(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板の検査を行う検査システムであって、
読み取った画像から複数の予め定められたサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出すオーバーヘッド型の画像読取装置と、
第１の色を有するシートと、
前記第１の色より輝度の高い第２の色を有し、矩形状であり、且つ、前記複数の予め定められたサイズのそれぞれと略同一サイズの複数の載置台と、を有し、
前記画像読取装置は、
前記複数の予め定められたサイズの内の特定のサイズを設定する設定部と、
前記シート、前記シート上に載置された前記複数の載置台の内の前記特定のサイズの載置台、及び、前記特定のサイズの載置台上に載置されたプリント回路基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像から前記特定のサイズの載置台を検出する検出部と、
前記検出部が検出した載置台を含む前記特定のサイズの画像を切り出す切出し部と、
を有することを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記検出部は、前記第１の色と前記第２の色の差を利用して前記特定のサイズの載置台を検出する、請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
前記載置台は、前記プリント回路基板を突き当てるための角を備える内壁を有する、請求項１または２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記切出し部は、前記プリント回路基板を突き当てるための角に対応する前記載置台の外側の角を基準として、前記特定のサイズの画像を切り出す、請求項３に記載の検査システム。
【請求項５】
前記第１の色は、黒色であり、
前記第２の色は、白色である、請求項１〜４の何れか一項に記載の検査システム。
【請求項６】
読み取った画像から複数の予め定められたサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出すオーバーヘッド型の画像読取装置を用いた、プリント回路基板の検査を行う検査方法であって、前記画像読取装置が、
前記複数の予め定められたサイズの内の特定のサイズを設定し、
第１の色を有するシートと、前記シート上に載置された、前記第１の色より輝度の高い第２の色を有し、矩形状であり、且つ、前記複数の予め定められたサイズのそれぞれと略同一サイズの複数の載置台の内の前記特定のサイズの載置台と、前記特定のサイズの載置台上に載置されたプリント回路基板を撮像し、
前記撮像した画像から前記特定のサイズの載置台を検出し、
前記検出した載置台を含む前記特定のサイズの画像を切り出す、
ことを含むことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査システム及び検査方法に関し、特に、プリント回路基板の検査を行う検査システム及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を用いてプリント回路基板の検査を行う検査システムが利用されている。このような検査システムは、予め、正しく製造されたプリント回路基板を撮像して基準画像を生成しておく。同様に、検査システムは、検査対象のプリント回路基板を撮像して検査用画像を生成し、基準画像と検査用画像を比較することにより、検査対象のプリント回路基板が正しく製造されたか否かを判定する。
【０００３】
基板の外観を検査する卓上型の基板外観検査装置が知られている。この基板外観検査装置は、良品の基板について予め得られた２値化画像の検査判定基準データと、検査対象の基板を撮影した測定画像について得られた２値化画像の測定データとを比較することにより、検査対象の基板の良否を判定する（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０３６６１号公報
【発明の概要】
【０００５】
一般に、画像を用いてプリント回路基板の検査を行う検査システムは、撮像した画像から矩形領域を検出し、検出した矩形領域を切り出すことにより、基準画像及び検査用画像を生成する。しかしながら、プリント回路基板には様々な種類の部品が実装されている。プリント回路基板から突出している部品、又はプリント回路基板の一辺と同程度の長さを有する部品がプリント回路基板に実装されている場合、照明等の外部環境の変化によって、検出する矩形領域の位置及びサイズが異なってしまう場合がある。その場合、基準画像と検査用画像の切出し位置及び切出しサイズが異なり、適切な検査結果を得ることができなくなる可能性があった。
【０００６】
本発明の目的は、プリント回路基板を精度良く検査することが可能な検査システム及び検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態の一側面に係る検査システムは、プリント回路基板の検査を行う検査システムであって、読み取った画像から複数の予め定められたサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出すオーバーヘッド型の画像読取装置と、第１の色を有するシートと、第１の色より輝度の高い第２の色を有し、矩形状であり、且つ、複数の予め定められたサイズのそれぞれと同一サイズの複数の載置台と、を有し、画像読取装置は、複数の予め定められたサイズの内の特定のサイズを設定する設定部と、シート、シート上に載置された、複数の載置台の内の特定のサイズの載置台、及び、特定のサイズの載置台上に載置されたプリント回路基板を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像から特定のサイズの載置台を検出する検出部と、検出部が検出した載置台を含む特定のサイズの画像を切り出す切出し部とを有する。
【０００８】
また、本実施形態の一側面に係る検査方法は、読み取った画像から複数の予め定められたサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出すオーバーヘッド型の画像読取装置を用いた、プリント回路基板の検査を行う検査方法であって、画像読取装置が、複数の予め定められたサイズの内の特定のサイズを設定し、第１の色を有するシートと、シート上に載置された、第１の色より輝度の高い第２の色を有し、矩形状であり、且つ、複数の予め定められたサイズのそれぞれと同一サイズの複数の載置台の内の特定のサイズの載置台と、特定のサイズの載置台上に載置されたプリント回路基板を撮像し、撮像した画像から特定のサイズの載置台を検出し、検出した載置台を含む特定のサイズの画像を切り出すことを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検査システムは、照明等の外部環境に変化がある場合でも、撮像した画像に写っている載置台に基づいて一定の位置から一定のサイズの基準画像及び検査用画像を切出すことができるので、プリント回路基板を精度良く検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に従った検査システム１を示す図である。
【図２】画像読取装置１００の側面図である。
【図３】光学ユニット２０が搖動した状態の画像読取装置１００の側面図である。
【図４】実施形態に従った検査システム１の概略構成を示す図である。
【図５】画像処理回路１０６の概略構成を示す図である。
【図６】画像切出し処理の動作を示すフローチャートである。
【図７Ａ】画像切出し処理における各画像について説明するための模式図である。
【図７Ｂ】画像切出し処理における各画像について説明するための模式図である。
【図８Ａ】画像切出し処理における各画像について説明するための模式図である。
【図８Ｂ】画像切出し処理における各画像について説明するための模式図である。
【図９】画像検査処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る検査システム及び検査方法について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１２】
図１は、実施形態に従った検査システムを示す図である。図１に示すように、検査システム１は、画像読取装置１００、情報処理装置２００、シート３００及び載置台４００を有し、プリント回路基板５００の検査を行う。
【００１３】
画像読取装置１００は、オーバーヘッド型のイメージスキャナ装置である。画像読取装置１００は、読み取った画像から複数の予め定められた切出しサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出し、情報処理装置２００に送信する。予め定められた切出しサイズは、例えばＡ３、Ａ４、Ａ５及びＡ６サイズである。オーバーヘッド型のスキャナ装置とは、カメラの撮像方向を副走査方向に移動させながら、主走査方向の走査を繰り返して画像を生成するタイプのスキャナ装置である。
【００１４】
情報処理装置２００は、例えば画像読取装置１００に接続して用いられるパーソナルコンピュータ等である。
【００１５】
シート３００は、第１の色を有し、且つ、布、紙又はプラスティック等で形成された矩形状のシートである。第１の色は、十分に輝度の低い色であり、例えば黒色である。
【００１６】
載置台４００は、第２の色を有する、矩形状の台である。第２の色は、シート３００が有する第１の色より輝度の高い色であり、例えば白色である。なお、シート３００及び載置台４００の色は、それぞれ黒色及び白色に限定されず、目視により区別可能な程度に異なっていればどのような組合せでもよい。但し、画像読取装置１００は、撮像したシート３００と載置台４００の輝度差が大きいほど、シート３００に載置された載置台４００を精度良く検出できる。
【００１７】
また、載置台４００は、プリント回路基板５００を突き当てるための角４０１を備える内壁４０２を有する。図１には、一つの載置台４００のみが示されているが、検査システム１は、画像読取装置１００において予め定められた各切出しサイズと略同一サイズの複数の載置台を有する。「略同一サイズ」には、各切出しサイズと完全に同一なサイズだけでなく、各切出しサイズに対して所定の差を有するサイズも含まれる。所定の差は、例えば、各載置台に対応する切出しサイズの画像を切出したときに、その載置台に載置されたプリント回路基板がその切出した画像に含まれる範囲で定められる。
【００１８】
載置台４００は、シート３００上に載置され、検査対象であるプリント回路基板５００を載置する。プリント回路基板５００は、プリント基板及びプリント基板上に実装された複数の部品を有しており、プリント回路基板５００に実装される部品の内の一部は、プリント基板から突出する（はみ出す）ように実装されていてもよい。プリント回路基板５００の検査では、複数の載置台の内、プリント回路基板５００が突出しない（はみ出さない）サイズの載置台４００が利用される。
【００１９】
図２は、画像読取装置１００の側面図である。
【００２０】
画像読取装置１００は、本体１０及び光学ユニット２０を有する。
【００２１】
本体１０は、台座１１、アーム１２、支持部材１３およびカバー１４を有する。台座１１は、載置面２に載置され、本体１０を支える。台座１１には、電源スイッチ及び画像読取開始スイッチが設けられる。アーム１２は、直方体の形状を有し、台座１１から鉛直方向上方に向けて伸びている。支持部材１３は、アーム１２の鉛直方向上方の端部に結合され、画像読取装置１００の前方に向けて伸びている。カバー１４は、支持部材１３および光学ユニット２０を鉛直方向上方から覆うように、光学ユニット２０の回転軸Ｘに設けられる。回転軸Ｘは、画像読取装置１００を正面から見て左右方向に伸びる軸である。
【００２２】
光学ユニット２０は、本体１０に対して回転軸Ｘ周りに回転自在に支持される。光学ユニット２０は、光源２１、撮像装置２２、本体２３および軸部材２４を有する。軸部材２４は、円柱形状を有し、支持部材１３によって回転軸Ｘ周りに回転自在に支持される。本体２３は、軸部材２４と結合し、軸部材２４から回転軸Ｘの半径方向に伸びている。本体２３は中空の部材であり、本体２３内に光源２１及び撮像装置２２が設けられている。
【００２３】
光源２１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等であり、鉛直方向下方に向けて、載置面２に載置された対象物に対して光を照射する。光源２１は、光源２１の光軸Ａ１と撮像装置２２の光軸Ａ２が略同一方向に向かうように設けられる。
【００２４】
撮像装置２２は、読取レンズ２６およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）２７を有し、載置面２に載置された対象物を撮像する。ＣＣＤ２７は、複数の撮像素子が回転軸Ｘと平行な方向（主走査方向）に配列されたラインセンサである。読取レンズ２６は、載置面２に載置された対象物からの反射光をＣＣＤ２７の受光面２７ａに結像させる。ＣＣＤ２７の各撮像素子は、読取レンズ２６によって受光面２７ａに結像した光を受光し、受光した光に対応する電気信号を出力する。ＣＣＤ２７は、載置面２における読取対象ラインＬ１を読み取り、主走査方向のライン画像データを生成する。
【００２５】
光学ユニット２０は、駆動装置（不図示）によって回転軸Ｘ周りの駆動力が作用されることにより、回転軸Ｘ周り（矢印Ｙ１の方向）に揺動される。
【００２６】
図３は、光学ユニット２０が搖動した状態の画像読取装置１００の側面図である。
【００２７】
図３に示す側面図は、光学ユニット２０が画像読取装置１００の最前方側に向かって搖動した状態を示している。読み取り開始前、光学ユニット２０は図２に示す状態にセットされており、読み取り開始時、撮像装置２２は、台座１１の前方端に接する読取対象ラインＬ１を読み取る。読取対象ラインＬ１の読み取り完了時、光学ユニット２０は駆動装置によって矢印Ｙ１の方向に回転され、読取対象ラインは前方へ移動し、撮像装置２２は、新たな読取対象ラインを読み取る。その後、光学ユニット２０が駆動装置によって矢印Ｙ１の方向に回転されながら、撮像装置２２は、図３に示す読取対象ラインＬ２を読み取るまで、載置面２に載置された対象物を順次読み取っていく。
【００２８】
撮像装置２２は、読み取った各読取対象ラインからライン画像データを生成し、各ライン画像データから構成される画像データ（以下、ＲＧＢ画像と称する）を生成する。このＲＧＢ画像は、各画素データが、例えばＲＧＢ各色毎に８ｂｉｔで表される計２４ｂｉｔのＲＧＢ値からなるカラー画像データとなる。
【００２９】
撮像装置２２は、ＲＧＢ画像又はＲＧＢ画像の各画素のＲＧＢ値を輝度値及び色差値（ＹＵＶ値）に変換した画像（以下、入力画像と称する）を生成し、第１画像メモリ１０２に保存する。なお、ＹＵＶ値は、例えば以下の式により算出することができる。
Ｙ値＝  ０．３０×Ｒ値＋０．５９×Ｇ値＋０．１１×Ｂ値    （１）
Ｕ値＝−０．１７×Ｒ値−０．３３×Ｇ値＋０．５０×Ｂ値    （２）
Ｖ値＝  ０．５０×Ｒ値−０．４２×Ｇ値−０．０８×Ｂ値    （３）
【００３０】
図４は、実施形態に従った検査システム１の概略構成を示す図である。画像読取装置１００は、光源２１、撮像装置２２、駆動装置１０１、第１画像メモリ１０２、第１インターフェース装置１０３、第１記憶装置１０４、第１ＣＰＵ（Control Processing Unit）１０５及び画像処理回路１０６を有する。以下、画像読取装置１００の各部について詳細に説明する。
【００３１】
駆動装置１０１は、モータと、モータの回転軸及び光学ユニット２０を結合する伝達部材とを有する。駆動装置１０１は、第１ＣＰＵ１０５からの制御信号によって、光学ユニット２０に対して図２に示した回転軸Ｘ周りの駆動力を作用させることにより、光学ユニット２０を回転軸Ｘ周りに揺動させる。
【００３２】
第１画像メモリ１０２は、不揮発性半導体メモリ、揮発性半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶装置を有する。第１画像メモリ１０２は、撮像装置２２と接続され、撮像装置２２により生成された入力画像を保存する。
【００３３】
第１インターフェース装置１０３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のシリアルバスに準じるインターフェース回路を有し、情報処理装置２００と電気的に接続して画像データ及び各種の情報を送受信する。
【００３４】
第１記憶装置１０４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、第１記憶装置１０４には、画像読取装置１００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から公知のセットアッププログラム等を用いて第１記憶装置１０４にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（digital versatile disk read only memory）等である。
【００３５】
第１ＣＰＵ１０５は、光源２１、撮像装置２２、駆動装置１０１、第１画像メモリ１０２、第１インターフェース装置１０３、第１記憶装置１０４及び画像処理回路１０６と接続され、これらの各部を制御する。第１ＣＰＵ１０５は、光源２１の点灯・消灯制御、撮像装置２２の画像生成制御、第１画像メモリ１０２の制御、第１インターフェース装置１０３を介した情報処理装置２００とのデータ送受信制御、第１記憶装置１０４の制御等を行う。
【００３６】
画像処理回路１０６は、第１画像メモリ１０２に接続され、矩形切出し処理を行う。この画像処理回路１０６は、第１ＣＰＵ１０５に接続され、第１ＣＰＵ１０５からの制御により予め第１記憶装置１０４に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、画像処理回路１０６は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。
【００３７】
情報処理装置２００は、第２インターフェース装置２０１、第２画像メモリ２０２、表示装置２０３、入力装置２０４、第２記憶装置２０５及び第２ＣＰＵ２０６を有する。以下、情報処理装置２００の各部について詳細に説明する。
【００３８】
第２インターフェース装置２０１は、画像読取装置１００の第１インターフェース装置１０３と同様のインターフェース回路を有し、情報処理装置２００と画像読取装置１００とを接続する。
【００３９】
第２画像メモリ２０２は、画像読取装置１００の第１画像メモリ１０２と同様の記憶装置を有する。第２画像メモリ２０２には、第２インターフェース装置２０１を介して画像読取装置１００から受信した画像を保存する。
【００４０】
表示装置２０３は、液晶、有機ＥＬ等から構成されるディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインターフェース回路を有し、第２画像メモリ２０２と接続されて第２画像メモリ２０２に保存されている画像データをディスプレイに表示する。
【００４１】
入力装置２０４は、キーボード、マウス等の入力装置及び入力装置から信号を取得するインターフェース回路を有し、利用者の操作に応じた信号を第２ＣＰＵ２０６に出力する。
【００４２】
第２記憶装置２０５は、画像読取装置１００の第１記憶装置１０４と同様のメモリ装置、固定ディスク装置、可搬用の記憶装置等を有する。第２記憶装置２０５には、情報処理装置２００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて第２記憶装置２０５にインストールされてもよい。
【００４３】
第２ＣＰＵ２０６は、第２インターフェース装置２０１、第２画像メモリ２０２、表示装置２０３、入力装置２０４及び第２記憶装置２０５と接続され、これらの各部を制御する。第２ＣＰＵ２０６は、第２インターフェース装置２０１を介した画像読取装置１００とのデータ送受信制御、第２画像メモリ２０２の制御、表示装置２０３の表示制御、入力装置２０４の入力制御、第２記憶装置２０５の制御等を行う。
【００４４】
図５は、画像処理回路１０６の概略構成を示す図である。図５に示すように画像処理回路１０６は、設定部１１１、エッジ画素抽出部１１２、直線検出部１１３、載置台検出部１１４及び切出し部１１５を有する。これらの各部は、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。なお、これらの各部はそれぞれ独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。
【００４５】
図６は、画像読取装置１００による画像切出し処理の動作を示すフローチャートである。以下、図６に示したフローチャートを参照しつつ、画像切出し処理の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め第１記憶装置１０４に記憶されているプログラムに基づき主に第１ＣＰＵ１０５及び画像処理回路１０６により画像読取装置１００の各要素と協働して実行される。
【００４６】
このフローチャートに示す処理が実行される前に、ユーザにより、各サイズの載置台の内、検査対象のプリント回路基板をはみ出さないように載置できるサイズの載置台が選択される。そして、図１に示すように、シート３００上に、選択された載置台４００が載置され、載置台４００に検査対象のプリント回路基板５００が載置される。
【００４７】
最初に、設定部１１１は、複数の予め定められた切出しサイズの内の特定のサイズを設定する（ステップＳ１０１）。特定のサイズは、選択された載置台のサイズと略同一サイズであり、例えばユーザにより、入力装置２０４を用いて情報処理装置２００に設定される。設定部１１１は、情報処理装置２００に設定されたサイズを第１インターフェース装置１０３を介して情報処理装置２００から取得し、第１記憶装置１０４に記憶する。
【００４８】
次に、第１ＣＰＵ１０５は、ユーザにより画像読取開始スイッチが押下されると、光源２１を点灯させ、読取対象ラインに対して光を照射させる。さらに、第１ＣＰＵ１０５は、撮像装置２２に読取対象ラインを読み取らせながら、駆動装置１０１を制御して光学ユニット２０を回転軸Ｘ周りに揺動させる。これにより、撮像装置２２は、シート３００、シート３００上に載置された載置台４００及び載置台４００上に載置されたプリント回路基板５００を撮像する。撮像装置２２は、シート３００、載置台４００及びプリント回路基板５００を撮像した入力画像を生成し、第１画像メモリ１０２に保存する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂは、画像切出し処理における各画像について説明するための模式図である。図７Ａに示す画像７００は、入力画像の例である。入力画像７００は、シート３００と、シート３００上に載置された載置台４００と、載置台４００上に載置されたプリント回路基板５００とを撮像した画像である。プリント回路基板５００は、プリント基板５０１上に様々な部品を有している。図７Ａに示す例では、プリント回路基板５００には、プリント基板５０１から突出するコネクタ５０２、プリント基板５０１の一辺５０４と同程度の長さを有するコネクタ５０３等が実装されている。
【００５０】
次に、エッジ画素抽出部１１２は、入力画像について水平方向及び垂直方向におけるエッジ画素を抽出する。エッジ画素抽出部１１２は、入力画像の水平方向においてエッジ画素として抽出された画素からなるエッジ画像と、垂直方向においてエッジ画素として抽出された画素からなるエッジ画像とを生成し、第１画像メモリ１０２に保存する（ステップＳ１０３）。
【００５１】
エッジ画素抽出部１１２は、入力画像内の各画素の水平方向の両隣の画素の輝度値の差の絶対値（以下、隣接差分値と称する）を算出し、隣接差分値が閾値Th1を越える場合、その画像上の画素を垂直エッジ画素とする。この閾値Th1は、例えば、人が画像上の輝度の違いを目視により判別可能な輝度値の差（例えば20）に設定することができる。また、エッジ画素抽出部１１２は、入力画像に対して垂直方向にも同様の処理を行い、水平エッジ画素を抽出する。エッジ画素抽出部１１２は、水平エッジ画素から水平エッジ画像を生成し、垂直エッジ画素から垂直エッジ画像を生成する。
【００５２】
図７Ｂに示す画像７１０は、エッジ画像の例である。なお、理解を容易にするために、画像７１０として、水平エッジ画素及び垂直エッジ画素の少なくとも一方に対応する画素を有効画素とする画像が示されている。図７Ｂに示すように、プリント基板上に実装された部品の端部７１１、プリント基板の外枠７１２、及び、載置台４００の外枠等がエッジ画素として抽出される。
【００５３】
次に、直線検出部１１３は、水平エッジ画像及び垂直エッジ画像からそれぞれ複数の直線を検出する（ステップＳ１０４）。なお、水平エッジ画像からは水平方向に伸びる直線が検出され、垂直エッジ画像からは垂直方向に伸びる直線が検出される。
【００５４】
直線検出部１１３は、ハフ変換を用いて直線を検出する。なお、直線検出部１１３は、最小二乗法を用いて直線を検出してもよい。
【００５５】
次に、載置台検出部１１４は、入力画像から、直線検出部１１３が検出した直線からなる矩形を載置台４００として検出する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
載置台検出部１１４は、検出部の一例である。載置台検出部１１４は、直線検出部１１３が検出した複数の直線のうち二本ずつが略直交する四本の直線から構成される複数の矩形候補を抽出する。載置台検出部１１４は、まず水平方向の直線（以下、第１の水平線と称する）を一つ選択し、選択した直線と略平行（例えば±3°以内）かつ閾値Th2以上離れた水平方向の直線（以下、第２の水平線と称する）を抽出する。次に、載置台検出部１１４は、第１の水平線と略直交する（例えば90°に対して±3°以内）垂直方向の直線（以下、第１の垂直線と称する）を抽出する。次に、載置台検出部１１４は、第１の水平線と略直交し、かつ第１の垂直線と閾値Th3以上離れた垂直方向の直線（以下、第２の垂直線と称する）を抽出する。なお、閾値Th2及び閾値Th3は、ステップＳ１０１で設定されたサイズに応じて定められる。
【００５７】
載置台検出部１１４は、直線検出部１１３が検出した全ての直線について、上記の条件を満たす第１の水平線、第２の水平線、第１の垂直線及び第２の垂直線の全ての組合せを抽出し、抽出した各組合せから構成される矩形を矩形候補として抽出する。載置台検出部１１４は、抽出した矩形候補について面積を算出し、最も面積が大きい矩形候補を載置台として検出する。なお、載置台検出部１１４は、各矩形候補について、矩形候補の各辺から所定距離（例えば2mmに相当する距離）内にある全ての画素の数に対する所定距離内にあるエッジ画素の数の割合を算出し、矩形候補の面積にその割合を乗じて重み付けしてもよい。または、載置台検出部１１４は、各矩形候補について、矩形候補の各角の角らしさの度合いを表す評価点を算出し、評価点を用いて矩形候補の面積を重み付けしてもよい。
【００５８】
図８Ａに示す画像８００は、載置台検出部１１４により検出された矩形の例である。図７Ｂに示すエッジ画像７１０から様々な矩形候補が抽出されるが、図８Ａに示すように、載置台４００の外枠８０１が、最も面積が大きい矩形候補となり、載置台として検出される。
【００５９】
次に、切出し部１１５は、入力画像から、載置台検出部１１４が検出した載置台を含む、ステップＳ１０１で設定された特定のサイズの画像を切出し、切出された切出し画像を第１画像メモリ１０２に記憶する（ステップＳ１０６）。
【００６０】
切出し部１１５は、載置台検出部１１４が検出した載置台の内、プリント回路基板を突き当てるための角に対応する載置台の外側の角を基準として、特定のサイズの画像を切り出す。図８Ａに示す例では、載置台の外枠８０１の左上の角８０２が、プリント回路基板を突き当てるための角に対応する載置台の外側の角である。
【００６１】
図８Ｂに示す画像８１０は、切出し部１１５により切出された画像の例である。図８Ｂに示すように、角８０２を基準として外枠８０１に沿って載置台４００全体を包含するように、即ち載置台に載置されたプリント回路基板５００全体を包含するように、画像８１０が切出される。
【００６２】
次に、第１ＣＰＵ１０５は、第１画像メモリ１０２に保存された切出し画像を第１インターフェース装置１０３を介して情報処理装置２００に送信し（ステップＳ１０７）、一連のステップを終了する。
【００６３】
前述したように、プリント回路基板５００には、プリント基板５０１から突出するコネクタ５０２、プリント基板５０１の一辺５０４と同程度の長さを有するコネクタ５０３等が実装されている。仮に画像読取装置が載置された机に直接プリント回路基板５００が載置されている場合、従来の画像読取装置は、プリント基板５０１から突出した部分を含むプリント回路基板５００全体を包含するプリント回路基板５００の外接矩形を検出する。そして、従来の画像読取装置は、複数の予め定められた切出しサイズの内、その外接矩形を包含する最小のサイズを選択し、その外接矩形を含むようにそのサイズで画像を切出す。
【００６４】
しかし、太陽光の影響を受ける場合、机の色とプリント回路基板の色が類似している場合、又は、机が複雑な模様を有する場合には、図７Ｂに示すコネクタ５０２の端部による直線７２１が検出されない可能性がある。その場合、従来の画像読取装置は、プリント板の端部による直線７２２を一辺とする矩形を検出してしまう。または、従来の画像読取装置は、プリント板の端部による直線７２３ではなく、コネクタ５０３の辺による直線７２４を一辺とする矩形を誤って検出する可能性もある。その場合、正しく製造されたプリント回路基板を撮像した基準画像と、検査対象のプリント回路基板を撮像した検査用画像の切出し位置及び切出しサイズが異なり、適切な検査結果を得ることができなくなる。
【００６５】
一方、検査システム１では、画像読取装置１００が載置された机に黒色のシート３００が載置され、シート３００に白色の載置台４００が載置され、載置台４００にプリント回路基板５００が載置される。載置台検出部１１４は、シート３００の色と載置台４００の色の差を利用して載置台４００を検出することにより、照明、机の色、模様等の外部環境の影響を低減させて、精度良く載置台４００を検出することができる。また、切出し部１１５は、載置台検出部１１４が検出した載置台４００を含む、設定されたサイズの画像を切出すことにより、実際に載置台４００が写っている位置に対して、毎回、同じ位置且つ同じサイズの画像を切出すことができる。したがって、画像読取装置１００は、シート３００及び載置台４００を用いて基準画像と検査用画像の両方を撮像することにより、基準画像と検査用画像の切出し位置及び切出しサイズを同一にすることが可能となる。
【００６６】
さらに、切出し部１１５は、載置台の角を基準として画像を切り出すので、プリント回路基板５００を載置台４００の内壁４０２に設けられた角４０１に突き当てて載置させることにより、切出した画像内のプリント回路基板５００の位置を固定させることができる。したがって、基準画像内のプリント回路基板の位置と検査用画像内のプリント回路基板の位置を同一にすることが可能となり、プリント回路基板の検査結果が誤る可能性を低減することが可能となる。
【００６７】
なお、設定部１１１は、画像の切出しサイズを予め設定するのではなく、載置台検出部１１４が検出した載置台のサイズにあわせて切出しサイズを決定してもよい。その場合、ステップＳ１０１の処理は省略され、ステップＳ１０５において載置台検出部１１４が載置台を検出した後に、設定部１１１は、複数の予め定められた切出しサイズの内、検出した載置台を包含する最小のサイズを切出しサイズとして決定する。その場合、設定部１１１が、各載置台に対応するサイズを切出しサイズとして決定できるように、各載置台のサイズは、対応する各切出しサイズ以下であることが好ましい。
【００６８】
図９は、情報処理装置２００による画像検査処理の動作を示すフローチャートである。以下、図９に示したフローチャートを参照しつつ、画像検査処理の動作を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め第２記憶装置２０５に記憶されているプログラムに基づき主に第２ＣＰＵ２０６により情報処理装置２００の各要素と協同して実行される。
【００６９】
最初に、第２ＣＰＵ２０６は、検査対象のプリント回路基板を撮像した入力画像から切出された検査用画像を第２インターフェース装置２０１を介して画像読取装置１００から取得し、第２画像メモリ２０２に保存する（ステップＳ２０１）。
【００７０】
次に、第２ＣＰＵ２０６は、第２画像メモリ２０２から、正しく製造されたプリント回路基板を撮像した入力画像から切出された基準画像を読み出す（ステップＳ２０２）。基準画像は、検査用画像と同様にして、図６に示すフローチャートに従って画像読取装置１００によって切出され、画像読取装置１００から取得され、第２画像メモリ２０２に予め保存されている。
【００７１】
次に、第２ＣＰＵ２０６は、検査用画像と基準画像を比較することにより、検査対象のプリント回路基板を検査する（ステップＳ２０３）。第２ＣＰＵ２０６は、検査用画像と基準画像が略一致するか否かにより、検査対象のプリント回路基板が正常であるか否かを判定する。
【００７２】
第２ＣＰＵ２０６は、基準画像から、予め定められたプリント回路基板の特徴的な部分を示す特徴点を抽出しておく。第２ＣＰＵ２０６は、プリント回路基板の特徴点として、プリント回路基板の各部品の外周を構成する辺及び角、各部品に印刷された文字、模様、各部品の端子等を抽出する。そのために、第２ＣＰＵ２０６は、基準画像に対してエッジ抽出処理を行い、周辺画素との輝度差が所定値以上であるエッジ画素を抽出し、抽出したエッジ画素の位置、パターン等に基づいて特徴量を求める。一方、第２ＣＰＵ２０６は、検査用画像に対しても同様に、エッジ画素を抽出し、抽出したエッジ画素の位置、パターン等に基づいて特徴量を求める。
【００７３】
第２ＣＰＵ２０６は、基準画像から抽出した特徴点と、検査用画像から抽出された特徴点について、対応する特徴点同士の位置関係の一致の程度を一致度として算出する。そして、第２ＣＰＵ２０６は、一致度が所定の閾値以上である場合に、基準画像と検査用画像が略一致すると判定する。
【００７４】
次に、第２ＣＰＵ２０６は、プリント回路基板の検査結果を表示装置２０３に表示し（ステップＳ２０４）、一連のステップを終了する。
【００７５】
第２ＣＰＵ２０６は、プリント回路基板が正常である場合、その旨を表示する。一方、第２ＣＰＵ２０６は、プリント回路基板が異常である場合、その旨を表示するとともに、検査用画像において基準画像と一致しない箇所を枠線等で他の箇所と区別可能に表示する。
【００７６】
以上詳述したように、図６、図９に示したフローチャートに従って動作することによって、検査システム１は、照明等の外部環境に変化がある場合でも、載置台に基づいて一定の位置から一定のサイズの基準画像及び検査用画像を切出すことが可能となった。したがって、検査システム１は、プリント回路基板を精度良く検査することが可能となった。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、画像読取装置と情報処理装置の機能分担は、図４に示す検査システムの例に限られず、画像処理回路内の各部を含めて画像読取装置及び情報処理装置の各部を画像読取装置と情報処理装置の何れに配置するかは適宜変更可能である。または、画像読取装置と情報処理装置を一つの装置で構成してもよい。
【００７８】
また、検査システム１において、第１インターフェース装置１０３と第２インターフェース装置２０１は、インターネット、電話回線網（携帯端末回線網、一般電話回線網を含む）、イントラネット等のネットワークを介して接続してもよい。その場合、第１インターフェース装置１０３及び第２インターフェース装置２０１に、接続するネットワークの通信インターフェース回路を備える。また、その場合、クラウドコンピューティングの形態で画像処理のサービスを提供できるように、ネットワーク上に複数の情報処理装置２００を分散して配置し、各情報処理装置２００が協働して、画像検査処理等を分担するようにしてもよい。これにより、検査システム１は、複数の画像読取装置１００が読み取った画像について、効率よく画像検査処理を実施できる。
【符号の説明】
【００７９】
１    検査システム
１００    画像読取装置
２００    情報処理装置
３００    シート
４００    載置台
２２    撮像装置
１１１    設定部
１１４    載置台検出部
１１５    切出し部
【要約】
【課題】プリント回路基板を精度良く検査することが可能な検査システム及び検査方法を提供する。
【解決手段】検査システム１は、読み取った画像から複数の予め定められたサイズの内の何れかのサイズの画像を切り出すオーバーヘッド型の画像読取装置１００と、第１の色を有するシート３００と、第１の色より輝度の高い第２の色を有し、矩形状であり、且つ、予め定められた各サイズと略同一サイズの複数の載置台４００とを有し、画像読取装置は、特定のサイズを設定する設定部１１１と、シート、シート上に載置された特定のサイズの載置台、及び、特定のサイズの載置台上に載置されたプリント回路基板を撮像する撮像部２２と、撮像された画像から特定のサイズの載置台を検出する検出部１１４と、検出部が検出した載置台を含む特定のサイズの画像を切り出す切出し部１１５とを有する。
【選択図】図１【図１】
0005931248.tif 000002
【図２】
0005931248.tif 000003
【図３】
0005931248.tif 000004
【図４】
0005931248.tif 000005
【図５】
0005931248.tif 000006
【図６】
0005931248.tif 000007
【図７Ａ】
0005931248.tif 000008
【図７Ｂ】
0005931248.tif 000009
【図８Ａ】
0005931248.tif 000010
【図８Ｂ】
0005931248.tif 000011
【図９】
0005931248.tif 000012