專利名稱：基板檢查裝置及其檢查邏輯設(shè)定方法和檢查邏輯設(shè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生成在基板檢查裝置中所用的檢查邏輯的技術(shù)，尤其涉及可根據(jù)較少的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(teaching data)而生成檢查邏輯的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，提出了用于檢查安裝了多個(gè)電子部件的印刷基板的焊接安裝質(zhì)量的基板檢查裝置。在這種印刷基板中，雖然將“將電子部件的電極部和焊盤進(jìn)行焊接時(shí)的焊錫隆起的形狀”稱作焊腳，但因電子部件的電極部的潤(rùn)濕，有時(shí)看上去像是形成了焊腳，但是實(shí)際上電子部件和焊腳并未接觸。由此，為了檢查焊接的良否，需要準(zhǔn)確掌握由自由曲線構(gòu)成的焊腳的形狀。
但是，現(xiàn)有的基板檢查裝置中，由于在光源中使用單色的單一照明，所以要對(duì)焊腳的三維形狀進(jìn)行圖像分析很困難。因此，不能判斷焊接的良否，作為基板檢查裝置不適合于實(shí)用。
為了解決這種問題，本申請(qǐng)人提出了圖19所示的方式的基板檢查裝置(參考專利文獻(xiàn)1)。該方式被稱作三色光源色彩增強(qiáng)方式(或簡(jiǎn)稱為色彩增強(qiáng)方式)，是通過用多種顏色的光源來照射檢查對(duì)象，作為偽彩色圖像而得到焊腳的三維形狀的技術(shù)。
實(shí)際上可以說在該色彩增強(qiáng)方式技術(shù)登場(chǎng)之后才有了印刷基板自動(dòng)檢查的實(shí)用化。尤其，在電子部件小型化的當(dāng)前，通過目測(cè)來判別焊腳形狀很困難，也可以說沒有色彩增強(qiáng)方式的基板檢查裝置，就不能進(jìn)行基板檢查。
如圖19所示，色彩增強(qiáng)方式的基板檢查裝置包括以不同的入射角將三原色光照射到基板110上的檢查對(duì)象107上的投光部105、拍攝來自檢查對(duì)象107的反射光的攝像部106。該投光部105由具有不同的直徑、且根據(jù)來自控制處理部的控制信號(hào)而同時(shí)照射紅色光、綠色光和藍(lán)色光的三個(gè)圓環(huán)狀光源111、112、113構(gòu)成。各光源111、112、113在檢查對(duì)象107的正上方位置處中心對(duì)齊，且配置在與從檢查對(duì)象107看為不同的仰角對(duì)應(yīng)的方向上。
當(dāng)通過該結(jié)構(gòu)的投光部105來照射檢查對(duì)象(焊腳)107時(shí)，與檢查對(duì)象107的表面的斜率對(duì)應(yīng)的顏色的光入射到攝像部106中。由此，如圖20所示，在電子部件的焊接良好時(shí)/部件脫落時(shí)/焊錫不足的狀態(tài)時(shí)等，根據(jù)焊腳的形狀，在拍攝圖像的色彩圖形中出現(xiàn)明確的差異。由此，對(duì)焊腳的三維形狀進(jìn)行圖像分析變得容易，可以準(zhǔn)確地判斷電子部件的有無和焊接的良否。
在色彩增強(qiáng)方式的基板檢查裝置中，預(yù)先設(shè)定表示“應(yīng)為良品的顏色”和“應(yīng)為次品的顏色”的顏色條件，從檢查圖像中提取滿足顏色條件的區(qū)域，并根據(jù)該提取的區(qū)域具有的各種特征量(例如，面積和長(zhǎng)度)來進(jìn)行良否的判斷。因此，在實(shí)際檢查之前，需要預(yù)先設(shè)定用于檢查的顏色條件，區(qū)分良品和次品用的判斷條件等。該顏色條件和判斷條件為檢查邏輯的參數(shù)。設(shè)定/調(diào)整檢查邏輯一般稱作訓(xùn)練(teaching)。
為了提高檢查精度，最重要的是設(shè)定顏色條件，使得良品所顯示的特征量和次品所顯示的特征量之間出現(xiàn)有意且明確的差異。即，可以說顏色條件的訓(xùn)練的好壞直接左右著檢查精度。
因此，本申請(qǐng)人提出了如圖21所示，支持色彩增強(qiáng)方式中的顏色條件的設(shè)定用的工具(參考專利文獻(xiàn)2)。在該工具中，作為顏色條件，可以進(jìn)行多個(gè)顏色特征量(紅、綠、藍(lán)的各色調(diào)比ROP、GOP、BOP和亮度數(shù)據(jù)BRT)各自的上限值和下限值的設(shè)定。在圖21的輸入畫面上設(shè)置了用于輸入顏色條件的設(shè)定值的設(shè)定部127，同時(shí)設(shè)置了用于顯示根據(jù)所設(shè)定的各顏色條件而提取的色彩范圍的設(shè)定范圍顯示部128。在該設(shè)定范圍顯示部128上顯示色調(diào)圖134，該色調(diào)圖134表示在預(yù)定的亮度下得到的所有色彩，當(dāng)操作者設(shè)定了各顏色特征量的上限值、下限值時(shí)，在色調(diào)圖134上顯示確認(rèn)區(qū)域135，該確認(rèn)區(qū)域135包圍根據(jù)所設(shè)定的顏色條件而提取的色彩。另外，當(dāng)按下二值化顯示按鈕129時(shí)，以二值圖像的形式顯示基于當(dāng)前的顏色條件的提取結(jié)果。根據(jù)該工具，操作者可以邊觀看確認(rèn)區(qū)域135和二值圖像，邊進(jìn)行顏色條件的追認(rèn)，直到得到合適的提取結(jié)果。
進(jìn)一步，本申請(qǐng)人為了使基于手動(dòng)操作的訓(xùn)練作業(yè)高效化，提出了使用把部件種類和檢查對(duì)象部位對(duì)應(yīng)起來的庫數(shù)據(jù)的方法(參考專利文獻(xiàn)3)和根據(jù)有無相鄰部件來自動(dòng)切換區(qū)域提取閾值和檢查基準(zhǔn)的方法(參專利文獻(xiàn)4)等。
專利文獻(xiàn)1日本特開平2-78937號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平9-145633號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開平5-35849號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開平5-35850號(hào)公報(bào)基板檢查裝置具有對(duì)于印刷基板的安裝質(zhì)量，一次可以快速且準(zhǔn)確地檢查多個(gè)檢查項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)。但是，在進(jìn)行基板檢查裝置的實(shí)際工作時(shí)，必須針對(duì)每個(gè)檢查項(xiàng)目(每個(gè)檢查對(duì)象的部件的種類、每個(gè)不良的種類)進(jìn)行檢查邏輯的訓(xùn)練，充分提高判斷精度，直到不會(huì)漏過次品，且將良品判斷為次品的過檢被抑制為允許值(預(yù)先假定的值)以下。
但是，在色彩增強(qiáng)方式的基板檢查裝置中，雖然可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)嵱玫幕鍣z查，但另一方面，很難進(jìn)行將次品的漏檢和過檢抑制到目標(biāo)值以下的訓(xùn)練。即使使用上述的顏色條件設(shè)定支持工具，最終來說，顏色條件的追加很大部分上還是依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)和直覺，所以不能避免設(shè)定錯(cuò)誤的發(fā)生。并且，無論是多么優(yōu)秀的操作者也必須嘗試性地反復(fù)調(diào)整，效率很差，存在需要很大的勞力和調(diào)整時(shí)間的問題。
另外，為了生成可靠性高的檢查邏輯，最好預(yù)先準(zhǔn)備足夠數(shù)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(拍攝良品、次品的樣本而得到的圖像等)，但是在實(shí)際的制造現(xiàn)場(chǎng)中，要在開始新品種的基板的制造前準(zhǔn)備足夠的訓(xùn)練數(shù)據(jù)很困難。尤其對(duì)于次品，不能預(yù)測(cè)在制造時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪種不良，由于不良的變化也有無數(shù)種，所以準(zhǔn)備齊將所有的不良都網(wǎng)羅在內(nèi)的足夠數(shù)量的樣本是不可能的。
在商品壽命周期不斷縮短、變化激烈的制造環(huán)境中，強(qiáng)烈希望建立這樣的方法，即訓(xùn)練作業(yè)減輕和訓(xùn)練自動(dòng)化，并且根據(jù)較少的樣本圖像進(jìn)行高可靠性的訓(xùn)練。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述實(shí)際情況而提出的，其目的是提供一種可由較少的樣本圖像而生成在基板檢查裝置中的基板檢查中使用的檢查邏輯的技術(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中，通過下面的手段或處理來生成在基板檢查裝置中使用的檢查用的檢查邏輯，其中所述基板檢查裝置通過檢查基板安裝部件的拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域的顏色，來判斷所述部件的安裝狀態(tài)的良否。另外，通過使信息處理裝置根據(jù)程序而動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)下面的手段或處理。
在生成新部件的檢查邏輯時(shí)，圖像取得單元取得新部件的拍攝圖像；顏色分布趨勢(shì)計(jì)算單元根據(jù)所述新部件的拍攝圖像，算出表示關(guān)注區(qū)域的顏色分布的趨勢(shì)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)；類似部件選擇單元分別針對(duì)多個(gè)種類的過去部件取得顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，通過比較與所述新部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)和與所述過去部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，來選出(識(shí)別)顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件；訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成單元從存儲(chǔ)所述過去部件的拍攝圖像的存儲(chǔ)裝置中讀出所述選出的過去部件的拍攝圖像，根據(jù)所述新部件的拍攝圖像和所述讀出的過去部件的拍攝圖像而生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)。并且，檢查邏輯生成單元根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)而生成所述新部件的檢查用的檢查邏輯。
現(xiàn)有技術(shù)中，在生成新部件用的檢查邏輯時(shí)，需要準(zhǔn)備足夠數(shù)量的相同部件的良品/次品的樣本圖像來作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。與此相對(duì)，本發(fā)明中，由于可以將與新部件顏色分布類似的過去部件的圖像用于檢查邏輯生成中，所以新部件的樣本圖像較少就可以。另外，新部件的圖像可以僅是良品的圖像，可以僅是次品的圖像，也可以是良品和次品兩方的圖像。作為過去部件的圖像，最好準(zhǔn)備良品和次品兩方的圖像。即，本發(fā)明根據(jù)顏色分布趨勢(shì)來識(shí)別與新部件的良/不良的表現(xiàn)方式類似的過去部件，并利用所識(shí)別的過去部件的拍攝圖像，來擴(kuò)充(增加)新部件的拍攝圖像。
這里，在所述存儲(chǔ)裝置中還登記了部件的種類，優(yōu)選所述類似部件選擇單元從與所述新部件種類相同的過去部件中選出顏色分布趨勢(shì)類似的部件。種類相同的部件之間在關(guān)注區(qū)域中出現(xiàn)類似趨勢(shì)的顏色分布的可能性高，并且很多時(shí)候不良情況的發(fā)生方式也類似。因此，在沿用過去的圖像時(shí)，選擇妥當(dāng)?shù)?新部件和過去部件的適應(yīng)度高的)圖像的可能性高。
顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)也可根據(jù)根據(jù)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值在顏色空間上的分布而算出。作為顏色特征量，例如可以使用顏色的強(qiáng)度、亮度、彩度、色調(diào)、刺激值、色度等。用于顏色分布趨勢(shì)的計(jì)算的顏色特征量的數(shù)目(上述顏色空間的維數(shù))可以是一個(gè)也可以多個(gè)。但是顏色特征量的數(shù)目越多(顏色空間的維數(shù)越高)，顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式和類似判斷處理(識(shí)別)可能變得越復(fù)雜，所以優(yōu)選使顏色特征量的數(shù)目是1～3左右。例如，可使用僅藍(lán)色的強(qiáng)度的一維顏色空間、藍(lán)色的強(qiáng)度和亮度的二維顏色空間、亮度/色調(diào)/彩度和紅/綠/藍(lán)這樣的三維顏色空間等。
如本發(fā)明那樣，如果目的為把握良品和次品的顏色分布的不同，則二維顏色空間已足夠。這時(shí)，優(yōu)選在所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的計(jì)算中使用的顏色特征量的種類是為了使由良品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布與由次品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布之間具有差異而選擇的顏色特征量。由此，明確出現(xiàn)各種部件的顏色分布趨勢(shì)的不同。
顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)可以是通過劃分所述顏色空間的區(qū)的組合來表現(xiàn)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布的數(shù)據(jù)。更優(yōu)選的是，所述顏色空間是二維顏色空間，所述區(qū)也可以將所述二維顏色空間劃分成網(wǎng)格狀。根據(jù)這種表現(xiàn)形式，由于單純化/形式化了顏色分布，所以可以容易地把握顏色分布的趨勢(shì)，同時(shí)顏色分布趨勢(shì)的類似判斷處理(識(shí)別處理)變得極其簡(jiǎn)單。另外，通過區(qū)的組合來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)相當(dāng)于將顏色空間上的像素分布變換為粗略數(shù)據(jù)，但是這種變換有平滑化效果。因此，可以緩和像素分布中包含的誤差/偏差，作為結(jié)果，還有可以提高類似判斷處理的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
檢查邏輯生成單元的檢查邏輯生成處理也可按如下這樣進(jìn)行。
對(duì)于構(gòu)成檢查邏輯的參數(shù)中、作為從檢查對(duì)象部件的拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域中提取特定的顏色區(qū)域用的參數(shù)的顏色條件，信息處理裝置將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品中的關(guān)注區(qū)域的各像素作為對(duì)象點(diǎn)，將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的次品中的關(guān)注區(qū)域的各像素作為排除點(diǎn)，針對(duì)一個(gè)或多個(gè)顏色特征量，求出所述多個(gè)對(duì)象點(diǎn)和排除點(diǎn)各自的顏色特征量的值的頻度分布，根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的值的頻度分布，求出將所述對(duì)象點(diǎn)的顏色特征量的值和所述排除點(diǎn)的顏色特征量的值最佳地分離開的顏色特征量的值的范圍，將所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于從檢查對(duì)象部件的拍攝圖像的關(guān)注區(qū)域中提取特定的顏色區(qū)域的顏色條件。由此，能夠自動(dòng)生成顏色條件。
另外，作為這里所用的顏色特征量，可以使用與在顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的計(jì)算中所用的相同的顏色特征量。這是因?yàn)橥ㄟ^使用與在顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的計(jì)算中所用的相同的特征量，可以期待明確地出現(xiàn)對(duì)象點(diǎn)的分布和排除點(diǎn)的分布的差異。
對(duì)于構(gòu)成檢查邏輯的參數(shù)中、作為判斷檢查對(duì)象部件的安裝狀態(tài)的良否用的參數(shù)的判斷條件，信息處理裝置分別從所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品的關(guān)注區(qū)域和次品的關(guān)注區(qū)域中提取滿足所述顏色條件的像素區(qū)域，針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特征量，求出所述多個(gè)像素區(qū)域各自的特征量的值的頻度分布，根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)特征量的值的頻度分布，求出將良品的特征量的值和次品的特征量的值最佳地分離開的特征量的值的范圍，將所述一個(gè)或多個(gè)特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于判斷檢查對(duì)象部件的安裝狀態(tài)的良否的判斷條件。由此，可以自動(dòng)生成判斷條件。
這里作為特征量，假定了像素區(qū)域的面積、面積比、長(zhǎng)度、最大寬度、重心、形狀等各種特征?？梢愿鶕?jù)要通過檢查來進(jìn)行檢測(cè)的對(duì)象，采用一個(gè)或兩個(gè)以上的優(yōu)選特征量。
將通過上述處理自動(dòng)生成的檢查邏輯的參數(shù)存儲(chǔ)在基板檢查裝置的存儲(chǔ)部中，提供給基板檢查處理。
基板檢查裝置包括存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)參數(shù)(顏色條件和判斷條件)；投光單元，其以不同的入射角向基板上的安裝部件照射多種顏色的光；區(qū)域提取單元，其從拍攝上述光的反射光而得到的圖像的關(guān)注區(qū)域中提取滿足所述顏色條件的區(qū)域；以及檢查單元，其根據(jù)所提取的區(qū)域具有的特征量是否滿足所述判斷條件，來判斷所述部件的安裝狀態(tài)的良否。
另外，本發(fā)明可以作為包括上述處理的至少一部分在內(nèi)的檢查邏輯生成方法或作為用于實(shí)現(xiàn)該方法的程序來掌握。另外，本發(fā)明也可以作為具有執(zhí)行上述處理的裝置中的至少一部分的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置、或具有該裝置的基板檢查裝置來掌握。只要可能，上述各裝置和處理可以通過相互組合來構(gòu)成本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，由于即使是樣本數(shù)少的新部件，也可自動(dòng)生成足夠數(shù)量的適當(dāng)?shù)挠?xùn)練數(shù)據(jù)，所以能夠生成可靠性高的檢查邏輯。進(jìn)一步，可以自動(dòng)生成檢查邏輯，可以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練作業(yè)的減輕、并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練的自動(dòng)化。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的基板檢查系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示基板檢查裝置的功能結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示焊腳的形狀和拍攝圖形的關(guān)系的圖。
圖4是表示基板檢查處理的流程的流程圖。
圖5是表示良品圖像和次品圖像中的檢查區(qū)域的二值化結(jié)果的一例的圖。
圖6是表示檢查邏輯設(shè)定裝置的訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成部的功能結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理的流程的流程圖。
圖8是表示顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)生成處理的流程的流程圖。
圖9(a’)是表示二維顏色直方圖的一例的圖，(b)是表示顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的一例的圖。
圖10是表示顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的生成處理的圖。
圖11是表示顏色分布趨勢(shì)的類似判斷處理的一例的圖。
圖12是表示顏色分布趨勢(shì)的類似判斷處理的一例的圖。
圖13是表示檢查邏輯設(shè)定裝置的檢查邏輯生成部的功能結(jié)構(gòu)的圖。
圖14是表示檢查邏輯生成處理的流程的流程圖。
圖15是表示良品圖像和次品圖像的一例的圖。
圖16是表示檢查區(qū)域的提取處理的圖。
圖17是表示顏色范圍的探索處理的圖。
圖18是表示良品和次品的面積直方圖和閾值決定處理的圖。
圖19是表示色彩增強(qiáng)方式的基板檢查裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是表示拍攝圖像中出現(xiàn)的色彩圖形的一例的圖。
圖21是表示顏色參數(shù)的設(shè)定支持工具的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖，示例地詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
(基板檢查系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的基板檢查系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。
基板檢查系統(tǒng)由執(zhí)行基板檢查處理的基板檢查裝置1、自動(dòng)生成在該基板檢查裝置1的基板檢查處理中使用的檢查邏輯的檢查邏輯設(shè)定裝置2構(gòu)成。基板檢查裝置1和檢查邏輯設(shè)定裝置2可以經(jīng)有線或無線網(wǎng)絡(luò)，或MO(磁光盤)和DVD等記錄介質(zhì)，進(jìn)行圖像和參數(shù)等電子數(shù)據(jù)的交換。另外，雖然本實(shí)施方式中基板檢查裝置1和檢查邏輯設(shè)定裝置2為分開的結(jié)構(gòu)，但是也可在基板檢查裝置主體中嵌入檢查邏輯設(shè)定裝置的功能而一體構(gòu)成。
(基板檢查裝置的結(jié)構(gòu))基板檢查裝置1是向基板照射彩色光來對(duì)其進(jìn)行拍攝，并使用所拍攝的圖像來自動(dòng)檢查基板20上的安裝部件21的安裝質(zhì)量(焊接狀態(tài)等)的裝置?；鍣z查裝置1大致上具有X載物臺(tái)22、Y載物臺(tái)23、投光部24、攝像部25和控制處理部26。
X載物臺(tái)22和Y載物臺(tái)23分別具有根據(jù)來自控制處理部26的控制信號(hào)而動(dòng)作的電機(jī)(未圖示)。通過這些電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，X載物臺(tái)22使投光部24和攝像部25向X軸方向移動(dòng)，另外，Y載物臺(tái)23使支撐基板20的傳送裝置27向Y軸方向移動(dòng)。
投光部24由具有不同的直徑、且根據(jù)來自控制處理部26的控制信號(hào)而同時(shí)照射紅色光、綠色光、藍(lán)色光的三個(gè)圓環(huán)狀光源28、29、30構(gòu)成。各光源28、29、30在觀測(cè)位置的正上方位置處中心對(duì)齊，且被配置在從觀測(cè)位置觀看與不同的仰角對(duì)應(yīng)的方向上。通過該配置，投光部24以不同的入射角將多種顏色的光(本實(shí)施方式中為R、G、B三色)照射到基板20上的安裝部件21上。
攝像部25是彩色攝像機(jī)，朝向下方被定位在觀測(cè)位置的正上方位置上。由此，通過攝像部25來拍攝基板表面的反射光，并轉(zhuǎn)換為三原色的彩色信號(hào)R、G、B，提供給控制處理部26。
控制處理部26由A/D轉(zhuǎn)換部33、圖像處理部34、檢查邏輯存儲(chǔ)部35、判斷部36、攝像控制器31、XY載物臺(tái)控制器37、存儲(chǔ)器38、控制部(CPU)39、存儲(chǔ)部32、輸入部40、顯示部41、打印機(jī)42和通信I/F43等構(gòu)成。
A/D轉(zhuǎn)換部33是輸入來自攝像部25的彩色信號(hào)R、G、B而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路。將各個(gè)色調(diào)的數(shù)字量的濃淡圖像數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器38內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域。
攝像控制器31是具有用于連接控制部39與投光部24及攝像部25的接口等的電路，根據(jù)控制部39的輸出，來進(jìn)行調(diào)整投光部24的各光源28、29、30的光量，或保持?jǐn)z像部25的各色調(diào)光輸出的相互平衡等的控制。
XY載物臺(tái)控制器37是具有用于連接控制部39與X載物臺(tái)22及Y載物臺(tái)23的接口等的電路，根據(jù)控制部39的輸出來控制X載物臺(tái)22和Y載物臺(tái)23的驅(qū)動(dòng)。
檢查邏輯存儲(chǔ)部35是存儲(chǔ)用于基板檢查處理中的檢查邏輯的存儲(chǔ)部。在基板檢查裝置1中，可以進(jìn)行檢查焊錫形狀的焊腳檢查和檢查部件的脫落的脫落檢查等多種檢查處理。檢查邏輯是針對(duì)每個(gè)檢查種類而準(zhǔn)備的，由用于規(guī)定圖像中的檢查對(duì)象范圍(檢查區(qū)域)的區(qū)域條件、用于從檢查區(qū)域內(nèi)的圖像中提取預(yù)定的色彩圖形(像素區(qū)域)的顏色條件、用于判斷該色彩圖形的良否的判斷條件等構(gòu)成。區(qū)域條件是例如“從引線前端起在與引線垂直的方向上±10像素，沿引線的方向上20像素的范圍”那樣，規(guī)定圖像中的檢查區(qū)域的位置、大小、范圍等的條件。顏色條件是例如“像素的亮度是150到250之間，且藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度為150到180之間”那樣，規(guī)定關(guān)注的顏色特征量(在該例中，為亮度和藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度)及該顏色特征量的值的范圍的條件。判斷條件是例如如“面積大于等于檢查區(qū)域的60％”那樣，規(guī)定關(guān)注的特征量(在該例中為面積)及該特征量的值的范圍(在該例中為閾值)的條件。
圖像處理部34是執(zhí)行如下處理的電路從拍攝基板20上的部件21而得到的圖像中提取由區(qū)域條件規(guī)定的檢查區(qū)域的處理、從檢查區(qū)域的圖像(檢查圖像)中提取滿足顏色條件的區(qū)域的處理、和根據(jù)所提取的區(qū)域算出在判斷條件中使用的特征量的值。判斷部36是執(zhí)行如下處理的電路接收由圖像處理部34算出的特征量的值，根據(jù)該特征量的值是否滿足判斷條件來判斷部件的安裝狀態(tài)的良否。
輸入部40由輸入操作信息和與基板20相關(guān)的數(shù)據(jù)等所需的鍵盤或鼠標(biāo)等構(gòu)成。將輸入的數(shù)據(jù)提供給控制部39。通信I/F 43用于與檢查邏輯設(shè)定裝置2和其它的外部裝置等之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
控制部(CPU)39是執(zhí)行各種運(yùn)算處理和控制處理的電路。存儲(chǔ)部32是由硬盤或存儲(chǔ)器構(gòu)成的存儲(chǔ)裝置，除了存儲(chǔ)由控制部39執(zhí)行的程序之外，還存儲(chǔ)基板的CAD信息、基板檢查處理的判斷結(jié)果等。
圖2表示基板檢查裝置1的功能結(jié)構(gòu)?；鍣z查裝置1具有指示信息接受功能10、基板搬入功能11、CAD信息讀取功能12、載物臺(tái)操作功能13、拍攝功能14、檢查邏輯讀取功能15、檢查功能16、判斷結(jié)果寫入功能17和基板搬出功能18。這些功能是通過控制部39根據(jù)在存儲(chǔ)部32中存儲(chǔ)的程序來控制上述硬件而實(shí)現(xiàn)的。另外，在存儲(chǔ)部32的內(nèi)部設(shè)置有存儲(chǔ)CAD信息的CAD信息存儲(chǔ)部32a和存儲(chǔ)判斷結(jié)果的判斷結(jié)果存儲(chǔ)部32b。
(基板檢查處理)接著，描述上述基板檢查裝置1中的基板檢查處理。這里，作為基板檢查處理的一例，說明焊腳檢查。所謂焊腳檢查是指判斷焊腳的形狀是否良好的處理。
如圖3的上部分所示，良品的焊腳中，從部件21向著基板20上的焊盤形成山麓那樣的寬的傾斜面。與此相對(duì)，若發(fā)生焊錫不足，則傾斜面的面積減小，相反，在焊錫過多的情況下，焊腳成為在焊盤上隆起的形狀。
當(dāng)由基板檢查裝置1拍攝這些焊腳時(shí)，分別得到如圖3的下部分所示的圖像。由于紅色、綠色、藍(lán)色的照射光分別以不同的角度入射到焊腳上，所以根據(jù)焊腳的斜率，入射到攝像部25中的反射光的色調(diào)發(fā)生變化。即，在斜率急劇的部分入射角度最小的藍(lán)色光的反射光是主導(dǎo)性的，與此相對(duì)，在幾乎沒有斜率的部分紅色光的反射光成為主導(dǎo)。因此，良品的焊腳中藍(lán)色色調(diào)區(qū)域大，次品的焊腳中藍(lán)色之外的色調(diào)的區(qū)域大。
在本實(shí)施方式的焊腳檢查中，利用這種色彩圖形的趨勢(shì)，根據(jù)藍(lán)色區(qū)域的大小(面積)來進(jìn)行焊腳良否的判斷。下面，沿著圖4的流程圖，來具體說明焊腳檢查的處理的流程。
指示信息接受功能10處于等待狀態(tài)，直到輸入了指示基板檢查的執(zhí)行的指示信息(步驟S100否，步驟S101)。當(dāng)通過輸入部40的操作，或經(jīng)通信I/F 43從外部設(shè)備輸入了指示信息時(shí)，指示信息接受功能10將指示信息傳送給基板搬入功能11、CAD信息讀取功能12和檢查邏輯讀取功能15(步驟S100是)。該指示信息中包含作為檢查對(duì)象的基板的信息(型號(hào)等)。
另外，基板搬入功能11根據(jù)指示信息，從印刷基板搬入部將作為檢查對(duì)象的基板20搬入到傳送裝置27上(步驟S102)，CAD信息讀取功能12從CAD信息存儲(chǔ)部32a中讀取與基板的型號(hào)對(duì)應(yīng)的CAD信息(步驟S103)。該CAD信息中包含基板20的尺寸、形狀，同時(shí)包含在基板20上安裝的部件的種類、數(shù)量、各自的安裝位置的信息。
檢查邏輯讀取功能15根據(jù)從所述CAD信息中取得的部件種類，從檢查邏輯存儲(chǔ)部35中讀取焊腳檢查用的檢查邏輯(步驟S104)。檢查邏輯中包含區(qū)域條件、顏色條件和判斷條件。
接著，載物臺(tái)操作功能13從所讀取的CAD信息中得到基板20的尺寸、形狀、部件的配置等信息，并經(jīng)由XY載物臺(tái)控制器37來操作X載物臺(tái)22和Y載物臺(tái)23，使得在基板20上所安裝的多個(gè)部件21依次對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)位置(攝像位置)(步驟S105)。
另一方面，攝像功能14通過攝像控制器31使投光部24的三個(gè)光源28、29、30發(fā)光，同時(shí)向基板20上照射紅色、綠色、藍(lán)色的光。另外，攝像功能14通過攝像控制器31控制攝像部25，與載物臺(tái)22、23的操作相同步地拍攝基板20上的部件21(步驟S106)。將所拍攝的圖像取入到存儲(chǔ)器38中。
接著，檢查功能16通過圖像處理部34從拍攝圖像中提取檢查區(qū)域(步驟S107)。這里提取的檢查區(qū)域是由檢查邏輯的區(qū)域條件規(guī)定的區(qū)域。例如利用相對(duì)于拍攝圖像的相對(duì)坐標(biāo)、相對(duì)于拍攝圖像中的焊盤區(qū)域或部件區(qū)域的相對(duì)坐標(biāo)等來規(guī)定區(qū)域條件。在本實(shí)施方式中，如圖5所示，使用通過相對(duì)于焊盤區(qū)域72的上下左右的相對(duì)坐標(biāo)(由像素?cái)?shù)或比例來指定)來規(guī)定的矩形的區(qū)域條件。由區(qū)域條件規(guī)定的檢查區(qū)域73的形狀并不限于矩形，也可以是圓形、橢圓形、多邊形、自由形狀等任意形狀。另外，拍攝圖像中的焊盤區(qū)域或部件區(qū)域的確定例如可以通過模板匹配來自動(dòng)進(jìn)行。
接著，檢查功能16使用顏色條件對(duì)所提取的檢查區(qū)域進(jìn)行二值化(步驟S108)。并且，這里，假定藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度和亮度都取0到255的256個(gè)等級(jí)的值。這里所用的顏色條件由藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度的下限和上限、亮度的下限和上限4個(gè)值構(gòu)成。二值化處理中，將顏色條件中定義的顏色范圍內(nèi)包含的像素轉(zhuǎn)換為白色像素，將除此之外的像素轉(zhuǎn)換為黑色像素。
圖5的右側(cè)表示二值化后的檢查區(qū)域?？芍?，通過利用顏色條件進(jìn)行二值化，作為白色像素而提取出了檢查區(qū)域中的藍(lán)色系顏色的區(qū)域，明確了良品圖像和次品圖像之間的差異(特征)。
接著，檢查功能16根據(jù)判斷條件，利用圖像處理部34提取白色像素區(qū)域的特征量，并將該值傳遞到判斷部36。判斷部36根據(jù)該值是否滿足判斷條件來進(jìn)行判斷(步驟S109、S110、S111)。在本實(shí)施方式中，使用白色像素區(qū)域的面積值作為特征量，若其面積值超過了閾值，則將該部件21的焊接安裝質(zhì)量判斷為良。
判斷結(jié)果寫入功能17將上述判斷結(jié)果與位置ID(用于確定部件的信息)一起寫入到判斷結(jié)果存儲(chǔ)部32b中(步驟S112)。
若對(duì)基板20上的所有的部件進(jìn)行了檢查，則基板搬出功能18通過印刷基板搬送部來搬出基板20，結(jié)束基板檢查處理(步驟S113)。
根據(jù)以上所述的基板檢查處理，由于可以通過在二維圖像中出現(xiàn)的色彩圖形來可靠地把握焊腳的三維形狀，所以可以準(zhǔn)確判斷焊接安裝質(zhì)量(安裝狀態(tài))的良否。進(jìn)一步，從拍攝圖像中提取明確出現(xiàn)良品和次品的差異的部位(檢查區(qū)域)，并使用該檢查區(qū)域來進(jìn)行檢查，所以可以得到良好的判斷精度。
但是，為了實(shí)現(xiàn)不漏過次品、且過檢在允許值以下的高判斷精度，必須依據(jù)檢查對(duì)象預(yù)先將檢查邏輯的顏色條件和判斷條件設(shè)定為最佳值。在本實(shí)施方式中，檢查邏輯的生成(訓(xùn)練)是通過檢查邏輯設(shè)定裝置2來自動(dòng)進(jìn)行的。下面詳細(xì)進(jìn)行說明。
(檢查邏輯設(shè)定裝置的結(jié)構(gòu))檢查邏輯設(shè)定裝置2如圖1所示，由具備CPU、存儲(chǔ)器、硬盤等存儲(chǔ)裝置、I/O控制部、通信I/F、顯示部、信息輸入部(鍵盤或鼠標(biāo))等作為基本硬件的通用計(jì)算機(jī)(信息處理裝置)構(gòu)成。
檢查邏輯設(shè)定裝置2的功能主要由用于生成在訓(xùn)練中使用的訓(xùn)練圖像信息(訓(xùn)練數(shù)據(jù))的訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成部、和用于由訓(xùn)練圖像信息而生成檢查邏輯的檢查邏輯生成部構(gòu)成。
(訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理)圖6是表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成部的功能結(jié)構(gòu)的框圖。訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成部具有指示信息接受功能50、圖像取得功能51、顏色分布趨勢(shì)計(jì)算功能52、類似部件選擇功能53和訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成功能54。這些功能是通過由CPU讀入并執(zhí)行在存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的程序而實(shí)現(xiàn)的。
另外，在檢查邏輯設(shè)定裝置2的存儲(chǔ)裝置內(nèi)設(shè)置有存儲(chǔ)過去處理過的部件的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的顏色分布趨勢(shì)DB 55、存儲(chǔ)通過基板檢查裝置1拍攝的部件的圖像的部件圖像DB 56、和存儲(chǔ)訓(xùn)練圖像信息的訓(xùn)練圖像信息DB 57。部件圖像DB 56中存儲(chǔ)了作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理和檢查邏輯生成處理的對(duì)象的部件(新部件)的拍攝圖像和過去處理過的部件(過去部件)的拍攝圖像。
參考圖7的流程圖，來說明訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理的流程。
首先，指示信息接受功能50從用戶接受與訓(xùn)練數(shù)據(jù)的生成相關(guān)的指示信息(步驟S200)。該指示信息中包含與作為處理對(duì)象的新部件(下面稱作“部件P1”)相關(guān)的信息(部件的種類等)、用于指定在部件圖像DB56中存儲(chǔ)的部件P1的拍攝圖像的信息、和用于指定作為目的的檢查的信息(檢查種類等)等。
接著，圖像取得功能51從部件圖像DB 56中取得部件P1的拍攝圖像(步驟S201)。拍攝圖像是通過基板檢查裝置1拍攝預(yù)先準(zhǔn)備的部件P1的多個(gè)樣本而得到的。
接著，圖像取得功能51判斷所取得的拍攝圖像(即，部件P1的樣本)是否滿足生成該檢查用的檢查邏輯所必需的條件(步驟S202)。具體的，若分別存在大于等于預(yù)定的要求數(shù)目的良品樣本數(shù)(圖像數(shù))和次品樣本數(shù)(圖像數(shù))，則判斷為可生成檢查邏輯。要求數(shù)目的設(shè)定雖然是用戶任意所為，但是為了生成可靠性高的檢查邏輯，一般最好有幾百～幾千的樣本數(shù)。
這里，舉良品和次品的樣本數(shù)都沒有達(dá)到要求數(shù)目的情況為例。即，說明由數(shù)量較少的樣本圖像生成足夠數(shù)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的過程。
在拍攝圖像比要求數(shù)目少的情況下(步驟S202否)，顏色分布趨勢(shì)計(jì)算功能52根據(jù)部件P1的拍攝圖像而算出顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)(步驟S203)。顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)表示拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域的顏色分布的趨勢(shì)。
沿著圖8的流程圖，來說明顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)生成處理的流程。
首先，從各拍攝圖像中提取關(guān)注區(qū)域(步驟S300)。將該關(guān)注區(qū)域設(shè)定為與檢查時(shí)檢查顏色的檢查區(qū)域相同的范圍。按每個(gè)檢查種類來預(yù)先設(shè)定關(guān)注區(qū)域，例如，若是焊腳檢查，則是焊錫部分和焊盤部分，或者，若是部件的脫落檢查，則是部件部分。可以通過模板匹配等圖像識(shí)別處理來自動(dòng)進(jìn)行關(guān)注區(qū)域的提取。
接著，求出所提取的關(guān)注區(qū)域的所有像素的顏色特征量的值在顏色空間上的分布(步驟S301)。這時(shí)，求出良品中的關(guān)注區(qū)域的像素(下面稱作“良點(diǎn)”)的分布和次品中的關(guān)注區(qū)域的像素(下面稱作“不良點(diǎn)”)，的分布，以使它們可相互區(qū)別。下面，為了具有視覺效果地說明該顏色分布，使用顏色直方圖。所謂顏色直方圖是指在以顏色特征量為軸的多維顏色空間內(nèi)的各點(diǎn)上記錄像素的頻度(個(gè)數(shù))的圖。通過顏色直方圖，可以把握拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域的顏色分布。
一般顏色空間是由三種以上的顏色特征量構(gòu)成的多維空間。因此，為了準(zhǔn)確把握像素的顏色分布，最好考慮至少兩個(gè)以上的顏色特征量。但是，在本實(shí)施方式的方式中，由于使用紅/綠/藍(lán)三色光源，所以在拍攝圖像上具有特征性地出現(xiàn)各種顏色的情況很多。尤其在發(fā)生鏡面反射的部分中，根據(jù)該部分的傾斜角度，光源中使用的三種顏色中的任意一種強(qiáng)烈出現(xiàn)的情況很多。在本實(shí)施方式中，在焊腳作為檢查對(duì)象的情況下，若為良好，則具有藍(lán)色系顏色強(qiáng)烈出現(xiàn)的趨勢(shì)，若不良，則具有紅色系顏強(qiáng)烈出現(xiàn)的趨勢(shì)。因此，若目的是把握良品和次品的顏色分布的差異，則對(duì)于色調(diào)，考慮一種顏色(例如藍(lán)色)或兩種顏色(例如藍(lán)色和紅色)的顏色特征量即認(rèn)為足夠了。對(duì)于顏色特征量的種類，可進(jìn)行選擇，使得由良品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布和由次品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布之間出現(xiàn)明確的差異。這是因?yàn)?，由此可明確地出現(xiàn)每種部件種類的顏色分布趨勢(shì)的不同。因此，在本實(shí)施方式中，作為具有在良品的關(guān)注區(qū)域中包括很多、且在次品的關(guān)注區(qū)域中幾乎不包括的趨勢(shì)的色調(diào)而選擇藍(lán)色，針對(duì)每個(gè)藍(lán)色的強(qiáng)度和亮度的組合來計(jì)算頻度。
圖9(a)表示二維顏色直方圖的一例。圖9(a)的橫軸是藍(lán)色的強(qiáng)度，縱軸是亮度的值，都用0到255的256個(gè)等級(jí)的數(shù)值來表示。對(duì)于藍(lán)色的強(qiáng)度，越接近于0，藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度越弱，即表示像素中不包含藍(lán)色成分，越接近于255，表示藍(lán)色的強(qiáng)度越強(qiáng)。對(duì)于亮度，值越大表示亮度越強(qiáng)。圖中的白圈(○)表示良點(diǎn)的頻度大于等于1的點(diǎn)，黑三角(▲)表示不良點(diǎn)的頻度大于等于1的點(diǎn)。另外，白圈和黑三角除了(藍(lán)色的強(qiáng)度、亮度)之外，還具有頻度(具有該顏色的像素的個(gè)數(shù))的數(shù)據(jù)。但是，由于下面所述的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的計(jì)算中不需要頻度的信息，所以在訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理時(shí)，也可以是(藍(lán)色的強(qiáng)度、亮度)的二維數(shù)據(jù)。
也可將圖9(a)所示的顏色直方圖本身作為顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)來使用，但是在本實(shí)施方式中，如圖9(b)所示，將對(duì)顏色直方圖進(jìn)行加工(舍入處理)而使顏色分布的趨勢(shì)更單純化/形式化后得到的結(jié)果用作顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
圖10表示顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的生成方法。首先，將顏色直方圖的二維顏色空間劃分成網(wǎng)格狀(步驟S302)。在圖10(a)的例子中，劃分為橫8×縱8的64個(gè)區(qū)。下面，將橫方向的劃分標(biāo)記為A～H，將縱方向的劃分標(biāo)記為1～8，并如區(qū)A1那樣來標(biāo)記劃分A和劃分1相交的區(qū)。另外，劃分?jǐn)?shù)并不限于8而是任意的。另外，如圖10(b)所示，為了在舍入誤差的計(jì)算中使用，將區(qū)進(jìn)一步劃分為橫3×縱3的9個(gè)子區(qū)。
顏色分布趨勢(shì)計(jì)算功能52調(diào)查顏色直方圖上的各個(gè)像素點(diǎn)屬于哪個(gè)區(qū)，進(jìn)一步屬于哪個(gè)子區(qū)。并且，將點(diǎn)所屬的區(qū)設(shè)定為命中檢查判斷區(qū)，同時(shí)，根據(jù)點(diǎn)所屬的子區(qū)的位置(即，良點(diǎn)距區(qū)中心的偏移量)在上述命中檢查判斷區(qū)的周圍設(shè)定屏蔽區(qū)。
所謂命中檢查判斷區(qū)是在后述的類似判斷處理(識(shí)別處理)中在命中屏蔽和命中檢查判斷這兩者中使用的區(qū)，所謂屏蔽區(qū)是指在類似判斷處理中僅用于命中屏蔽的區(qū)。這里，在像素點(diǎn)存在于左上的子區(qū)中時(shí)，將該區(qū)的左/左上/上三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)。同樣，在像素點(diǎn)存在于中央上的子區(qū)中時(shí)，將左上/上/右上三個(gè)子區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于右上的子區(qū)中時(shí)，將上/右上/右三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于左中央的子區(qū)中時(shí)，將左上/左/左下三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于右中央的子區(qū)中時(shí)，將右上/右/右下三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于左下的子區(qū)中時(shí)，將左/左下/下三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于中央下的子區(qū)中時(shí)，將左下/下/右下三個(gè)區(qū)作為屏蔽區(qū)，在像素點(diǎn)存在于右下的子區(qū)中時(shí)，將下/右下/右三個(gè)區(qū)分別選為屏蔽區(qū)。這種屏蔽區(qū)相當(dāng)于像素位置的舍入誤差。另外，在像素點(diǎn)存在于區(qū)的中央的子區(qū)中時(shí)，不設(shè)定屏蔽區(qū)。
若舉具體例，在圖10(b)的點(diǎn)X1的情況下，將區(qū)F4設(shè)定為命中檢查判斷區(qū)，將區(qū)E4、E5、F5設(shè)定為屏蔽區(qū)。另外，在點(diǎn)X2的情況下，將區(qū)G6設(shè)定為命中檢查判斷區(qū)，將區(qū)H5、H6、H7設(shè)定為屏蔽區(qū)。另外，在對(duì)一個(gè)區(qū)進(jìn)行多次設(shè)定時(shí)，使命中檢查判斷區(qū)的設(shè)定比屏蔽區(qū)優(yōu)先。
在對(duì)所有良點(diǎn)設(shè)定了命中檢查判斷區(qū)和屏蔽區(qū)后(步驟S303、圖10(c))，接著，對(duì)所有不良點(diǎn)設(shè)定命中檢查判斷區(qū)和屏蔽區(qū)(步驟S304，圖10(d))。但是，在處理不良點(diǎn)時(shí)，避開已經(jīng)用良點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)定的區(qū)。
對(duì)良點(diǎn)和不良點(diǎn)實(shí)施舍入處理，生成如圖9(b)所示的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。該顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)相當(dāng)于通過區(qū)的組合來表現(xiàn)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值在顏色空間上的分布(顏色分布)的數(shù)據(jù)。根據(jù)這種表現(xiàn)形式，由于像素的顏色分布被單純化/形式化，所以與觀看顏色直方圖上的像素分布相比，可以更容易地把握顏色分布的趨勢(shì)。尤其，由于是計(jì)算機(jī)容易處理的形式，所以顏色分布趨勢(shì)的類似判斷處理(識(shí)別處理)變得極其簡(jiǎn)單。另外，雖然通過區(qū)的組合來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)相當(dāng)于將二維顏色空間上的像素分布轉(zhuǎn)換為粗略數(shù)據(jù)而得到的結(jié)果，但是這種轉(zhuǎn)換具有平滑化效果。因此，可以緩和像素分布中包含的誤差/偏差，結(jié)果，還有提高了類似判斷處理的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步，上述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)還有與顏色直方圖相比，數(shù)據(jù)量極小的優(yōu)點(diǎn)。例如，由于一個(gè)區(qū)只要取良點(diǎn)的命中檢查判斷區(qū)(帶陰影線的白圈所示)、良點(diǎn)的屏蔽區(qū)(黑圈所示)、不良點(diǎn)的命中檢查判斷區(qū)(帶陰影線的白三角所示)、不良點(diǎn)的屏蔽區(qū)(黑三角所示)、沒有設(shè)定這5個(gè)狀態(tài)即可，所以即使對(duì)各狀態(tài)分配1位，也可以用5位來表示一個(gè)區(qū)。
將通過上述處理算出的部件P1的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在顏色分布趨勢(shì)DB 55中。另外，在顏色分布趨勢(shì)DB 55中，與部件的種類、檢查種類等一起存儲(chǔ)了過去處理過的多個(gè)部件的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
接著，類似部件選擇功能53比較與部件P1相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)和與顏色分布趨勢(shì)DB 55中登記的過去部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，選出顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件(步驟S204)。如下所述來進(jìn)行顏色分布趨勢(shì)的類似判斷(識(shí)別)。
在將命中檢查判斷區(qū)的集合標(biāo)記為HB，將命中檢查判斷區(qū)和屏蔽區(qū)的集合標(biāo)記為MB，將與部件PX相關(guān)的集合標(biāo)記為HBX、MBX的情況下，若(MB1∩MB2)HB1(MB1∩MB2)HB2同時(shí)為真，則判斷為部件P1和過去部件P2類似，若上述式中的任意一方為偽，則判斷為部件P1、P2不類似。其中，記號(hào)“∩”表示兩個(gè)集合的積，記號(hào)“”表示右側(cè)的集合是左側(cè)的集合的子集。
即，在本實(shí)施方式中，通過求出包含舍入誤差的顏色分布范圍(MB1、MB2)的積集合(MB1∩MB2)，大大縮小兩部件P1、P2的共同分布范圍(命中屏蔽)，根據(jù)在該共同分布范圍內(nèi)是否包含兩部件P1、P2的不含有舍入誤差的顏色分布范圍(HB1、HB2)來判斷類似/不類似。
圖11、圖12表示類似判斷處理的具體例。由于部件P1和部件P2滿足上述式，故判斷為類似。另一方面，由于HB1不是(MB1∩MB3)的子集，所以將部件P1和部件P3判斷為不類似。
另外，該類似判斷分別對(duì)良品的顏色分布、次品的顏色分布獨(dú)立進(jìn)行。若要檢索良/不良的顏色分布均類似的部件，只要進(jìn)行兩個(gè)分布的類似判斷即可。在僅能準(zhǔn)備良品作為新部件P1的樣本的情況下，也可僅進(jìn)行良品的顏色分布的類似判斷。在僅能準(zhǔn)備次品作為新部件P1的樣本的情況下，也可僅進(jìn)行次品的顏色分布的類似判斷。另外，由于一般部件的種類相同(類似)的部件彼此顏色分布趨勢(shì)也類似，所以也可從與部件P1種類相同的過去部件中選出顏色分布趨勢(shì)類似的部件，而不是對(duì)在顏色分布趨勢(shì)DB 55中登記的所有過去部件進(jìn)行類似判斷。
另外，若發(fā)現(xiàn)多個(gè)類似的部件，則類似部件選擇功能53也可選出這些所有部件，也可僅選出類似度最高的部件。例如也可通過下式來求出部件P1和部件P2的類似度。
類似度＝(HB1∩HB2)中包含的區(qū)數(shù)/(HB1∪HB2)中包含的區(qū)數(shù)這樣，若選出了與部件P1顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件，則訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成功能54從部件圖像DB 56中讀出該過去部件的拍攝圖像(步驟S205)。并且，根據(jù)部件P1的拍攝圖像和過去部件的拍攝圖像而生成部件P1的檢查邏輯生成用的訓(xùn)練圖像信息(訓(xùn)練數(shù)據(jù))(步驟S206)。訓(xùn)練圖像信息中包含拍攝圖像和表示其為良品圖像還是次品圖像的訓(xùn)練信息。將所生成的訓(xùn)練圖像信息存儲(chǔ)在訓(xùn)練圖像信息DB 57中。
通過以上所述的處理，根據(jù)顏色分布趨勢(shì)，來識(shí)別良/次的出現(xiàn)方式與新部件P1類似的過去部件，利用(沿用)該識(shí)別的過去部件的拍攝圖像，來擴(kuò)充(增加)部件P1的拍攝圖像。由此，即使部件P1的樣本數(shù)沒有達(dá)到要求數(shù)目，也可準(zhǔn)備對(duì)于檢查邏輯的生成來說足夠數(shù)量的訓(xùn)練圖像信息。將這里所生成的訓(xùn)練圖像信息提供給檢查邏輯生成部中的檢查邏輯生成處理。
(檢查邏輯生成處理)圖13是表示檢查邏輯生成部的功能結(jié)構(gòu)的框圖。檢查邏輯生成部具有指示信息接受功能60、訓(xùn)練圖像信息讀取功能61、圖像取得功能62、劃分功能63、頻度計(jì)算功能64、顏色范圍探索功能65、二值化功能66、特征量直方圖生成功能67、閾值決定功能68、檢查邏輯生成功能69、檢查邏輯寫入功能70。這些功能是通過由CPU讀取并執(zhí)行在存儲(chǔ)器或硬盤中存儲(chǔ)的程序來實(shí)現(xiàn)的。
沿著圖14的流程圖，來說明檢查邏輯生成處理的流程。另外，在本實(shí)施方式中，舉出生成在上述焊腳檢查中使用的檢查邏輯的例子。
指示信息接受功能60處于等待的狀態(tài)，直到輸入了指示檢查邏輯的自動(dòng)生成的指示信息(步驟S400否，步驟S401)。當(dāng)從信息輸入部輸入了指示信息時(shí)，指示信息接受功能60將指示信息傳遞到訓(xùn)練圖像信息讀取功能61(步驟S400；是)。該指示信息中包含用于指定作為檢查邏輯生成的對(duì)象的部件P1的訓(xùn)練圖像信息的信息、和檢查邏輯的種類(檢查類型)等。
訓(xùn)練圖像信息讀取功能61根據(jù)指示信息，從訓(xùn)練圖像信息DB 57中讀入與待生成的檢查邏輯對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練圖像信息(步驟S402)。如上所述，該訓(xùn)練圖像信息除了部件P1的圖像之外，還包含部件P2的圖像。訓(xùn)練圖像信息中包含良品圖像(拍攝到了良好形狀的焊腳的圖像)和次品圖像(拍攝到了不良形狀的焊腳的圖像)。對(duì)這些圖像賦予了訓(xùn)練信息。
圖15表示良品圖像和次品圖像的例子。在良品圖像中，在部件80兩端的焊盤區(qū)域81上形成良好的焊腳。對(duì)各個(gè)焊盤區(qū)域81賦予訓(xùn)練信息“良”。另一方面，在次品圖像中，部件82被斜著安裝，在一側(cè)的焊盤區(qū)域83中產(chǎn)生了焊接不良。因此，對(duì)該焊盤區(qū)域83賦予訓(xùn)練信息“不良”。另外，對(duì)相反側(cè)的焊盤區(qū)域84賦予訓(xùn)練信息“忽略”。
若讀入了訓(xùn)練圖像信息，圖像取得功能62從訓(xùn)練圖像信息中提取賦予了訓(xùn)練信息的檢查區(qū)域(步驟S403)。圖像取得功能62如圖16所示，具有由焊盤窗85和部件主體窗86構(gòu)成的模板，在將模板放大/縮小、或錯(cuò)開焊盤窗口85和部件主體窗口86的相對(duì)位置的同時(shí)，使各窗口85、86與圖像中的焊盤區(qū)域81、83、84和部件80、82對(duì)準(zhǔn)。窗口的對(duì)準(zhǔn)也可使用例如模板匹配等方法。由此，分別針對(duì)良品圖像和次品圖像確定了焊盤區(qū)域。在本實(shí)施方式中，作為關(guān)注區(qū)域，從焊盤窗口85中提取除去與部件主體窗口86重合的部分后的部分(參考圖16的斜線部分)。另外，在部件P1和P2的形狀、大小等不同的情況下，根據(jù)各部件種類來準(zhǔn)備模板。
接著，劃分功能63根據(jù)訓(xùn)練信息，將所提取的檢查區(qū)域劃分為對(duì)象圖像和排除圖像(步驟S404)。在本例中，由于目的是良品檢測(cè)，所以將賦予了訓(xùn)練信息“良”的檢查區(qū)域作為對(duì)象圖像，將賦予了訓(xùn)練信息“不良”的檢查區(qū)域作為排除圖像。忽略被賦予了訓(xùn)練信息“忽略”的檢查區(qū)域。
這里提取的對(duì)象圖像表示良好的焊腳，另外，排除圖像表示不良的焊腳。由此，生成焊腳檢查用的最佳顏色條件等價(jià)于求出顏色范圍的最佳解，該顏色范圍的最佳解使得盡可能多地包含對(duì)象圖像的像素的顏色，且能基本上將排除圖像的像素的顏色排除出去。
因此，首先，頻度計(jì)算功能64求出對(duì)象圖像和排除圖像的所有像素的顏色特征量的值的頻度分布(步驟S405)。這時(shí)，將對(duì)象圖像的像素作為“對(duì)象點(diǎn)”，將排除圖像的像素作為“排除點(diǎn)”，以可相互區(qū)別的形式來進(jìn)行頻度的計(jì)算。對(duì)于這里所使用的顏色直方圖，使用具有與訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成處理中使用的顏色直方圖相同的軸的顏色直方圖。
圖17(a)表示二維顏色直方圖的一例。圖17(a)的橫軸是藍(lán)色的強(qiáng)度，縱軸是亮度的值，都用0到255的256個(gè)等級(jí)的數(shù)值來表示。對(duì)于藍(lán)色的強(qiáng)度，越接近于0表示藍(lán)色信號(hào)的強(qiáng)度越弱，即表示像素中不包含藍(lán)色成分，越接近于255表示藍(lán)色的強(qiáng)度越強(qiáng)。對(duì)于亮度，值越大表示亮度越強(qiáng)，圖中的白圈(○)表示對(duì)象圖像的像素(對(duì)象點(diǎn))的頻度是大于等于1的點(diǎn)，黑三角(▲)表示排除圖像的像素(排除點(diǎn))的頻度為大于等于1的點(diǎn)。白圈和黑三角保持了(藍(lán)色的強(qiáng)度、亮度、頻度)的三維數(shù)據(jù)。
接著，顏色范圍探索功能65根據(jù)如圖17(a)所示的對(duì)象點(diǎn)和排除點(diǎn)各自的頻度分布，來探索將對(duì)象點(diǎn)的顏色分布和排除點(diǎn)的顏色分布最佳地區(qū)分開的顏色范圍(步驟S406)。在本實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化算法，如圖17(a)所示，求出強(qiáng)度的下限(BInf)和上限(BSup)、亮度的下限(LInf)和上限(LSup)四個(gè)值。這里應(yīng)求出的最佳解是構(gòu)成盡可能多地包含對(duì)象點(diǎn)(○)、且?guī)缀醪话懦c(diǎn)(▲)的顏色范圍的4個(gè)值的組合(BInf、BSup、LInf、LSup)。
具體的，顏色范圍探索功能65邊改變BInf、BSup、LInf、LSup各自的值，邊對(duì)各顏色范圍算出頻度總計(jì)值E(參考式1)，求出頻度總計(jì)值E最大的顏色范圍。頻度總計(jì)值E是表示顏色范圍中包含的對(duì)象點(diǎn)的數(shù)目(頻度)和排除點(diǎn)的數(shù)目(頻度)之差的指標(biāo)。圖17(b)表示頻度總計(jì)值E為最大的顏色范圍。
式1E=Σb=BlnfBSupΣl=LlnfLSup{S(b,l)-R(b,l)}]]>b藍(lán)色的強(qiáng)度l亮度S(b，l)點(diǎn)(b，l)處的對(duì)象點(diǎn)的頻度R(b，l)點(diǎn)(b，l)處的排除點(diǎn)的頻度并且，顏色范圍探索功能65將頻度總計(jì)值E為最大的顏色范圍設(shè)定為檢查用的顏色條件。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，可自動(dòng)地生成將對(duì)象圖像(對(duì)象點(diǎn))和排除圖像(排除點(diǎn))適當(dāng)?shù)貐^(qū)分開的顏色特征量和其值的組合，并設(shè)定為顏色條件。
接著，使用上述顏色條件，來執(zhí)行自動(dòng)生成檢查用的判斷條件的處理。
首先，二值化功能66使用上述顏色條件，將良品圖像和次品圖像的所有的檢查區(qū)域二值化(步驟S407)。在該二值化處理中，將在由顏色條件所定義的顏色范圍內(nèi)包含的像素轉(zhuǎn)換為白色像素，將除此之外的像素轉(zhuǎn)換為黑色像素。
當(dāng)利用上述顏色條件來進(jìn)行二值化時(shí)，良品圖像中白色像素的區(qū)域非常大，次品圖像中白色像素的區(qū)域極小(參考圖5)。由此，當(dāng)利用這種二值化圖像時(shí)，定量計(jì)算用于識(shí)別良品/次品的特征量變得容易。作為特征量，可舉出白色像素區(qū)域的面積、面積比、重心、長(zhǎng)度、最大寬度、形狀等，但是這里選擇面積作為特征量。另外，也優(yōu)選組合多種特征量，而不是一種特征量。并且，與上述顏色特征量的情況相同，也可預(yù)先決定特征量的種類，也可對(duì)于多個(gè)特征量候選進(jìn)行下面描述的閾值計(jì)算處理，動(dòng)態(tài)地采用可將良品圖像和次品圖像最佳地分離開的特征量和閾值的組或它們的組合作為判斷條件。
特征量直方圖生成功能67為了把握良品圖像的特征量的分布趨勢(shì)和次品圖像的特征量的分布趨勢(shì)之間的差別，對(duì)良品圖像、次品圖像分別求出白色像素區(qū)域的面積值的頻度分布(步驟S408)。這里為了視覺地表示面積值的頻度分布，而使用面積直方圖。圖18表示良品圖像和次品圖像的面積直方圖(下面，簡(jiǎn)稱作“良品直方圖”、“次品直方圖”)的一例。可以知道良品圖像的特征量分布和次品圖像的特征量分布出現(xiàn)明確的不同。
接著，閾值決定功能68根據(jù)良品直方圖和次品直方圖的頻度分布，算出將良品圖像的特征量的值和次品圖像的特征量的值最佳地分離開的閾值(步驟S409)。提出了各種將特征量直方圖中出現(xiàn)的2個(gè)峰最佳地分離開的方法，這里也可采用任何方法。例如，也可使用大津的判別分析法，或也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將離開良品圖像的峰端3σ的點(diǎn)決定為閾值。這樣，生成了判斷良品和次品用的閾值。
并且，檢查邏輯生成功能69根據(jù)顏色條件和判斷條件而生成檢查邏輯(步驟S410)，檢查邏輯寫入功能70將該檢查邏輯寫入到基板檢查裝置1的檢查邏輯存儲(chǔ)部35中(步驟S411)。
根據(jù)以上所描述的檢查邏輯生成處理，由于自動(dòng)生成基板檢查處理中所用的檢查邏輯，所以可以大幅度削減訓(xùn)練所需的時(shí)間和負(fù)荷。
并且，由于即使是樣本數(shù)少的新部件，也可自動(dòng)生成足夠數(shù)量的適當(dāng)?shù)挠?xùn)練數(shù)據(jù)(訓(xùn)練圖像信息)，所以可以生成可靠性高的檢查邏輯。結(jié)果，可以高精度地進(jìn)行部件安裝狀態(tài)的良否的判斷。
<變形例>
上述實(shí)施方式不過示例了本發(fā)明的一個(gè)具體例。本發(fā)明的范圍并不限于上述實(shí)施方式，可以在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。
例如，在上述實(shí)施方式中，準(zhǔn)備了良品和次品的樣本作為新部件P1的樣本，但是實(shí)際上還存在準(zhǔn)備次品的樣本也困難的情況。這時(shí)，也可根據(jù)良品的樣本圖像而生成與良品相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，選出良品的顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件，根據(jù)部件P1的良品圖像和選出的過去部件的次品圖像而生成部件P1用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，在還需要增加良品圖像數(shù)量的情況下，也可使用過去部件的良品圖像。
另外，在上述實(shí)施方式中，直接使用了過去部件的拍攝圖像，但是也可根據(jù)需要使用對(duì)拍攝圖像施加變形或校正后的圖像。例如，在新部件和過去部件中關(guān)注區(qū)域的形狀和大小等不同的情況下，也可通過變形/放大/縮小過去部件的拍攝圖像來使形狀和大小與新部件的拍攝圖像相符。
另外，在上述實(shí)施方式中，雖然將焊錫部分(焊盤部分)作為關(guān)注區(qū)域，但是關(guān)注區(qū)域的部位也可根據(jù)檢查種類等來適當(dāng)設(shè)定。例如，在根據(jù)部件的有/無來檢查部件的脫落的情況下，或調(diào)查部件主體的邊緣的位置和角度來檢查部件的偏移的情況下，將部件主體部分設(shè)定為關(guān)注區(qū)域。若關(guān)注區(qū)域中出現(xiàn)了部件主體的顏色，則判斷為良品，若出現(xiàn)基板的顏色，則判斷為次品(部件脫落)。在這種檢查中，需要用來訓(xùn)練部件主體的顏色的樣本圖像和用來訓(xùn)練基板的顏色的樣本圖像。這種情況下若新部件的樣本數(shù)少，或僅有部件主體或基板的樣本，與上述實(shí)施方式相同，可以從過去部件中沿用部件主體和基板的顏色分布趨勢(shì)類似的部件。
另外，在上述實(shí)施方式中，存儲(chǔ)/沿用了原圖像作為過去部件的拍攝圖像，但是也可將對(duì)原圖像實(shí)施了適當(dāng)?shù)奶幚砗蟮玫降膱D像作為拍攝圖像來進(jìn)行存儲(chǔ)/沿用。例如，也可將像素映射后的顏色直方圖存儲(chǔ)在部件圖像DB中。由此，可以減輕檢查邏輯生成處理的負(fù)擔(dān)。即，本發(fā)明的拍攝圖像除了原圖像本身之外，還包括對(duì)原圖像實(shí)施了(為了成為適合于存儲(chǔ)、沿用、檢查邏輯生成處理的數(shù)據(jù)形式)處理后得到的數(shù)據(jù)。
另外，在本實(shí)施方式中，由亮度的上限值和下限值、藍(lán)色的強(qiáng)度的上限值和下限值四個(gè)顏色參數(shù)來構(gòu)成顏色條件，但是參數(shù)也可以是關(guān)注于其它顏色特征量。作為顏色特征量，可以使用藍(lán)、紅、綠、青藍(lán)色、品紅、黃等顏色的強(qiáng)度、亮度、彩度、色調(diào)、CIEXYZ中的刺激值X、Y、Z、色度x、y、z、CIELAB中的L*、a*、b*、CIELUV中的L*、u(u’)、v(v’)等。另外，構(gòu)成顏色條件的顏色特征量的數(shù)目并不限于兩種，也可以是一種，也可組合三種以上。即，可以依據(jù)所拍攝的圖像中的檢查區(qū)域具有的顏色圖形的趨勢(shì)來適當(dāng)選擇顏色條件中采用的顏色參數(shù)。另外，也優(yōu)選不預(yù)先決定顏色參數(shù)，而準(zhǔn)備多個(gè)由一個(gè)或多個(gè)顏色特征量構(gòu)成的顏色特征量候選，對(duì)于各個(gè)顏色特征量候選進(jìn)行上述的頻度分布的計(jì)算處理和顏色條件計(jì)算處理，從中采用最佳的顏色特征量來作為顏色條件。這時(shí)，對(duì)于各顏色特征量候選的頻度分布，也可求出對(duì)象點(diǎn)和排除點(diǎn)的分離度(在本實(shí)施方式中，最大的頻度總計(jì)值E相當(dāng)于分離度)，通過比較相互的分離度，來決定要采用的顏色特征量候選。例如，也可選擇分離度最大的一個(gè)顏色特征量候選，也可按分離度的大小順序來選擇多個(gè)顏色特征量候選。另外，作為探索顏色范圍的方法，除了上述方法之外，也可使用判別分析、SVM(Support Vector Machine，支持向量機(jī))等公知的方法。顏色范圍的形狀并不限于矩形，也可以是圓形、多邊形、自由曲線圖形等。進(jìn)一步，在使用三個(gè)以上的參數(shù)的情況下也同樣，也可求出對(duì)于各參數(shù)的最大值/最小值，并將其組合作為顏色范圍，也可以作為對(duì)于兩個(gè)以上參數(shù)的組合的顏色范圍表現(xiàn)(例如，在三維空間內(nèi)表示球形的范圍等)。
另外，在上述實(shí)施方式中舉例說明了焊腳檢查，但是如果是通過顏色條件來進(jìn)行區(qū)域提取、并通過判斷條件來判斷該提取的區(qū)域具有的一些特征量的處理，則本發(fā)明還可應(yīng)用于以基板檢查處理為首的其它外觀檢查處理。
另外，上述實(shí)施方式中使用了面積作為特征量，但是作為用于良否判斷的特征量，除此之外，優(yōu)選可以采用面積比、長(zhǎng)度、最大寬度、重心等。所謂面積比是指在焊盤窗口內(nèi)進(jìn)行二值化后的面積的占有率。例如，當(dāng)相對(duì)于焊盤區(qū)域偏移地對(duì)部件進(jìn)行了焊接時(shí)，焊錫區(qū)域的面積大小變化，所以面積比變化。若將其作為特征量來掌握，則對(duì)部件偏移的檢查有效。另外，所謂長(zhǎng)度是指白色像素區(qū)域的縱向或橫向的長(zhǎng)度，最大長(zhǎng)度是白色像素區(qū)域的長(zhǎng)度中最大的值。另外，所謂重心是指白色像素區(qū)域的重心相對(duì)于焊盤窗口的相對(duì)位置。
只要是可高精度地判斷良否的特征量，可使用任何特征量，為了使精度提高，也優(yōu)選組合多種特征量。另外，還可在檢查邏輯設(shè)定處理中提取多種特征量，采用其中將良品和次品最佳地分離開的特征量來作為特征量。另外，在上述實(shí)施方式中在判斷條件的決定中使用了面積直方圖(面積值直方圖)，但是若特征量的種類不同，則使用與其相符的特征量直方圖(面積比直方圖、長(zhǎng)度直方圖、最大寬度直方圖、重心直方圖等)。例如，若取代面積值直方圖而使用面積比直方圖，則由于通過利用焊盤窗口中的顏色參數(shù)進(jìn)行了二值化后的像素的占有率來執(zhí)行良否判斷，所以即使在部件偏移或傾斜，使得焊盤窗口的大小變小或變大的情況下，也能夠進(jìn)行不受焊盤窗口的大小影響的判斷處理。
在上述實(shí)施方式中，將過去部件的圖像和顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在檢查邏輯設(shè)定裝置的存儲(chǔ)裝置中。但是，也優(yōu)選在與獨(dú)立于檢查邏輯設(shè)定裝置的外部存儲(chǔ)裝置(例如，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫)中存儲(chǔ)過去部件的圖像和顏色分布數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，檢查邏輯設(shè)定裝置只要根據(jù)需要從外部存儲(chǔ)裝置中讀入過去部件的圖像和顏色分布數(shù)據(jù)即可。另外，在上述實(shí)施方式中，預(yù)先準(zhǔn)備了過去部件的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，但是也可僅準(zhǔn)備過去部件的圖像，在生成檢查邏輯時(shí)算出過去部件的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
在計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)檢查邏輯設(shè)定程序的行為、和轉(zhuǎn)讓或受讓存儲(chǔ)了檢查邏輯設(shè)定程序的計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)介質(zhì)的行為也相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施。另外，在網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)站上公開檢查邏輯設(shè)定程序的行為、和經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送或接收檢查邏輯設(shè)定程序的行為也相當(dāng)于本發(fā)明的實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種生成與新部件相關(guān)的檢查邏輯的方法，在通過檢查基板安裝部件的拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域的顏色來判斷所述部件的安裝狀態(tài)的良否的基板檢查中使用，其特征在于，包括以下步驟把過去處理的部件的拍攝圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中；取得所述新部件的拍攝圖像；根據(jù)所述新部件的拍攝圖像，算出表示關(guān)注區(qū)域的顏色分布的趨勢(shì)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)；分別針對(duì)多個(gè)種類的過去部件取得顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)；通過比較與所述新部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)和與所述過去部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，來選出顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件；從存儲(chǔ)所述過去部件的拍攝圖像的存儲(chǔ)裝置中讀出所述選出的過去部件的拍攝圖像；以及將所述新部件的拍攝圖像和所述讀出的過去部件的拍攝圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，來生成與所述新部件相關(guān)的檢查邏輯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于所述新部件的拍攝圖像僅由良品或僅由次品，或由良品和次品兩者的圖像構(gòu)成，所述過去部件的拍攝圖像由良品和次品兩者的圖像構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于在所述把過去處理的部件的拍攝圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的步驟中，還包括與拍攝圖像一起也登記部件的種類的步驟，信息處理裝置從與所述新部件的種類相同的過去部件中選出顏色分布趨勢(shì)類似的部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于在計(jì)算所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的步驟中，根據(jù)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值在顏色空間上的分布，算出顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于在計(jì)算所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的步驟中，通過劃分所述顏色空間的區(qū)的組合來表現(xiàn)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布，從而計(jì)算顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于在所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)的計(jì)算中使用的顏色特征量的種類是為了使由良品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布與由次品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布之間具有差異而選擇的顏色特征量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品中的關(guān)注區(qū)域的各像素作為對(duì)象點(diǎn)，將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的次品中的關(guān)注區(qū)域的各像素作為排除點(diǎn)，針對(duì)一個(gè)或多個(gè)顏色特征量，求出所述多個(gè)對(duì)象點(diǎn)和排除點(diǎn)各自的顏色特征量的值的頻度分布；根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的值的頻度分布，求出將所述對(duì)象點(diǎn)的顏色特征量的值和所述排除點(diǎn)的顏色特征量的值最佳地分離開的顏色特征量的值的范圍；以及將所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于從檢查對(duì)象部件的拍攝圖像的關(guān)注區(qū)域中提取特定的顏色區(qū)域的顏色條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢查邏輯生成方法，其特征在于，還包括以下步驟分別從所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品的關(guān)注區(qū)域和次品的關(guān)注區(qū)域中提取滿足所述顏色條件的像素區(qū)域；針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特征量，求出所述多個(gè)像素區(qū)域各自的特征量的值的頻度分布；根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)特征量的值的頻度分布，求出將良品的特征量的值和次品的特征量的值最佳地分離開的特征量的值的范圍；以及將所述一個(gè)或多個(gè)特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于判斷檢查對(duì)象部件的安裝狀態(tài)的良否的判斷條件。
9.一種基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，用于生成在基板檢查裝置中使用的檢查邏輯，該基板檢查裝置通過檢查基板安裝部件的拍攝圖像中的關(guān)注區(qū)域的顏色來判斷所述部件的安裝狀態(tài)的良否，其特征在于，所述基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置具有圖像存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)過去部件的拍攝圖像；圖像取得單元，其在生成新部件的檢查邏輯時(shí)，取得所述新部件的拍攝圖像；顏色分布趨勢(shì)計(jì)算單元，其根據(jù)所述新部件的拍攝圖像，算出表示關(guān)注區(qū)域的顏色分布的趨勢(shì)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)；類似部件選擇單元，其分別針對(duì)多個(gè)種類的過去部件，從所述圖像存儲(chǔ)單元中讀出拍攝圖像，計(jì)算顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，通過比較與所述新部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)和與所述過去部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，來選出顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件；訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成單元，其從所述圖像存儲(chǔ)單元中讀出所述選出的過去部件的拍攝圖像，根據(jù)所述新部件的拍攝圖像和所述讀出的過去部件的拍攝圖像而生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)；以及檢查邏輯生成單元，其根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成所述新部件的檢查邏輯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于還具備存儲(chǔ)部件的種類的部件種類存儲(chǔ)單元，所述類似部件選擇單元從與所述新部件種類相同的過去部件中選出顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于顏色分布趨勢(shì)計(jì)算單元根據(jù)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值在顏色空間上的分布來算出所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于顏色分布趨勢(shì)計(jì)算單元通過劃分所述顏色空間的區(qū)的組合來表現(xiàn)由關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布，計(jì)算所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于顏色分布趨勢(shì)計(jì)算單元選擇顏色特征量，使得由良品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布和由次品中的關(guān)注區(qū)域的像素得到的顏色特征量的值的分布之間具有差異，從而算出所述顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于，所述檢查邏輯生成單元包括將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品的關(guān)注區(qū)域的各像素作為對(duì)象點(diǎn)，將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的次品的關(guān)注區(qū)域的各像素作為排除點(diǎn)，針對(duì)一個(gè)或多個(gè)顏色特征量，求出所述多個(gè)對(duì)象點(diǎn)和排除點(diǎn)各自的顏色特征量的值的頻度分布的單元；根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的值的頻度分布，求出將所述對(duì)象點(diǎn)的顏色特征量的值和所述排除點(diǎn)的顏色特征量的值最佳地分離開的顏色特征量的值的范圍的單元；以及將所述一個(gè)或多個(gè)顏色特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于從檢查對(duì)象部件的拍攝圖像的關(guān)注區(qū)域中提取特定的顏色區(qū)域的顏色條件的單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基板檢查裝置的檢查邏輯設(shè)定裝置，其特征在于，所述檢查邏輯生成單元進(jìn)一步包括分別從所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的良品的關(guān)注區(qū)域和次品的關(guān)注區(qū)域中提取滿足所述顏色條件的像素區(qū)域的單元；針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特征量，求出所述多個(gè)像素區(qū)域各自的特征量的值的頻度分布的單元；根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)特征量的值的頻度分布，求出將良品的特征量的值和次品的特征量的值最佳地分離開的特征量的值的范圍的單元；以及將所述一個(gè)或多個(gè)特征量的種類和值的范圍設(shè)定為用于判斷檢查對(duì)象部件的安裝狀態(tài)的良否的判斷條件的單元。
16.一種基板檢查裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)由權(quán)利要求14所述的檢查邏輯設(shè)定裝置設(shè)定的顏色條件和判斷條件；投光單元，其以不同的入射角向基板上的安裝部件照射多種顏色的光；區(qū)域提取單元，其從拍攝上述光的反射光而得到的圖像的關(guān)注區(qū)域中提取滿足所述顏色條件的區(qū)域；以及檢查單元，其根據(jù)所提取的區(qū)域具有的特征量是否滿足所述判斷條件，來判斷所述部件的安裝狀態(tài)的良否。
全文摘要
基板檢查裝置及其檢查邏輯設(shè)定方法和檢查邏輯設(shè)定裝置。本發(fā)明的課題是提供一種可以由較少的樣本圖像而生成在基板檢查裝置中的基板檢查中使用的檢查邏輯的技術(shù)。作為解決手段，信息處理裝置在生成新部件的檢查邏輯時(shí)，取得所述新部件的拍攝圖像；根據(jù)所述新部件的拍攝圖像而算出表示關(guān)注區(qū)域的顏色分布趨勢(shì)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)；分別針對(duì)多種過去部件取得顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，通過比較與所述新部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)和與所述過去部件相關(guān)的顏色分布趨勢(shì)數(shù)據(jù)，來選出顏色分布趨勢(shì)類似的過去部件，從存儲(chǔ)裝置中讀出所選出的過去部件的拍攝圖像，并將所述新部件的拍攝圖像和所述過去部件的拍攝圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，來生成所述新部件的檢查邏輯。
文檔編號(hào)G06F17/00GK1834630SQ20061005705
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者片畑隆敏, 和田洋貴, 森谷俊洋, 清水敦, 仲島晶 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社