(57)【要約】【課題】製造エラーが起こる前に機能不良のプリンターによりもたらされる印刷エラーを特定し補正する方法、システムを提供すること。【解決手段】取り込まれる画像および画像に基づくシミュレートされた基準ビットマップの設定パラメーターに基づき、カメラと画像を支持する二次元面を有してなる画像取り込みシステムを較正する。二次元面における取り込まれる画像の位置は較正パラメーターに基づき決定される。取り込み画像の品質の一貫性は各画像を取り込む際に画像の選択された特徴を検証することにより維持される。【選択図】図４
2010025938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の有効なスナップショットを取り込む画像処理方法であって、
前記画像の第１組の設定パラメーターの、前記画像に対応する基準ビットマップの第２
組の設定パラメーターへの第１マッピングを計算するステップと、
前記第２組の設定パラメーターの、前記画像が位置する二次元面の第３組の設定パラメ
ーターへの第２マッピングを計算するステップと、
前記第１組の設定パラメーター、前記第２組の設定パラメーター、前記第３組の設定パ
ラメーター、前記第１マッピング、および前記第２マッピングに少なくとも部分的に基づ
き第１スナップショットの二次元面上の第１位置を特定するステップと、
前記二次元面上の第１位置における前記画像の前記第１スナップショットを取り込むス
テップと、
前記第１スナップショットが画質閾値を超えることに応答して前記第１スナップショッ
トに対応する有効スナップショットを記憶するステップとを有することを特徴とする画像
処理方法。
【請求項２】
カメラの位置合わせ検証パラメーターを用いて前記二次元面上における前記第１スナッ
プショットの前記第１位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記第１スナップショットの前記第１位置を計算するステップは、前記第１スナップシ
ョットの前記第１位置を前記二次元面の演算バイアスに調節するステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第１組の設定パラメーターは前記画像から抽出された第１組の形体を有し、前記第
２組の設定パラメーターは前記基準ビットマップから抽出された第２組の形体を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記画質閾値は、前記第１スナップショットの鮮明さおよび第１スナップショットのコ
ントラストを有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記画質閾値は、前記第１スナップショット内における高周波数成分の合計数を鮮明さ
の閾値に比較することにより少なくとも部分的に定義されることを特徴とする請求項５に
記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記画質閾値は、前記第１スナップショット内におけるエッジピクセルと非エッジピク
セルとの間の平均強度差を強度差閾値に比較することにより少なくとも部分的に定義され
ることを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記画像は１組のセグメントからなり、
前記有効スナップショットは前記画像内の目標セグメントであり、
前記有効スナップショットを記憶するステップは、
１組のセグメント内における隣接セグメントのサブセットを有してなる近傍を特定する
ステップであって、前記近傍内における各セグメントは目標セグメントの距離閾値内の位
置を有するステップと、
前記画像からセグメントのサブセットを抽出するステップと、
前記セグメントのサブセット内の少なくとも１つのセグメントの一部を除去することに
より前記セグメントのサブセットを改変し、前記改変されたセグメントのサブセットにお
ける第１領域が前記目標セグメントの第２領域に対応するようにするステップと、
前記目標セグメントを前記改変されたセグメントのサブセットに統合するステップと、
前記改変されたセグメントのサブセットを前記画像に統合するステップとを有すること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項９】
請求項１に記載される画像処理方法を実施する命令を有することを特徴とするコンピュ
ーター読み取り可能な媒体。
【請求項１０】
画像取り込みシステムを較正する画像処理方法であって、
前記画像の基準セグメントのスナップショットを取り込むステップであって、前記基準
セグメントは画像内における第１位置であるステップと、
前記画像に基づく基準ビットマップの局所視点を特定するステップであって、前記局所
視点は前記基準ビットマップ内において前記画像内における第１位置に対応する第２位置
を有するステップと、
前記画像を支持する二次元面上における第３位置を特定するステップであって、前記第
３位置は前記画像内における第１位置に対応するステップと、
前記第１位置と前記第２位置との間で第１マッピングを計算するステップと、
前記第２位置と前記第３位置との間で第２マッピングを計算するステップと、
カメラの位置合わせ検証パラメーターを特定するステップであって、前記位置合わせ検
証パラメーターは前記第１マッピングに少なくとも部分的に基づくステップと、
位置合わせ検証パラメーターが検証閾値未満であることに応答して前記第３位置を調節
するステップと、を有し、
前記第３位置を調節するステップは、
前記二次元面上における第３位置のバイアスを演算するステップであって、前記バイア
スは前記第１マッピングおよび第２マッピングに部分的に基づくステップと、
前記バイアスが調節閾値を超えることに応答して前記第３位置を調節するステップとを
有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
前記第１マッピングを演算するステップは、
前記スナップショットから第１組の形体を抽出し、前記局所視点セグメントから前記第
１組の形体に対応する第２組の形体を抽出するステップと、
前記第１組の形体および前記第２組の形体に基づき前記第１マッピングを計算するステ
ップとを有することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記第２マッピングを演算するステップは、前記局所視点の１組の設定パラメーターに
部分的に基づくことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記第１マッピングはアフィンマッピングであることを特徴とする請求項１０に記載の
画像処理方法。
【請求項１４】
前記第２マッピングはアフィンマッピングであることを特徴とする請求項１０に記載の
画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載される画像処理方法を実施する命令を有することを特徴とするコンピ
ューター読み取り可能な媒体。
【請求項１６】
画像の有効なスナップショットを取り込む画像取り込みシステムであって、
前記画像および前記画像に基づく基準ビットマップを支持する二次元面における第１位
置に前記画像を受信するスナップショット取り込み器であって、前記スナップショット取
り込み器はカメラを制御して前記画像の第１スナップショットを二次元面上における第１
位置に取り込むスナップショット取り込み器と、
前記画像の前記第１スナップショットを受信するよう連結されるスナップショット検証
器であって、前記スナップショット検証器は前記第１スナップショットが画質閾値を超え
ることに応答して前記第１スナップショットに対応する有効なスナップショットを記憶す
るスナップショット検証器とを有することを特徴とする画像取り込みシステム。
【請求項１７】
前記スナップショット取り込み器はさらに、前記第１位置を特定する除外マップを受信
するよう連結されることを特徴とする請求項１６に記載の画像取り込みシステム。
【請求項１８】
前記第１位置は、
前記画像の第１組の設定パラメーターの、前記画像に対応する基準ビットマップの第２
組の設定パラメーターへの第１マッピングを計算するステップと、
第２組の設定パラメーターの、前記画像が位置する二次元面の第３組の設定パラメータ
ーへの第２マッピングを計算するステップと、
前記第１組の設定パラメーター、前記第２組の設定パラメーター、前記第３組の設定パ
ラメーター、前記第１マッピング、および前記第２マッピングに少なくとも部分的に基づ
き前記第１スナップショットの二次元面上の第１位置を特定するステップと、により演算
されることを特徴とする請求項１６に記載の画像取り込みシステム。
【請求項１９】
前記画質閾値は前記第１スナップショットの鮮明さおよび前記第１スナップショットの
コントラストを有することを特徴とする請求項１６に記載の画像取り込みシステム。
【請求項２０】
前記画像は１組のセグメントからなり、前記有効スナップショットは前記画像内の目標
セグメントであり、前記有効なスナップショットの記憶は、
前記１組のセグメント内における隣接セグメントのサブセットを有してなる近傍を特定
するステップであって、前記近傍内における各セグメントは目標セグメントの距離閾値内
の位置を有するステップと、
前記画像から前記セグメントのサブセットを抽出するステップと、
前記セグメントのサブセット内の少なくとも１つのセグメントの一部を除去することに
より前記セグメントのサブセットを改変し、前記改変されたセグメントのサブセットにお
ける第１領域が前記目標セグメントの第２領域に対応するようにするステップと、
前記目標セグメントを前記改変されたセグメントのサブセットに統合するステップと、
前記改変されたセグメントのサブセットを前記画像に統合するステップと、
によって実施されることを特徴とする請求項１６に記載の画像取り込みシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に画像処理に係わり、より具体的に画像取り込みおよび較正のシステム
および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（ＰＣＢ）の製造において、ＰＣＢのパターン画像がＰＣＢ基板に直
接印刷される。画像におけるエラーや異常は製造されたＰＣＢ基板におけるエラーをもた
らし得るので、このＰＣＢ画像は可及的に正確であることが重要である（例えば特許文献
１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４７７２６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、ＰＣＢパターンは産業用インクジェットプリンターによりドットパターン画像と
して印刷される。このようなプリンターの印刷性能が一貫しており仕様を満足することを
保証するためにプリンターの較正および品質管理を行なえることが重要である。インクジ
ェットプリンターヘッドは１組のノズルを含み、特定ノズルの射出は印刷されるドットパ
ターン画像の領域と相関することができる。ある期間プリンターが連続使用されると、ノ
ズルはつまり、または別途うまく機能しないことがあり、これは印刷される画像における
エラーまたは異常をもたらし得る。
【０００５】
通常産業用インクジェットプリンターにより印刷されたセラミック製ＰＣＢ基板は連続
印刷サイクルの途中で焼成プロセスにより硬化される。表面汚染物質の存在と硬化行為は
印刷された形体の歪みをもたらす可能性がある。印刷されたパターンは均一収縮に加え、
印刷された材料の局部的形状寸法に基づき非均一収縮も受ける。印刷されたパターンにお
ける歪みおよびインクジェットノズルの誤射も複数の印刷パスの間で開回路および短絡（
位相的歪み）、ならびに回路形体のずれ（幾何学的歪み）を起こす可能性がある。
【０００６】
ノズルの「サイン」がドットパターンにおけるある領域の具現の品質という点で特性化
できれば、機能不良のプリンターおよび機能不良の原因は実現される画像の検査を通じて
特定できる。より費用のかかる製造エラーが起こる前に機能不良のプリンターによりもた
らされる印刷エラーを特定し補正できれば有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像処理方法は、画像の有効なスナップショットを取り込む画像処理方法であ
って、前記画像の第１組の設定パラメーターの、前記画像に対応する基準ビットマップの
第２組の設定パラメーターへの第１マッピングを計算するステップと、前記第２組の設定
パラメーターの、前記画像が位置する二次元面の第３組の設定パラメーターへの第２マッ
ピングを計算するステップと、前記第１組の設定パラメーター、前記第２組の設定パラメ
ーター、前記第３組の設定パラメーター、前記第１マッピング、および前記第２マッピン
グに少なくとも部分的に基づき第１スナップショットの二次元面上の第１位置を特定する
ステップと、前記二次元面上の第１位置における前記画像の前記第１スナップショットを
取り込むステップと、前記第１スナップショットが画質閾値を超えることに応答して前記
第１スナップショットに対応する有効スナップショットを記憶するステップとを有するこ
とを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像処理方法において、カメラの位置合わせ検証パラメーターを用いて
前記二次元面上における前記第１スナップショットの前記第１位置を特定することを特徴
とする。
【０００９】
また、本発明の画像処理方法において、前記第１スナップショットの前記第１位置を計
算するステップは、前記第１スナップショットの前記第１位置を前記二次元面の演算バイ
アスに調節するステップをさらに有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像処理方法において、前記第１組の設定パラメーターは前記画像から
抽出された第１組の形体を有し、前記第２組の設定パラメーターは前記基準ビットマップ
から抽出された第２組の形体を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の画像処理方法において、前記画質閾値は、前記第１スナップショットの
鮮明さおよび第１スナップショットのコントラストを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の画像処理方法において、前記画質閾値は、前記第１スナップショット内
における高周波数成分の合計数を鮮明さの閾値に比較することにより少なくとも部分的に
定義されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像処理方法において、前記画質閾値は、前記第１スナップショット内
におけるエッジピクセルと非エッジピクセルとの間の平均強度差を強度差閾値に比較する
ことにより少なくとも部分的に定義されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像処理方法において、前記画像は１組のセグメントからなり、前記有
効スナップショットは前記画像内の目標セグメントであり、前記有効スナップショットを
記憶するステップは、１組のセグメント内における隣接セグメントのサブセットを有して
なる近傍を特定するステップであって、前記近傍内における各セグメントは目標セグメン
トの距離閾値内の位置を有するステップと、前記画像からセグメントのサブセットを抽出
するステップと、前記セグメントのサブセット内の少なくとも１つのセグメントの一部を
除去することにより前記セグメントのサブセットを改変し、前記改変されたセグメントの
サブセットにおける第１領域が前記目標セグメントの第２領域に対応するようにするステ
ップと、前記目標セグメントを前記改変されたセグメントのサブセットに統合するステッ
プと、前記改変されたセグメントのサブセットを前記画像に統合するステップとを有する
ことを特徴とする。
【００１５】
一方本発明のコンピューター読み取り可能な媒体は、上記の画像処理方法を実施する命
令を有することを特徴とする。
【００１６】
ここで本発明の画像処理方法は、画像取り込みシステムを較正する画像処理方法であっ
て、前記画像の基準セグメントのスナップショットを取り込むステップであって、前記基
準セグメントは画像内における第１位置であるステップと、前記画像に基づく基準ビット
マップの局所視点を特定するステップであって、前記局所視点は前記基準ビットマップ内
において前記画像内における第１位置に対応する第２位置を有するステップと、前記画像
を支持する二次元面上における第３位置を特定するステップであって、前記第３位置は前
記画像内における第１位置に対応するステップと、前記第１位置と前記第２位置との間で
第１マッピングを計算するステップと、前記第２位置と前記第３位置との間で第２マッピ
ングを計算するステップと、カメラの位置合わせ検証パラメーターを特定するステップで
あって、前記位置合わせ検証パラメーターは前記第１マッピングに少なくとも部分的に基
づくステップと、位置合わせ検証パラメーターが検証閾値未満であることに応答して前記
第３位置を調節するステップと、を有し、前記第３位置を調節するステップは、前記二次
元面上における第３位置のバイアスを演算するステップであって、前記バイアスは前記第
１マッピングおよび第２マッピングに部分的に基づくステップと、前記バイアスが調節閾
値を超えることに応答して前記第３位置を調節するステップとを有することを特徴とする
。
【００１７】
また、本発明の画像処理方法において、前記第１マッピングを演算するステップは、前
記スナップショットから第１組の形体を抽出し、前記局所視点セグメントから前記第１組
の形体に対応する第２組の形体を抽出するステップと、前記第１組の形体および前記第２
組の形体に基づき前記第１マッピングを計算するステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の画像処理方法において、前記第２マッピングを演算するステップは、前
記局所視点の１組の設定パラメーターに部分的に基づくことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像処理方法において、前記第１マッピングはアフィンマッピングであ
ることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の画像処理方法において、前記第２マッピングはアフィンマッピングであ
ることを特徴とする。
【００２１】
ここで、本発明の画像取り込みシステムは、画像の有効なスナップショットを取り込む
画像取り込みシステムであって、前記画像および前記画像に基づく基準ビットマップを支
持する二次元面における第１位置に前記画像を受信するスナップショット取り込み器であ
って、前記スナップショット取り込み器はカメラを制御して前記画像の第１スナップショ
ットを二次元面上における第１位置に取り込むスナップショット取り込み器と、前記画像
の前記第１スナップショットを受信するよう連結されるスナップショット検証器であって
、前記スナップショット検証器は前記第１スナップショットが画質閾値を超えることに応
答して前記第１スナップショットに対応する有効なスナップショットを記憶するスナップ
ショット検証器とを有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の画像取り込みシステムにおいて、前記スナップショット取り込み器はさ
らに、前記第１位置を特定する除外マップを受信するよう連結されることを特徴とする。
また、本発明の画像取り込みシステムにおいて、前記第１位置は、前記画像の第１組の設
定パラメーターの、前記画像に対応する基準ビットマップの第２組の設定パラメーターへ
の第１マッピングを計算するステップと、第２組の設定パラメーターの、前記画像が位置
する二次元面の第３組の設定パラメーターへの第２マッピングを計算するステップと、前
記第１組の設定パラメーター、前記第２組の設定パラメーター、前記第３組の設定パラメ
ーター、前記第１マッピング、および前記第２マッピングに少なくとも部分的に基づき前
記第１スナップショットの二次元面上の第１位置を特定するステップと、により演算され
ることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の画像取り込みシステムにおいて、前記画質閾値は前記第１スナップショ
ットの鮮明さおよび前記第１スナップショットのコントラストを有することを特徴とする
。
【００２４】
また、本発明の画像取り込みシステムにおいて、前記画像は１組のセグメントからなり
、前記有効スナップショットは前記画像内の目標セグメントであり、前記有効なスナップ
ショットの記憶は、前記１組のセグメント内における隣接セグメントのサブセットを有し
てなる近傍を特定するステップであって、前記近傍内における各セグメントは目標セグメ
ントの距離閾値内の位置を有するステップと、前記画像から前記セグメントのサブセット
を抽出するステップと、前記セグメントのサブセット内の少なくとも１つのセグメントの
一部を除去することにより前記セグメントのサブセットを改変し、前記改変されたセグメ
ントのサブセットにおける第１領域が前記目標セグメントの第２領域に対応するようにす
るステップと、前記目標セグメントを前記改変されたセグメントのサブセットに統合する
ステップと、前記改変されたセグメントのサブセットを前記画像に統合するステップと、
によって実施されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の各種実施形態による、印刷されたＰＣＢパターンのシミュレートされた基準ビットマップ、再構成されたビットマップ画像、および歪みビットマップの例を示す図である。
【図２】本発明の各種実施形態による、印刷されたＰＣＢビットマップの検査用システムのブロック図である。
【図３】本発明の各種実施形態による、印刷された画像の再構成ビットマップを生成する画像処理システムのブロック図である。
【図４】本発明の各種実施形態による画像取り込みシステムを示す図である。
【図５】本発明の各種実施形態により画像を較正し取り込む方法を示す図である。
【図６】本発明の各種実施形態により画像取り込み装置を較正する方法を示す。
【図７】本発明の各種実施形態による、画像、基準ビットマップ、およびＸＹテーブル上の位置間の位置合わせおよびマッピングの例を示す図である。
【図８】本発明の各種実施形態により１組のセグメントに分割された画像のセグメントを取り出しまたは記録する方法を示す図である。
【図９】演算システムのブロック図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、発明の実施形態について言及され、それらの例が添付図面において図示される。
これらの図は限定的ではなく、例示的であることが意図される。発明はこれらの実施形態
との関連で全般的に説明されるが、発明の範囲をこれらの特定実施形態に限定する意図は
ないことが理解されよう。
【００２７】
以下の記述では説明の目的から、発明の理解を提供すべく具体的な詳細が述べられる。
しかし当業者であれば発明はこれらの詳細なしでも実施できることが明らかであろう。当
業者であればいくつか以下に説明される本発明の実施形態はカメラ、スキャナー、プリン
ター、コンピューター、ファクシミリ機、ディスプレイまたはカメラ機能を有するものを
含む携帯装置、マルチメディア装置、等々、いくつかの異なるシステムおよび装置に組み
入れ得ることを理解しよう。本発明の実施形態はソフトウェア、ハードウェア、ファーム
ウェア、またはこれらの組み合わせにおいて実施することができる。
【００２８】
ブロック図に示される構成要素またはモジュールは発明の代表的実施形態を図示し、発
明をあいまいにするのを避けることを意図している。本考察を通じ、構成要素はサブユニ
ットを有してなり得る別個の機能装置として説明され得ることも理解されようが、当業者
であれば各種構成要素またはその一部は別個の構成要素に分割され得、または単一のシス
テムまたは構成要素内への統合を含め、一体化されることができることを理解しよう。さ
らに、図中における構成要素／モジュール間の接続は直接接続に限定されることを意図し
ていない。逆にこれらの構成要素間のデータは中間の構成要素により改変、再フォーマッ
ト、または他の方法で変えられることができる。またより多い、またはより少ない接続を
用いることができる。「連結された」または「通信上連結された」の用語は直接接続、１
つ以上の中間装置経由の間接接続、および無線接続を含むものと理解される。
【００２９】
明細書において「一実施形態」または「実施形態」の言及はその実施形態に関連して説
明される特定の特長、構造、特性、または機能が発明の少なくとも１つの実施形態に含ま
れ、１つを超える実施形態に含まれ得ることを意味する。明細書の各所に現れる「一実施
形態において」または「実施形態において」の語句は必ずしも同じ実施形態を指すもので
はない。
【００３０】
本発明のいくつかの用途は印刷回路（以降、ＰＣＢという）基板の検査用システムの各
種実施形態における使用にある。ＰＣＢパターンは産業用インクジェットプリンターによ
りドットパターンとして基板に印刷することができる。ドットパターンはプチンタのイン
クノズルのアレイにより形成される。ある期間プリンターが連続使用されると、ノズルは
つまり、または別途うまく機能しないことがあり、これは印刷されるドットパターンにお
ける異常につながり得る。印刷されたＰＣＢパターンにおける異常は短絡または接続破断
など回路の欠陥に対応し得る。
【００３１】
インクジェットプリンターにより印刷されたＰＣＢ画像に検査システムが適用される。
このような検査システムは印刷されたＰＣＢ画像における欠陥の特定を可能にし、さらに
印刷画像上で特定された欠陥の位置にどのノズルが結び付いているかの判定を可能にし得
る。図１は発明の各種実施形態により印刷されたＰＣＢ画像における欠陥検出の例を図示
する。ＰＣＢパターンの印刷された画像１４０をシミュレートされたＰＣＢパターンの基
準ビットマップ１２０に比較することができ、印刷された画像１４０と基準ビットマップ
１２０との差を表す歪みマップ１６０を生成することができる。実施形態において、歪み
マップ１６０の領域は印刷された画像１４０における欠陥に結び付いた異常の特定を容易
にするために色分けされている。
【００３２】
図２は発明の各種実施形態により印刷された画像の検査用システム２００のブロック図
を示す。検査用システム２００は入力ビットマップ画像２０５を受信し、それを入力画像
に基づき基準ビットマップ生成器２１５により生成される基準ビットマップ２２５と比較
する。基準ビットマップは印刷された画像のシミュレーションで、画像をＰＣＢ基板に印
刷することに由来する異常のすべてでないにしても大半を除外することを意図している。
【００３３】
実施形態において、入力ビットマップ画像２０５およびユーザー入力パラメーター２１
０から特定構成の基準ビットマップ２２５を生成することができる。生成された基準ビッ
トマップ２２５は基準ビットマップ２２５の解像度を高めるためにその基礎となる入力ビ
ットマップ画像２０５のサイズと構成とは異なるサイズと構成を有することができる。実
施形態において、ユーザー入力パラメーター２１０を用いて生成される基準ビットマップ
の設定パラメーターが演算される。ユーザー入力パラメーター２１０はｘ方向およびｙ方
向におけるドットパーインチ（ＤＰＩ）としてのプリンターピッチ、ミクロン単位のプリ
ンター液滴サイズ（インクジェットプリンターのノズルはドットを理想的な円形を有する
インクの「液滴」として描く）、および形成されるシミュレートされたパターンのＤＰＩ
を含むことができる。入力ビットマップ画像２０５の設定パラメーターをその基準ビット
マップ２２５の設定パラメーターに関連付ける倍率を演算することができる。
【００３４】
入力ビットマップ画像２０５および基準ビットマップ２２５は画像プロセッサー２３０
により比較される。ユーザー入力パラメーター２３５により設定できる欠陥検出器２４０
が入力ビットマップ画像２０５と生成された基準ビットマップ２２５との比較の際、発見
され得た異常について歪みマップ２４５を作成する。図１に代表的な歪みマップ１６０を
示す。
【００３５】
入力ビットマップ画像２０５は非常に大きいこともある。大きい画像は部分に分割する
ことができ、次に画像の選択された部分を画像に基づく基準ビットマップ２２５の対応部
分と比較することができる。実施形態において、比較される部分はユーザー入力パラメー
ター２１０により選択することができる。除外マップ生成器２２０により生成される入力
画像の除外マップ２５０を比較する部分の選択に用いることができる。除外マップは背景
の区域など入力ビットマップ画像２０５内の非検査区域を特定する。実施形態において、
画像は画像からの１組の部分、入力ビットマップ画像２０５、基準ビットマップ２２５、
および除外マップ２５０に部分的に基づき再構築することができる。再構築された画像は
前述のように欠陥検出の根拠になることができる。図１に代表的再構築ＰＣＢパターンの
画像１４０を示す。
【００３６】
システムの実施
図３は発明の各種実施形態による画像プロセッサー２３０のブロック図を示す。画像プ
ロセッサー２３０は入力ビットマップ画像２０５および入力画像から生成された基準ビッ
トマップ２２５を受信し、入力ビットマップ画像２０５の記憶された有効取り込みスナッ
プショット２６５を生成する。実施形態において、画像プロセッサー２３０は除外マップ
２５０を受信することができる。画像プロセッサー２３０は検査用システム２００の実施
形態で用い、入力ビットマップ画像２０５の高解像度画像を生成することができる。各種
実施形態において、画像プロセッサー２３０は大きい画像の１部分である入力ビットマッ
プ画像２０５の位置を特定し記録することができる。大きい画像は取り込み、記憶された
部分１組から再構築することができる。
【００３７】
図４は発明の各種実施形態による代表的な画像取り込みシステムを示す。画像取り込み
システムは入力画像３０５の上にある二次元空間内で制御アームにより制御され位置付け
られるカメラ３２０を含むことができる。いくつかの実施形態において、カメラ３２０の
位置は制御アームにより固定され、入力画像の異なる部分を撮影できるよう照明源３１５
により照明される二次元の可動表面としての二次元面３１０（各種実施形態において「ｘ
ｙテーブル」）の上で画像を動かすことにより、入力画像３０５の位置がカメラ位置に対
し変更される。実施形態において、画像全体が１回のスキャンで取り込めない場合、入力
画像３０５の部分を取り込み記憶することができる。
【００３８】
発明の各種実施形態において、画像取り込みシステムはさらにカメラに接続されるコン
ピューター３２５も有してなる。コンピューター３２５はカメラ３２０の焦点および露出
双方を最適化するために用いる特定の処理機能を提供することができる。実施形態におい
て、カメラにより取り込まれた画像の記憶および処理はコンピューター３２５において行
なうことができる。取り込まれた印刷画像は画像の取り込まれ記憶された部分１組から再
構築することができる。
【００３９】
スナップショット取り込み器２５５は入力ビットマップ画像２０５および入力ビットマ
ップ画像２０５から生成された基準ビットマップ２２５を受信し、入力ビットマップ画像
２０５の取り込みスナップショットを形成する。各種実施形態において、スナップショッ
ト取り込み器２５５は入力ビットマップ画像２０５の一部分を取り込むことができ、入力
ビットマップ画像２０５に基づく受信された除外マップ２５０を部分的に用いて取り込む
部分を選択することができる。さらに詳細に後述されるように、各種実施形態における画
像取り込みは画像取り込みシステムの初期較正を含むことができる。この較正は二次元面
３１０上の位置合わせされた印刷画像または印刷画像の部分としての入力画像３０５の特
徴とその対応する基準ビットマップ２２５の特徴との比較に少なくとも部分的に基づく。
【００４０】
実施形態において、スナップショット検証器２６０は取り込みスナップショトを受信し
、コントラストおよび鮮明さを含み得るスナップショットの画像特徴に部分的に基づきス
ナップショットの品質を検証する。画像取り込みシステムの実施形態において、画像の鮮
明さはスナップショットにおける高周波数成分量の測定から判定することができ、画像の
コントラストはスナップショットのエッジ周囲の平均強度差から演算することができる。
取り込みスナップショットの品質が品質の閾値を超える場合、有効取り込みスナップショ
ット２６５は記憶される。
【００４１】
画像の較正および取り込み方法
前述のように、画像のスナップショットを取り込み、印刷画像における欠陥を検出する
検査システムの実施形態において用いることができる。印刷画像全体が１回のスキャンで
取り込めない場合、印刷画像の取り込まれ記憶された部分１組から取り込み画像を再構築
することができる。
【００４２】
図５は発明の各種実施形態により、構造に関係なく画像を較正し取り込む方法４００を
示す。方法４００は検査用システム２００における画像プロセッサー２３０の実施形態に
おいて実施することができる。方法４００は取り込まれる画像スナップショットおよび画
像に基づく基準ビットマップの特徴に基づく検査システムを較正すること（ステップＳ４
０５）、取り込む画像スナップショットの設定パラメーターを初期化し（ステップＳ４１
０）、それらを基準マップおよび二次元面上の対応パラメーターにマップすること、取り
込まれる画像スナップショットの二次元面上の位置を演算すること（ステップＳ４１５）
、演算された位置において画像のスナップショットを取り込むこと（ステップＳ４２０）
、および取り込みスナップショットを検証すること（ステップＳ４２５）のステップを有
してなる。
【００４３】
画像取り込み用の検査システムの較正
図６は発明の各種実施形態により基準ビットマップ５００Ｃ、画像スナップショット５
００Ａ、および二次元面５００Ｂ上にＸＹ座標位置の位置合わせおよびマッピングの例を
示す。本例において、基準ビットマップ５００Ｃは１組の部分に分割されており、５０５
はこのような部分の例である。各座標システムにおいて基準座標（本例では画像スナップ
ショット５００Ａの右上の角）が特定される（基準ビットマップ５００Ｃでは５１０ｃ、
取り込まれる画像スナップショット５００Ａでは５１０ａ、および二次元面５００Ｂでは
５１０ｂ）。この基準座標が３つの座標システムを較正すること（ステップＳ４０５）の
根拠を形成する。
【００４４】
実施形態において、基準ビットマップ５００Ｃ上のピクセルの位置（ｘR，ｙR）および
画像スナップショット５００Ａ上のピクセルの位置（ｘS，ｙS）間のアフィンマッピング
は次の方程式に従い演算される。
【００４５】
【数１】
2010025938.tif 000003
【００４６】
実施形態において、基準ビットマップ５００Ｃ上の座標位置および二次元面５００Ｂ上
の対応座標間の符号５２５で示すマッピングＨRTは前述のように、基準ビットマップ２２
５が生成されたときにその設定パラメーターとして演算された基準ビットマップ２２５に
おけるピクセルサイズの測定に基づくことができる。
【００４７】
図７は発明の各種実施形態により構造に関係なく画像取り込みシステムの較正用の方法
６００を示す。方法６００は方法４００の実施形態においてステップＳ４０５として実施
することができる。
【００４８】
ユーザーは二次元面３１０を望まれる位置に動かし、カメラ３２０の焦点位置を設定し
、コンピューター３２５に記憶されるシミュレートされた基準ビットマップの視点を倍率
および位置において取り込まれる入力画像３０５のカメラ３２０における視点に対応する
よう手動で調節することにより検査システムの初期設定を作成する（ステップＳ６０５）
。画像のスナップショトおよび基準ビットマップの対応する視点（「局所視点」）が取り
込まれる（ステップＳ６１０）。
【００４９】
実施形態において、ＳＩＦＴ形体抽出器などの形体抽出器を用いて画像スナップショッ
トおよび基準ビットマップの局所視点から形体が抽出される（ステップＳ６１５）。当業
者であればさまざまな形体抽出方法が存在し、形体抽出器の選択は発明に肝要でないこと
を理解しよう。実施形態において、抽出された形体への最小二乗法の適用を用いて基準ビ
ットマップ上の座標およびカメラ座標間のアフィンマッピングＨRSを演算することができ
る（ステップＳ６２０）。アフィンマッピングＨRSを用いて傾斜角（位置合わせ検証パラ
メーター）を演算することができる（ステップＳ６２５）。実施形態において、傾斜角は
そのサイズ（閾値より小さいと見込まれる）に基づき検証され（ステップＳ６３０）、ス
テップＳ６１０〜Ｓ６２５は検証が成功するまで繰り返される。例えば、ある実施形態に
おいて有効な傾斜角は５．５ｃｍ×５．５ｃｍの基板について５度である。アフィンマッ
ピングＨRSおよびマッピングＨRTに基づき現在の二次元面の位置のバイアスを演算するこ
とができる（ステップＳ６３５）。必要であれば演算されたバイアスに基づき二次元面の
位置を調節することができる（ステップＳ６４０）。
【００５０】
画像の初期化
実施形態において、二次元面上で取り込まれる画像の位置は画像の基準ビットマップ２
２５の生成および画像取り込み装置の較正から引き出された設定データに少なくとも部分
的に基づいて演算される（ステップＳ４１０およびステップＳ４１５）。使用し得る設定
データは基準ビットマップ設定パラメーター５２０、基準ビットマップおよび二次元面間
のマッピングＨRT５２５、二次元面５００Ｂおよび基準ビットマップ５００Ｃ上の初期位
置、ｘ方向およびｙ方向における二次元面の運動ステップのサイズ、較正中に演算された
（ステップＳ６２５）傾斜角（位置合わせ検証パラメーター）、ならびに画像スナップシ
ョットに対応する基準ビットマップ部分５０５の幅および高さを含む。当業者であればさ
まざまな設定データが存在し、初期化に用いるデータの選択は発明に肝要でないことを理
解しよう。
【００５１】
画像の取り込みおよび検証
実施形態において、スナップショット画像が取り込まれ（ステップＳ４２０）、二次元
面上で取り込まれるスナップショットの組内で一貫性を維持するためにスナップショット
の品質が測定される（ステップＳ４２５）。各種実施形態において、品質は取り込まれた
スナップショットの鮮明さとコントラストを測定し、これらの値を閾値と比較することに
より判定することができる。取り込まれたスナップショットの鮮明さはスナップショット
における高周波数成分の量を判定することにより測定でき、取り込まれたスナップショッ
ト内のコントラストはスナップショット内で検出されたエッジ周囲の平均強度さに基づき
演算することができる。例えば、実施形態において品質閾値は１５０である。
【００５２】
実施形態において、検査システムのカメラ３２０で実行される方法またはコンピュータ
ー３２５で実行される方法を用い、品質基準を満足しない測定された特長を補正すること
により取り込まれたスナップショットの品質をリアルタイムで改良することができる。例
えば、コントラストは自動露出方法で改良でき、鮮明さは自動焦点方法で改良できる。
【００５３】
画像部分の取り出しまたは記憶
画像が１回のスキャンで取り込めない場合、画像のセグメントのスナップショット１組
を取り込み記憶することができる。実施形態において、記憶された画像セグメント１組を
用い画像全体を再構築することができる。画像から生成された基準ビットマップ２２５は
スナップショットとして取り込まれる画像部分１組に対応するセグメントの１組として生
成されることができる。実施形態において、基準ビットマップ２２５内の各セグメント位
置は画像内でスナップショットが取り込まれる位置に対応することができる。当業者であ
れば発明の実施形態は１つの画像を取り込むため、または画像の１セグメントを取り込む
ために使用できることを理解しよう。
【００５４】
図８は発明の各種実施形態において１組のセグメントに分割された画像７００のセグメ
ント７１５を取り出しまたは記憶する方法を示す。セグメントの組内の各セグメント７０
５は幅と高さとともに座標基点に対する行数ｒおよび列数ｃとして表されるセグメント位
置を有する。例において、座標基点７２０は画像の左上の角にあり、セグメント７０５の
位置（ｒ，ｃ）は座標基点７２０に対しセグメントの第３行およびセグメントの第１列に
ある。
【００５５】
発明の実施形態において、画像の任意の特定セグメントを処理することはその画像につ
いて作成されたセグメントの組全体を取り出すことを必要としない。例えば、画像７００
内の位置（ｘ，ｙ）にあるセグメント７１５をアクセスするためには、位置（ｘ，ｙ）を
囲むセグメント位置（ｒ，ｃ）を有するセグメントの近傍を定義する隣接セグメント７１
０ａ〜７１０ｄのサブセットが抽出され、セグメント７１５がその近傍内でアクセスされ
る（例えば読み取られまたは記憶される）。当業者であれば、隣接セグメントのサブセッ
トのサイズは発明に肝要でないことを理解しよう。
【００５６】
演算システムの実施
本発明は汎用コンピューターおよびデータ処理用の特殊用途コンピューターを含むがこ
れらに限定されず、データを処理できる任意の命令実行／演算装置またはシステムにおい
て実施できることが特記される。本発明はさらにデジタルカメラ、プリンター、スキャナ
ー、多機能プリンター／スキャナー、ファクシミリ機、マルチメディア装置、およびデー
タを処理、取り込み、伝送、または記憶する他の任意の装置を含むがこれらに限定されず
、他の演算装置およびシステムに実装することもできる。さらに、いずれの装置内で本発
明の態様をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせを
含み多種多様な方法で実施することができる。例えば、本発明の各種態様を実施する機能
は個別論理素子、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／またはプログ
ラム制御プロセッサーを含む多種多様な方法で実装されるコンポーネントにより実行され
得る。これらの要素が実装される方法は本発明に重要ではないことが特記される。
【００５７】
図９は本発明の実施形態を実施または具現し得る命令実行／演算装置１１００の実施形
態の機能的ブロック図を示す。図９に示すように、プロセッサー８０２がソフトウェア命
令を実行し、他のシステムコンポーネントと相互に作用する。一実施形態において、プロ
セッサー８０２は（限定ではなく例として）ＡＭＤプロセッサー、ＩＮＴＥＬプロセッサ
ー、ＳＵＮ  ＭＩＣＲＯＳＹＳＴＥＭＳプロセッサー、またはＰＯＷＥＲＰＣ対応ＣＰＵ
など汎用プロセッサーであって良く、またはプロセッサーは１つまたは複数の特定用途向
けプロセッサーであることができる。プロセッサー８０２に連結した記憶装置８０４がデ
ータおよびソフトウェアプログラムの長期記憶を提供する。記憶装置８０４はハードディ
スクドライブおよび／またはコンピューター読み取り可能な媒体（例、ディスケット、テ
ープ、コンパクトディスク、ＤＶＤ、等々）のドライブまたはソリッドステートメモリー
装置など、データを記憶できる別の装置であって良い。記憶装置８０４はプロセッサー８
０２で用いるプログラム、命令、および／またはデータを保持することができる。一実施
形態において、記憶装置８０４に記憶され、またはそこからロードされるプログラムまた
は命令はメモリー８０６にロードされ、プロセッサー８０２により実行されることができ
る。一実施形態において、記憶装置８０４はプロセッサーでオペレーティングシステムを
実施する命令を保持している。一実施形態において、あり得るオペレーティングシステム
はＵＮＩＸ（登録商標）、ＡＩＸ、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉ
ｎｄｏｗｓ（登録商標）、およびＡｐｐｌｅ  ＭＡＣ  ＯＳを含むがこれらに限定されな
い。実施形態において、オペレーティングシステムは演算システム８００上で実行され、
その動作を制御する。
【００５８】
プロセッサー８０２に連結されたアドレス可能なメモリー８０６を用いてプロセッサー
８０２により実行されるデータおよびソフトウェア命令を記憶することができる。メモリ
ー８０６は例えばファームウェア、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ
ー、不揮発性ランダムアクセスメモリー（ＮＶＲＡＭ）、ランダムアクセスメモリー（Ｒ
ＡＭ）、またはこれらの組み合わせであって良い。一実施形態において、メモリー８０６
は別途サービス、ユーティリティー、またはモジュールとして知られるいくつかのソフト
ウェアオブジェクトを記憶する。当業者であれば、記憶装置８０４およびメモリー８０６
は同じ要素で双方の立場で機能し得ることを理解しよう。一実施形態において、図２およ
び図３における１つ以上のコンポーネントは記憶装置８０４、メモリー８０６に記憶され
、プロセッサー８０２により実行されるモジュールであって良い。
【００５９】
一実施形態において、演算システム８００は他の装置、他のネットワーク、または双方
と通信する能力を提供する。演算システム８００は演算システム８００を他のネットワー
クおよび装置と通信できるよう連結する１つ以上のネットワークインターフェイス８１２
、または通信ポート８１４を含むことができる。例えば、演算システム８００は各々プロ
セッサー８０２に通信できるよう連結され、演算システム８００を他の演算システム、ネ
ットワーク、および装置に連結するために用い得るネットワークインターフェイス８１２
、通信ポート８１４、または双方を含むことができる。
【００６０】
一実施形態において、演算システム８００は図形およびテキストの表示を促進するため
にプロセッサー８０２に連結される１つ以上の出力装置８０８を含むことができる。出力
装置８０８はディスプレイ、ＬＣＤ画面、ＣＲＴモニター、プリンター、タッチ画面、ま
たは情報を表示する他の装置を含むことができるが、これらに限定されない。演算システ
ム８００はさらに出力装置８０８において情報または画像を表示するのを助長するグラフ
ィックスアダプター（図示せず）を含むことができる。
【００６１】
プロセッサー８０２に連結された１つ以上の入力装置８１０を用いてユーザー入力を助
長することができる。入力装置８１０はマウス、トラックボール、またはタッチパッドを
含むがこれらに限定されず、さらに演算システム８００にデータまたは命令を入力するキ
ーボードまたはキーパッドを含むことができる。
【００６２】
一実施形態において、演算システム８００は通信ポート８１４、ネットワークインター
フェイス８１２、記憶装置８０４、メモリー８０６に記憶されたデータ、または入力装置
８１０から、スキャナー、コピー機、ファクシミリ機、または他の演算装置を通してなど
入力を受信することができる。
【００６３】
当業者であれば、いずれの演算システムも本発明の実施に肝要でないことを理解しよう
。当業者であればさらに上述の要素のいくつかは物理的および／または機能的にサブモジ
ュールに分けられるか、またはいっしょに組み合わされるかできることを理解しよう。
【００６４】
本発明の実施形態はさらに各種コンピューター実施の操作を行なうためのコンピュータ
ーコードを有するコンピューター読み取り可能な媒体に関連できることが特記される。媒
体およびコンピューターコードは本発明の目的向けに特別に設計され構築されたものでも
良く、または関連技術の当業者が周知または入手可能な種類であることもできる。コンピ
ューター読み取り可能な媒体の例は、ハードディスク、フロッピー（登録商標）・ディス
ク、および磁気テープなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ装置およびホログラフィ装置などの
光学媒体、光磁気媒体、および特別用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマーブル論
理装置（ＰＬＤ）、フラッシュメモリー装置、ならびにＲＯＭ装置およびＲＡＭ装置など
プログラムコードを記憶し、または記憶して実行するよう特別に構成されるハードウェア
装置を含むがこれらに限定されない。コンピューターコードの例にはコンパイラーにより
作成されるような機械コード、およびインタープリターを用いてコンピューターにより実
行されるより高位のコードを含むファイルが含まれる。
【００６５】
発明は各種の改変および別の形態が許されるが、その具体的な例が図面に示され本明細
書において詳細に説明された。しかし発明は開示された特定の形に限定されず、逆に発明
は添付クレームの範囲に入るすべての改変、同等物、および代替に及ぶものとする。
【符号の説明】
【００６６】
１２０，２２５，５００Ｃ…基準ビットマップ、１４０，７００…画像、１６０，２４
５…歪みマップ、２００…検査用システム、２０５…入力ビットマップ画像、２１０，２
３５…ユーザー入力パラメーター、２１５…基準ビットマップ生成器、２２０…除外マッ
プ生成器、２３０…画像プロセッサー、２４０…欠陥検出器、２５０…除外マップ、２５
５…スナップショット取り込み器、２６０…スナップショット検証器、２６５…有効取り
込みスナップショット、３０５…部分としての入力画像、３１０…可動表面としての二次
元面、３１５…照明源、３２０…カメラ、３２５…コンピューター、４００，６００…方
法、５００Ａ…画像スナップショット、５００Ｂ…二次元面、５０５…基準ビットマップ
部分、５２０…基準ビットマップ設定パラメーター、７０５，７１０ａ，７１０ｂ，７１
０ｃ，７１０ｄ，７１５…セグメント、７２０…座標基点、８００…演算システム、８０
２…プロセッサー、８０４…記憶装置、８０６…メモリー、８０８…出力装置、８１０…
入力装置、８１２…ネットワークインターフェイス、８１４…通信ポート、１１００…命
令実行／演算装置、ＨRS…アフィンマッピング、ＨRT…マッピング、ｃ…列数、ｒ…行数
。
【図２】
2010025938.tif 000004
【図３】
2010025938.tif 000005
【図４】
2010025938.tif 000006
【図５】
2010025938.tif 000007
【図６】
2010025938.tif 000008
【図７】
2010025938.tif 000009
【図８】
2010025938.tif 000010
【図９】
2010025938.tif 000011
【図１】
2010025938.tif 000012