(57)【要約】【課題】検査対象物の画像を基準画像と正確に位置合わせして精度の高い検査を行えるようにした自動検査装置およびその検査装置で検査される検査対象物の画像の位置を補正する方法を提供する。【解決手段】検査対象物から取得された画像と基準画像とを位置合わせする際、まず、比較的低解像度で全体画像を基準画像に位置合わせする。次に、この位置合わせされた画像を分割し、その分割された領域における輝度値の分散が所定の閾値以上であるかどうかを判断する。このとき分散が閾値以上であった領域について、その領域内の輝度変化の大きい部分に基づいて基準画像の対応領域と位置合わせする。一方、分割された領域のうち分散が閾値未満であった場合、その領域について、近傍の輝度変化の大きい領域の位置合わせされた位置情報に基づいて位置合わせを行うようにする。【選択図】図６
2012144025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物から取得された画像と基準画像とを位置合わせして、検査対象物の良否を判定できるようにした自動検査装置において、
所定の解像度で全体画像を基準画像に位置合わせする第一の位置合わせ手段と、
当該第一の位置合わせ手段によって位置合わせされた全体画像を分割し、当該分割された領域における輝度値の変化量が所定値以上であるかどうかを判断する変化量検出手段と、
当該輝度値の変化量が所定値以上であった領域について、基準画像の対応領域と位置合わせを行う第二の位置合わせ手段と、
を備えたことを特徴とする自動検査装置。
【請求項２】
前記第二の位置合わせ手段が、前記領域内で輝度値の変化量が所定値以上大きい部分を検出し、当該部分に基づいて基準画像の対応領域と位置合わせを行うようにしたものである請求項１に記載の自動検査装置。
【請求項３】
請求項１の自動検査装置において、
前記変化量検出手段によって輝度値の変化量が所定値以下であった領域について、前記第二の位置合わせ手段によって位置合わせされた領域の位置情報に基づいて位置合わせを行う第三の位置合わせ手段を設けたことを特徴とする自動検査装置。
【請求項４】
請求項１の自動検査装置において、さらに、
前記位置合わせされた画像に基づいて各画素のばらつきを算出し、当該ばらつきから当該画素の位置における許容輝度幅を決定するとともに、当該許容輝度幅を極座標系で記憶させる基準データ生成手段を設けたことを特徴とする自動検査装置。
【請求項５】
検査対象物から取得された画像と基準画像とを位置合わせして、検査対象物の良否を判定する自動検査装置における位置合わせ方法において、
所定の解像度で全体画像を基準画像に位置合わせするステップと、
当該ステップによって位置合わせされた全体画像の一部の領域を抽出し、当該領域について輝度値の変化量が所定値以上あるかどうかを判断するステップと、
当該判断によって輝度値の変化量が所定値以上あった領域について、基準画像の対応領域と位置合わせを行うステップと、
を備えたことを特徴とする自動検査装置における位置合わせ方法。
【請求項６】
前記領域内で輝度値の変化量が所定値以上大きい部分を検出し、当該部分に基づいて基準画像の対応領域と位置合わせを行うようにしたものである請求項５に記載の自動検査装置における位置合わせ方法。
【請求項７】
請求項５の自動検査装置における位置合わせ方法において、
輝度値の変化量が所定値以下であった領域について、前記位置合わせされた領域の位置情報に基づいて位置合わせを行うステップを設けたことを特徴とする自動検査装置における位置合わせ方法。
【請求項８】
請求項５の自動検査装置における位置合わせ方法において、さらに、
前記位置合わせされた画像に基づいて各画素のばらつきを算出し、当該ばらつきから当該画素の位置における許容輝度幅を決定するとともに、当該許容輝度幅を極座標系で記憶させるステップを設けたことを特徴とする自動検査装置における位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の良否を検査する際に、基準画像と位置合わせして検査できるようにした自動検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、検査対象物の形成状態を検査する場合、その検査対象物の画像を取得するとともに、あらかじめ記憶させておいた基準画像と照らし合わせ、その形成状態の良否を検査する。【０００３】
ところで、このような検査対象物の形成状態を検査する場合、取得された検査対象物の画像を基準画像と正確に位置合わせしなければならないが、従来では、このような位置合わせを行う場合、あらかじめ検査対象物の複数の基準マーク（例えば、パッドなど）の位置を探索し、その位置と基準画像の基準マークと位置合わせしていく方法や（特許文献１、特許文献２など）、検査対象物の画像を解像度を変えて徐々に全体を位置合わせしていく方法（特許文献３など）などが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３６６４号公報
【特許文献２】特開２００３−０８６９１９号公報
【特許文献３】特開２００９−１６２７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような位置合わせをする方法では、次のような問題を生ずる。【０００６】
すなわち、前者のように複数の基準マークの位置を探索して位置合わせしていく方法では、その基準マークについては位置合わせを行うことができるものの、それ以外の領域では基準画像と位置合わせされているかどうか判らない。特に、検査対象物に反りや歪みを生じている場合は、基準マークと基準マークの中間部分では正確な位置合わせを行うことが困難になり、その部分を検査する場合、位置合わせされていない状態で検査することになるため誤判定を生じる可能性がある。また、後者のように検査対象物の画像について解像度を変えて徐々に位置合わせしていく方法では、解像度が高くなればなるほど計算量が多くなり、また、同様に、その検査対象物に反りや歪みなどを生じている場合は、一の領域で位置合わせを行ったとしても他の領域で位置ずれを生じてしまう可能性がある。このため、ある程度の解像度のところで位置合わせして検査しなければならない。【０００７】
さらに、いずれの方法で位置合わせを行う場合においても、特徴となる部分を用いて位置合わせしていくが、例えば、プリント基板の基板部分やレジストのみの部分などのようにあまり変化がない領域では基準画像と位置合わせすることができなくなってしまう。このため、このように正確な位置合わせを行うことができなかった領域について基準画像と照らし合わせて検査したとしても、誤った判断を生じてしまう可能性がある。【０００８】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、検査対象物の画像を基準画像と正確に位置合わせして精度の高い検査を行えるようにした自動検査装置およびその検査装置で検査される検査対象物の画像の位置を補正する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、検査対象物から取得された画像と基準画像とを位置合わせして、検査対象物の良否を判定できるようにした自動検査装置において、所定の解像度で全体画像を基準画像に位置合わせする第一の位置合わせ手段と、当該第一の位置合わせ手段によって位置合わせされた全体画像を分割し、当該分割された領域における輝度値の変化量が所定値以上であるかどうかを判断する変化量検出手段と、当該輝度値の変化量が所定値以上であった領域について、基準画像の対応領域と位置合わせを行う第二の位置合わせ手段とを備えるようにしたものである。【００１０】
このように構成すれば、まず、全体を粗く位置合わせをした後、細かく分割された領域のうち輝度値の変化の多い領域（すなわち、画像に変化の多い領域）について位置合わせを行うようにしているため、計算量を少なくすることができるとともに、特に正確な検査が必要な変化の多い領域について正確な位置合わせを行うことができる。【００１１】
また、このような発明において、第二の位置合わせ手段として、前記輝度値の変化の多い領域内において輝度値の変化量が所定値以上大きな部分を抽出し、当該部分に基づいて基準画像の対応領域と位置合わせを行うようにする。【００１２】
このようにすれば、分割された領域について位置合わせを行う際、最も特徴が現れる輝度の変化量の大きな部分を基準として位置合わせするため、正確な位置合わせを行うことができるようになる。【００１３】
さらには、変化量検出手段によって輝度値の変化量が所定値以下であった領域について、前記第二の位置合わせ手段によって位置合わせされた領域の位置情報に基づいて位置合わせを行うようにする。【００１４】
このようにすれば、分割された領域に輝度変化がほとんどない場合であっても、その近傍で位置合わせされた領域の位置情報に基づいて正確な位置合わせを行うことができるようになる。【００１５】
また、記位置合わせされた画像に基づいて各画素のばらつきを算出し、当該ばらつきから当該画素の位置における許容輝度幅を決定するとともに、当該許容輝度幅を極座標系で記憶させる基準データ生成手段を設けるようにする。【００１６】
このようにすれば、検査対象物を検査する場合に限らず、基準データを生成する場合においても、正確に基準データを生成することができるとともに、その許容輝度幅を極座標系で表現すれば、明度のみが変化して彩度や色相などの割合が変化していない場合であっても、簡単に基準データを生成することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検査対象物の画像を基準画像と位置合わせする際、全体の粗く位置合わせをした後、細かく分割された領域のうち輝度値の変化の多い領域について位置合わせを行うため、計算量を少なくすることができるとともに、特に正確な検査が必要な変化の多い領域について正確な位置合わせを行うことができ、これによって、正確な検査を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態における自動検査装置の機能ブロック図
【図２】同形態における第一の位置合わせ手段によって位置合わせする状態を示す図
【図３】同形態における輝度値の変化量が所定値以上である領域と所定値以下の領域を示す図
【図４】同形態における輝度値の変化量が所定値以上の領域を位置合わせする状態を示す図
【図５】同形態における輝度値の変化量が所定値以下の領域を位置合わせする状態を示す図
【図６】同形態における自動検査装置の位置補正の処理を示すフローチャート
【図７】同形態における自動検査装置で基準データを生成する場合のフローチャート
【図８】同形態における自動検査装置で検査を行う場合の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態における自動検査装置１は、例えば、プリント基板８に形成されたパッドや配線パターン、シルク、レジスト、スルーホールなどの形成状態の良否を検査できるようにしたものであって、そのプリント基板８の画像を取得する画像取得手段２と、あらかじめ検査に必要な基準画像を記憶させた基準画像記憶手段５と、当該画像取得手段２によって取得された画像を基準画像と位置合わせする位置合わせ手段３とを備えている。そして、特徴的には、その位置合わせ手段３について、全体画像を粗い解像度で全体的に位置合わせする第一の位置合わせ手段３１と、この第一の位置合わせ手段３１によって粗く位置合わせされた全体画像を小さな領域に分割し、当該分割された領域のうち輝度変化が大きい領域についてのみ位置合わせを行う第二の位置合わせ手段３２と、前記分割された領域のうち輝度変化が小さい領域について、近傍で位置合わせされた領域の補正情報に基づいて位置合わせを行う第三の位置合わせ手段３３とを備えるようにしたものである。そして、このように位置合わせを行うことによって、基準データ生成手段７で基準データを生成するとともに、その基準データを用いて判定手段６でプリント基板８の良否を判定するようにしている。以下、本実施の形態における自動検査装置１について詳細に説明する。
【００２０】
まず、画像取得手段２は、検査対象物であるプリント基板８からその表面画像を取得する。プリント基板８から表面画像を取得する場合、グレースケールによって表面画像を取得してもよいが、グレースケールであると、金属が露出したパッド領域や、そのパッド上にレジストが塗布されている領域、基板上に直接レジストが塗布されている領域などの輝度変化が明確にならない。このため、好ましくは、ＲＧＢによってプリント基板８の表面画像を取得する。この画像取得手段２でプリント基板８の表面画像を取得する場合は、プリント基板８の斜め上方に配列された照明装置から光を照射し、その反射光をプリント基板８の真上のラインセンサやエリアセンサで取得し、その画像を一旦画像メモリに蓄積する。そして、その画像メモリに蓄積された画像と、プリント基板８が載置されていないときの画像（例えば、ステージの画像）との差分をとり、プリント基板８のみの画像を抽出する。
【００２１】
一方、基準画像記憶手段５には、あらかじめ基準となるプリント基板８のＲＧＢ画像を記憶させておく。ここで「基準画像」とは、あらかじめ目視検査や他の検査装置によって良品と判断された検査対象物の画像、もしくは、ＣＡＤデータなどから作成された画像のデータを意味するものである。基準画像を基準画像記憶手段５に記憶させておく場合は、少なくとも後述する第一の位置合わせ手段３１や第二の位置合わせ手段３２で使用される解像度以上の解像度の画像を記憶させておくようにする。
【００２２】
位置合わせ手段３は、第一の位置合わせ手段３１、第二の位置合わせ手段３２、第三の位置合わせ手段３３から構成されている。
【００２３】
このうち第一の位置合わせ手段３１は、図２に示すように、画像取得手段２によって取得されたプリント基板８の全体画像を粗い状態で位置合わせを行う。具体的には、低解像度である第一の解像度でプリント基板８の全体画像について縦方向、横方向、回転方向にそれぞれずらしながら対応させ、基準画像との一致度が最も大きくなる位置を相互相関によって算出する（図２（ａ））。そして、その一致度が最も大きくなる位置に基づいてプリント基板８の全体画像を縦方向、横方向、回転方向に補正していく。次に、今度は第一の解像度よりも高解像度である第二の解像度でプリント基板８の画像を抽出し、その画像に基づいても同様に、縦方向、横方向、回転方向のそれぞれについて位置をずらしながら対応させていき、相互相関をとって一致度が最も大きくなる位置を計算する。そして、その位置に基づいて第二の解像度の画像を縦方向、横方向、回転方向に補正していく（図２（ｂ））。なお、本実施の形態では、第一の解像度および第二の解像度で粗く位置合わせするようにしているが、より高解像度の画像で全体の位置合わせを行うようにしてもよく、あるいは、第一の解像度だけで全体の位置合わせを行うようにしてもよい。そして、このように比較的低い解像度で全体の画像を粗い状態で位置合わせする。
【００２４】
次に、第二の位置合わせ手段３２は、粗い状態で位置合わせされたプリント基板８の画像を小さな領域に分割し（図３）、それぞれの領域のうち、輝度変化量が大きい領域のみを抽出して、その領域を独立して位置合わせする。一般に、プリント基板８のうち、レジストのみの部分（図３のＡ１）、配線パターンやパッド部分のみからなる領域（Ａ２）のように輝度変化の少ない領域が大部分を占めており、輝度変化の大きな配線パターンのエッジやパッドのエッジ（Ａ３）からなる領域については非常に少ない。このため、この割合の小さな領域についてのみ位置合わせを行うことによって全体の計算量を小さくできるようにする。
【００２５】
この分割された領域のそれぞれについて輝度変化が大きいか否かを検出する場合、分割された領域の各画素の輝度情報を輝度変化検出手段４に出力し、そこで、輝度の変化量が所定の閾値よりも大きいか否かを検出する。輝度の変化量を検出する場合は、第一の方法として、その領域の各画素のＲＧＢ毎の輝度を抽出し、その分散値を計算する。このとき、その分散値が所定の閾値よりも大きい場合は、「変化量の大きい領域」と判断し、逆に、その領域の輝度の分散値が所定の閾値よりも小さい場合は「変化量の小さい領域」と判断する。この「変化量の大きい領域」としては、例えば、パッドや配線パターンのエッジを含む領域（Ａ３）などが考えられ、また、「変化量の小さい領域」としては、例えば、レジストのみの領域、基板のみの領域、パッドや配線パターンの中央領域などが考えられる（Ａ１、Ａ２）。なお、ここでは分散値を用いて輝度の変化量を検出するようにしているが、最大輝度値と最小輝度値の幅、もしくは、所定の輝度値以上の輝度値を有する画素の個数および所定の輝度値以下の輝度値を有する画素の個数などを用いるようにしてもよい。
【００２６】
第二の位置合わせ手段３２では、このように「変化量の大きい領域」と判断された領域のみを抽出し、その領域に対応する基準画像の領域に位置合わせする。この位置合わせにおいては、抽出された領域のうち、輝度変化の大きい部分（例えば、パッドのエッジ部分など）を抽出し、その部分を基準として基準画像の小さな領域と位置合わせする。具体的には、一般的にシルクは位置ズレが大きいため、シルクを除く色（ＲＧＢ）や輝度の領域を抽出し、その抽出された領域の画素について上下左右に数画素ずつ膨らまし処理を行い、図４に示すような膨らまされたエッジ領域（Ａ４）を抽出する。一方、基準画像の該当領域についても、同様の方法で膨らまし処理された輪郭領域を抽出し、これらの輪郭領域について縦方向、横方向、回転方向にずらしながら一致率が最も高い位置を相互相関で算出する。そして、一致率が最も高い位置から縦方向、横方向、回転方向の位置合わせを行う。これらの処理は、「変化量の大きい領域」と判断された領域についてのみ独立して行い、「変化量の小さい領域」と判断された領域についてこれらの処理を行わないようにする。
【００２７】
次に、第三の位置合わせ手段３３では、「変化量の小さい領域」と判断された領域の位置合わせ処理を行う。この「変化量の小さい領域」と判断された領域については、特徴となる部分が存在しないため、第二の位置合わせ手段３２のような方法で位置合わせすることができない。そこで、ここでは第二の位置合わせ手段３２で補正された位置情報を用いて補正を行うようにする。具体的には、注目すべき領域が「変化量の小さい領域」であった場合、そこから最も近い「変化量の大きい領域」を探索し、その領域の補正情報（縦方向の補正、横方向の補正、回転方向の補正）を抽出する。そして、その補正情報を用いてその領域を縦方向、横方向、回転方向に補正する。このとき、最も近い変化量の大きい一つの領域の補正情報を用いる場合は、その領域の補正情報をそのまま用い、あるいは、最も近い領域とその次に近い領域の補正情報を用いる場合は、それぞれの補正情報の平均値を用いて補正するようにしてもよい。なお、図５では、補正すべき領域に対して方向の異なる２つの「変化量の大きい領域」を探索し（太い実線で囲まれた領域）、その領域の補正情報に基づいて縦方向の補正、横方向の補正、回転方向の補正を行うようにしている。
【００２８】
判定手段６は、検査対象物を検査する場合、このように位置合わせされた各領域ごとに基準画像の領域と照らし合わして良否を判定し、その領域における不良画素、あるいは、不良画素が複数連続している領域などを出力する。この良否判定においては種々の方法を用いることができ、例えば、位置合わせされた画像の画素の位置を基準として、基準画像内における所定の探索距離内にその画素の輝度値から一定範囲内の輝度を有する画素が存在するか否かを判断し、そのような画素が存在する場合は「優良画素」と判断し、そのような画素が存在しない場合は「不良画素」であると判断する。そして、すべての画素について同様の処理を行い、不良画素が所定個以上連続している場合は、その領域を「不良箇所」として出力する。
【００２９】
また、基準データ生成手段７は、複数の良品と判断された検査対象物から画像を取得し、それぞれの位置合わせを行った上で、検査のために必要な基準データを生成する。この実施の形態では、基準データとして、位置合わせされた各画素のばらつきから、その画素位置における許容輝度幅、検査対象物の画素に対応する画素を探索するための探索距離などを生成して記憶させておくものとする。
【００３０】
次に、このように構成された自動検査装置１における検査対象物の位置合わせ方法について図６のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
まず、検査対象物であるプリント基板８を検査するに際して、先に基準画像の生成を行う場合について説明すると、基準画像を生成する場合、良品である検査対象物であるプリント基板８をステージの上に載置し、画像取得手段２によってその画像を取得する。このとき、あらかじめそのプリント基板８を載置するためのステージの画像を取得しておき、そのステージの画像との差分をとることによってプリント基板８のみからなる画像を取得する（ステップＳ１）。
【００３２】
次に、この取得された画像を低解像度である第一の解像度の画像に変換し、その変換された低解像度の画像に対応する基準画像を読み出して、全体的な位置合わせを行う。この位置合わせにおいては、縦方向の相互相関をとって縦方向のずれ量を検出するとともに、横方向の相互相関もとって横方向のずれ量を検出し、また、その画像を回転させて回転方向の相互相関によっても回転方向のずれ量を検出する（ステップＳ２におけるｎ＝１の場合）。そして、これらのずれ量に基づいて検査対象物であるプリント基板８の画像のずれを補正する（ステップＳ３）。
【００３３】
次に、この第一の解像度で補正された画像について、第一の解像度よりも比較的高解像度である第二の解像度で位置合わせを行う（ステップＳ４：Ｎｏ）。この第二の解像度での位置合わせにおいても同様に、その第二の解像度に対応する基準画像を読み出し、相互相関によって縦方向のずれ量や横方向のずれ量、回転方向のずれ量を検出する（ステップＳ２）。そして、その検出されたずれ量に基づいて検査対象物であるプリント基板８の画像のずれ量を補正する（ステップＳ３）。
【００３４】
次に、このような粗い画像で位置合わせされた検査対象物の画像について、分割処理を行う（ステップＳ５）。そして、その領域内にどれくらい各画素の輝度変化があるかを示す輝度変化量を求める（ステップＳ６）。この輝度変化量を求める場合は、その領域における各画素の輝度の分散値を求め、その分散値が所定の閾値以上である場合は、「変化量の大きい領域」と判断し、逆に、分散値が所定の閾値未満である場合は「変化量の小さい領域」と判断する（ステップＳ７）。
【００３５】
次に、この「変化量の大きい領域」と判断された領域を抽出し（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、その領域について、例えば、パッドのエッジ部分のように変化量の大きな部分を抽出して膨らまし処理を行う（ステップＳ８、Ｓ９）。一方、これと同様に、その領域に対応する基準画像についても、変化量の大きな部分について抽出して膨らまし処理を行い、それぞれの画像について相互相関をとり、その相互相関によって算出された最も一致度の高い位置の情報からずれ量を検出し（ステップＳ１０）、検査対象物の領域を独立して補正する（ステップＳ１１）。
【００３６】
一方、「変化量の小さい領域」と判断された場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、その領域から最も近い「変化量の大きい領域」および次に近い「変化量の大きい領域」を抽出して（ステップＳ１２）、それぞれの領域における縦方向、横方向、回転方向のずれ量を抽出する。そして、それぞれのずれ量の平均値からその領域の位置を補正する（ステップＳ１３）。
【００３７】
そして、同様の処理を複数枚のプリント基板８について行い、それぞれを位置合わせされた画像の各画素ごとにＲＧＢごとの輝度を抽出して（図７におけるステップＴ１）、各画素の位置ごとに許容される輝度幅を決定する。この輝度幅を決定する場合は、複数枚読み込んだプリント基板８の画素のＲＧＢ輝度のばらつきである分散値や標準偏差を求め（ステップＴ２）、その分散値や標準偏差の値が大きい場合、平均輝度からの許容幅を大きく設定してその画素に対する基準データとして記憶させる。この許容輝度幅を設定する場合、ＲＧＢ輝度を極座標系に変換し、それぞれの輝度を、原点からの距離ｒ、原点を通る直線とのなす角度θで表現できるようにしておく（ステップＴ３）。そして、距離ｒや角度θの大きさを変えることによって許容輝度幅を設定する（ステップＴ４）。このように距離ｒや角度θを用いて許容輝度幅を設定すれば、直交座標系で許容輝度幅を設定する場合に比べてパラメータが少なくなるとともに、色相（ＲＧＢの輝度の割合）を変更することなく明度や彩度のみを変更することができるというメリットがある。
【００３８】
一方、その画素に対応して、検査対象物におけるプリント基板８の対応画素の探索距離をテーブルとして記憶させ（ステップＴ５）、その画素の位置からその探索距離内に許容輝度幅の輝度を有する画素が存在するかどうかを検査できるようにしておく。
【００３９】
次に、このように基準画像や基準データを記憶させておいた状態において、検査対象となるプリント基板８を検査する場合の処理を図６および図８を用いて説明する。
【００４０】
検査対象物となるプリント基板８を検査する場合は、同様に、プリント基板８をステージの上に載置し、画像取得手段２によってそのプリント基板８のみからなる画像を取得する。（ステップＳ１）。
【００４１】
次に、この取得された画像を低解像度である第一の解像度の画像に変換し、その変換された低解像度の画像に対応する基準画像を読み出して縦方向、横方向、回転方向の相互相関をとって各方向のずれ量を補正する（ステップＳ２〜ステップＳ３）。同様にして、この第一の解像度で補正された画像について、第一の解像度よりも比較的高解像度である第二の解像度で位置合わせを行う（ステップＳ４、ステップＳ２〜ステップＳ３）。
【００４２】
次に、このような粗い画像で位置合わせされた検査対象物の画像について、分割処理を行い（ステップＳ５）、その領域内の輝度変化量を求めて「変化量の大きい領域」と「変化量の小さい領域」に分ける（ステップＳ６、ステップＳ７）。
【００４３】
そして、「変化量の大きい領域」と判断された領域を抽出し（ステップＳ８）、その領域について、シルクの色や輝度を除く領域を抽出し、その抽出された領域の画素について、変化量の大きな部分を抽出して膨らまし処理を行うとともに（ステップＳ９）、その領域に対応する基準画像についても、変化量の大きな部分について抽出し、膨らまし処理し、それぞれの画像について相互相関をとってずれ量を検出する（ステップＳ１０）。そして、その相互相関によって算出された最も一致度の高い位置の情報から、検査対象物の領域を独立して補正し（ステップＳ１１）、その領域について基準画像および基準データを用いて検査する（図８）。この領域毎に検査を行う場合、検査対象物の各画素の位置に対応する基準画像の位置から、あらかじめ記憶されていた許容輝度幅および探索距離を抽出し（ステップＵ１）、基準画像の探索距離内にその許容輝度幅内の輝度（ＲＧＢ毎の輝度）の画素が存在するかどうかを検査する（ステップＵ２）。そして、そのような画素が存在する場合は「良画素」と判断し（ステップＵ３）、そような画素が存在しない場合は「不良画素」と判断する（ステップＵ４）。そして、不良画素が所定個数以上連続して存在する場合は、不良領域として出力する（ステップＵ５）。
【００４４】
次に、「変化量の小さい領域」と判断された領域を抽出し（ステップＳ１２）、その領域から最も近い「変化量の大きい領域」および次に近い「変化量の大きい領域」を抽出して、それぞれの領域における縦方向、横方向、回転方向のずれ量を抽出する。そして、それぞれのずれ量の平均値からその領域の位置を補正する（ステップＳ１３）。そして、この領域についても同様に、基準画像および基準データを用いて検査する（ステップＵ１）。この領域毎に検査を行う場合も、検査対象物の各画素の位置に対応する基準画像の位置から、許容輝度幅および探索距離を抽出し（ステップＵ１）、基準画像の探索距離内にその許容輝度幅内の画素が存在するかどうかを検査する（ステップＵ２）。そして、そのような画素が存在する場合は「良画素」と判断し（ステップＵ３）、そのような画素が存在しない場合は「不良画素」と判断する（ステップＵ４）。そして、不良画素が所定個数以上連続して存在する場合は、不良領域として出力する（ステップＵ５）。
【００４５】
このように上記実施の形態によれば、検査対象物から取得された画像と基準画像とを位置合わせして、検査対象物の良否を判定する自動検査装置１において、所定の解像度で全体画像を基準画像に位置合わせする第一の位置合わせ手段３１と、当該第一の位置合わせ手段３１によって位置合わせされた全体画像の一部の領域を抽出し、当該領域における輝度値の変化量が所定値以上であるかどうかを判断する変化量検出手段と、当該変化量検出手段によって輝度値の変化量が所定値以上であった領域について、基準画像の対応領域と位置合わせを行う第二の位置合わせ手段３２と、前記変化量検出手段によって輝度値の変化量が所定値以下であった領域について、前記第二の位置合わせ手段３２によって位置合わせされた領域に基づいて位置合わせを行う第三の位置合わせ手段３３とを備えるようにしたので、計算量を少なくして正確な位置合わせを行うことができるようになる。しかも、分割された領域について輝度変化がほとんどない場合であっても、その近傍で位置合わせされた領域の位置情報に基づいて正確な位置合わせを行うことができるようになる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００４７】
例えば、上記実施の形態において「変化量の小さい領域」と判断された領域について近傍の２つの領域の情報に基づいて位置合わせを行うようにしたが、この際、それぞれの位置の距離に応じて縦方向、横方向、回転方向のずれ量を修正するようにしてもよい。すなわち、「変化量の大きい領域」までの距離が長い場合は、その領域におけるずれ量の影響が少なくなる可能性があるため、その距離に反比例して変化量を補正するようにしてもよい。
【００４８】
また、このように複数の領域のずれ量に基づいて「変化量の小さい領域」のずれ量を計算する場合、一の方向に最も近い「変化量の大きい領域」と、その方向と異なる方向（例えば、直交する方向）において最も近い「変化量の大きい領域」を抽出し、これらのずれ量を用いてその領域のずれ量を計算するようにしてもよい。このようにすれば、縦方向と横方向のずれ量や回転量を正確に補正することができるようになるというメリットがある。
【００４９】
さらには、上記実施の形態では、「変化量の大きい領域」と「変化量の小さい領域」のそれぞれを検査するようにしたが、「変化量の大きい領域」のみを抽出して検査するようにしてもよい。もしくは、「変化量の小さい領域」のうち、レジストのみからなる領域のように比較的重要でない部分については、所定のＲＧＢの輝度値からその領域を抽出し、その領域の平均輝度値がその輝度値範囲内に含まれている場合は、その領域を検査しないようにしてもよい。
【００５０】
加えて、上記実施の形態では、基準画像として第一の解像度と第二の解像度の二種類の画像を記憶しておくようにしたが、高解像度の画像を記憶しておき、それよりも低解像度の画像で位置合わせする場合は、その高解像度の画像を低解像度に変換して使用するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態では、第二の位置合わせ手段３２において位置合わせをする場合、その領域のうち特徴的な部分を抽出して位置合わせするようにしたが、その領域と基準画像との相互相関をとって位置合わせするようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態で第二の位置合わせを行う場合、シルクの色や輝度を除く領域を抽出し、膨張収縮処理やその合成によって輪郭付近の輝度変化の大きい部分を生成するようにしたが、隣接する画素のＲＧＢの輝度値との差を求め、その差が所定値以上である画素を残して同様の処理を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、プリント基板や液晶基板、物体の表面に形成された模様や文字などの形成状態を検査する自動検査装置の分野で利用される。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・自動検査装置
２・・・画像取得手段
３・・・位置合わせ手段
３１・・・第一の位置合わせ手段
３２・・・第二の位置合わせ手段
３３・・・第三の位置合わせ手段
４・・・輝度変化算出手段
５・・・基準画像記憶手段
６・・・判定手段
７・・・基準データ生成手段
８・・・プリント基板
【図１】
2012144025.tif 000003
【図２】
2012144025.tif 000004
【図３】
2012144025.tif 000005
【図４】
2012144025.tif 000006
【図５】
2012144025.tif 000007
【図６】
2012144025.tif 000008
【図７】
2012144025.tif 000009
【図８】
2012144025.tif 000010
【国際調査報告】
2012144025.tif 000011
2012144025.tif 000012
2012144025.tif 000013