢查部。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還具備實(shí)際存在顏色范圍設(shè)定部，其在規(guī)定的顏色空間內(nèi)，設(shè)定表示上述特別處理區(qū)域獲取的顏色的范圍的實(shí)際存在顏色范圍和上述實(shí)際存在顏色范圍以外的非實(shí)際存在顏色范圍，上述特別處理區(qū)域檢查部具有特別處理區(qū)域顏色判定部，該特別處理區(qū)域顏色判定部通過(guò)判定構(gòu)成上述特別處理區(qū)域的各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍的哪一個(gè)，來(lái)檢測(cè)出上述特別處理區(qū)域中的缺陷。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，上述實(shí)際存在顏色范圍設(shè)定部具有制作查詢表的查詢表制作部，該查詢表將上述規(guī)定的顏色空間內(nèi)的任意的顏色作為輸入，輸出表示上述任意的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)的值，上述特別處理區(qū)域顏色判定部具有查詢表參照部，該查詢表參照部參照上述查詢表，判定上述各像素的顏色屬于上述實(shí)際存在顏色范圍和上述非實(shí)際存在顏色范圍中的哪一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于物體的彩色圖像的缺陷檢出的技術(shù)，提高了檢查對(duì)象物的缺陷檢出處理的可靠性。獲取對(duì)包含通孔的檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像而得到的彩色圖像。獲取該彩色圖像中的與通孔相當(dāng)?shù)奶囟▍^(qū)域和特定區(qū)域的周圍的相鄰區(qū)域。相應(yīng)于所獲取的相鄰區(qū)域的顏色，變更包含特定區(qū)域的掩模區(qū)域的大小。而對(duì)于該掩模區(qū)域以外的區(qū)域，進(jìn)行規(guī)定的缺陷檢出處理。
文檔編號(hào)G01N21/29GK1746666SQ20051009218
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者永田泰史, 今村淳志 申請(qǐng)人:大日本網(wǎng)目版制造株式會(huì)社