(57)【要約】【課題】積層体の各層に存在する異物，汚れ，欠け等の不良を高精度に検出する。【解決手段】一の層に関して検査すべき対象画像と当該一の層以外の他の各層の登録パターン画像との相対的変位を調整してそれらの第１の差分画像を作成し，第１の差分画像にそれぞれ他の各層の閾値画像を作用させて第２の差分画像を得，各層のマスク画像データを第２の差分画像に作用させてすべての層の登録パターンを除去した残存物画像を生成する処理をすべての層について行い，これらの残存物画像のＭＡＸ処理をして得られる合成画像に基づいて積層体における良否を判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行い，表面パターン差分画像データを得る内部パターン消去手段，
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行い，内部パターン差分画像データを得る表面パターン消去手段，
登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを得る第１のマスキング手段，
登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを得る第２のマスキング手段，および
上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを得る合成手段，
を備える積層体の検査装置。
【請求項２】
上記最終的な判定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定する判定手段，をさらに備える請求項１に記載の積層体の検査装置。
【請求項３】
上記内部パターン消去手段は，対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行い，
上記表面パターン消去手段は，対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行うものである，
請求項１に記載の積層体の検査装置。
【請求項４】
上記内部パターン消去手段は，
対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録内部パターン画像データとの第１の表面パターン差分画像データを作成する内部パターン除去手段と，
上記第１の表面パターン差分画像データに内部パターン閾値画像データを作用させて第２の表面パターン差分画像データを作成する内部パターン輪郭除去手段とを備え，
上記第１のマスキング手段は，上記第２の表面パターン差分画像データに登録表面パターンのマスク画像データを作用させるものであり，
上記表面パターン消去手段は，
対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録表面パターン画像データとの第１の内部パターン差分画像データを作成する表面パターン除去手段と，
上記第１の内部パターン差分画像データに表面パターン閾値画像データを作用させて第２の内部パターン差分画像データを作成する表面パターン輪郭除去手段とを備え，
上記第２のマスキング手段は，上記第２の内部パターン差分画像データに登録内部パターンのマスク画像データを作用させるものである，
請求項１に記載の積層体の検査装置。
【請求項５】
対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位量を算出する内部パターン変位量算出手段，および
対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位量を算出する表面パターン変位量算出手段，
をさらに備える，請求項３または４に記載の積層体の検査装置。
【請求項６】
対象積層体の対象画像データを取込む対象画像取込手段をさらに備える，請求項１から５のいずれか一項に記載の積層体の検査装置。
【請求項７】
上記対象画像取込手段が対象積層体の撮像手段を含む，請求項６に記載の積層体の検査装置。
【請求項８】
表面パターン画像データと内部パターン画像データを登録する登録手段をさらに備える，請求項１から６のいずれか一項に記載の積層体の検査装置。
【請求項９】
登録表面パターン画像および登録内部パターン画像について，それぞれそれらのマスク画像データを作成するマスク画像データ作成手段をさらに備える，請求項１から６のいずれか一項に記載の積層体の検査装置。
【請求項１０】
登録表面パターン画像および登録内部パターン画像について，それぞれそれらの閾値画像データを作成する閾値画像データ作成手段をさらに備える，請求項１から６のいずれか一項に記載の積層体の検査装置。
【請求項１１】
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行って，表面パターン差分画像データを生成し，
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行って，内部パターン差分画像データを生成し，
登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを生成する第１のマスキングを行い，
登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを生成する第２のマスキングを行い，そして
上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを生成する，
積層体の検査方法。
【請求項１２】
上記最終的な測定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定する，請求項11に記載の積層体の検査方法。
【請求項１３】
上記表面パターン差分画像データ生成において，対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行い，
上記内部パターン差分画像データ生成において，対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行う，
請求項11に記載の積層体の検査方法。
【請求項１４】
上記表面パターン差分画像データ生成において，
対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録内部パターン画像データとの第１の表面パターン差分画像データを生成し，
上記第１の表面パターン差分画像データに内部パターン閾値画像データを作用させて第２の表面パターン差分画像データを作成し，そして
上記第１のマスキングにおいて，上記第２の表面パターン差分画像データに登録表面パターンのマスク画像データを作用させ，
上記内部パターン差分画像データ生成において，
対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録表面パターン画像データとの第１の内部パターン差分画像データを生成し，
上記第１の内部パターン差分画像データに表面パターン閾値画像データを作用させて第２の内部パターン差分画像データを作成し，
上記第２のマスキングにおいて，上記第２の内部パターン差分画像データに登録内部パターンのマスク画像データを作用させる，
請求項11に記載の積層体の検査方法。
【請求項１５】
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行って，表面パターン差分画像データを生成し，
少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行って，内部パターン差分画像データを生成し，
登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを生成する第１のマスキングを行い，
登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを生成する第２のマスキングを行い，そして
上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを生成するようにコンピュータを制御するための積層体の検査プログラム。
【請求項１６】
さらに，上記最終的な判定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定するようにコンピュータを制御するための請求項15に記載の積層体の検査プログラム。
【請求項１７】
積層体の複数層のそれぞれに存在する標準のパターンを登録する登録手段，
検査対象積層体の対象画像を取得する対象画像取得手段，
一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の登録パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の登録パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する残存物画像形成手段，
上記残存物画像形成手段による処理を，すべての層について行うよう制御する制御手段，
複数の層について得られた残存物画像を合成する画像合成手段，および
該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定する判定手段，
を備える積層体の検査装置。
【請求項１８】
積層体の複数層のそれぞれに存在するパターンの標準パターン画像を用意しておき，
検査対象積層体の対象画像を取得し，
一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の標準パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の標準パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する処理を行い，
前記一の層についての残存物画像形成処理と同じ処理を，他のすべての層について行い，
複数の層について得られた残存物画像を合成して合成画像を得，
該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定する，
積層体の検査方法。
【請求項１９】
積層体の複数層のそれぞれに存在する標準パターンを登録し，
検査対象積層体の対象画像を取得し，
一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の標準パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の標準パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する処理を行い，
前記一の層についての残存物画像形成処理と同じ処理を，他のすべての層について行うよう制御し，
複数の層について得られた残存物画像を合成して合成画像を得，そして
該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定するようにコンピュータを制御する，
積層体の検査プログラム。
【請求項２０】
請求項15，16または19に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，複数層により構成された積層体，たとえばＩＣカードのような積層カードの検査装置，方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板や印刷物等多重に重ねられたパターンの検査を同時に行えるパターン検査方法および装置の一例が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−７３５１３号公報
【０００４】
このパターン検査方法および装置では，基準画像データを作成するために，複数の基準パターンをそれぞれ撮像して記憶し，各画素ごとに各画像データ間の平均値演算，中間値演算または中間平均値演算等の演算を行い，ばらつきの大きなデータや異常値を避けて，適正な基準となる基準画像データを作成し，この基準画像データとの比較検査を行なうことにより，対象物の良否，欠陥の有無等を判定していた。
【０００５】
この検査方法および装置においては，基準画像データは複数の基準パターンのばらつき（異常に大きなものを除く）を吸収したものとなっているので，良否の判定，欠陥の有無等の判定の精度は，複数の基準パターンのばらつきの程度に依存したものとなる。また，ばらつきの範囲内に存在する汚れや異物などの不良の検出はできない。
【発明の概要】
【０００６】
この発明は積層物のそれぞれの層における欠陥（異物，汚れ，傷，欠け等）を個別に検出して精度の高い検査が可能となる検査装置，方法およびプログラムを提供するものである。
【０００７】
この発明は，まず二層に存在する欠陥を検出するものである。二層を表面，内部とし，それらに存在する正規のパターンをそれぞれ表面パターン（印刷柄など），内部パターン（内蔵物など）と呼ぶ。
【０００８】
この発明による積層体の検査装置は，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行い，表面パターン差分画像データを得る内部パターン消去手段，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行い，内部パターン差分画像データを得る表面パターン消去手段，登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを得る第１のマスキング手段，登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを得る第２のマスキング手段，および上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを得る合成手段を備えるものである。
【０００９】
上記検査装置は，好ましくは，上記最終的な判定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定する判定手段をさらに備える。
【００１０】
この発明による積層体の検査方法は，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行って，表面パターン差分画像データを生成し，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行って，内部パターン差分画像データを生成し，登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを生成する第１のマスキングを行い，登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを生成する第２のマスキングを行い，上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを生成するものである。
【００１１】
好ましくは，上記検査方法において，上記最終的な判定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定する。
【００１２】
この発明によるコンピュータを制御するための積層体の検査プログラムは，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録内部パターン画像データとの差の演算処理を行って，表面パターン差分画像データを生成し，少なくとも検査すべき対象積層体の対象画像データと登録表面パターン画像データとの差の演算処理を行って，内部パターン差分画像データを生成し，登録表面パターンのマスク画像データを上記表面パターン差分画像データに作用させて第１の全パターン除去後画像データを生成する第１のマスキングを行い，登録内部パターンのマスク画像データを上記内部パターン差分画像データに作用させて第２の全パターン除去後画像データを生成する第２のマスキングを行い，上記第１の全パターン除去後画像データと上記第２の全パターン除去後画像データとの合成により最終的な判定対象画像データを生成するようにコンピュータを制御するものである。
【００１３】
さらに，上記プログラムは上記最終的な判定対象画像データに基づいて対象積層体の良否を判定するようにコンピュータを制御する。
【００１４】
この発明によると，各層（表面，内部）における基準ないしは標準となる登録パターンを用い，対象画像からこれらの登録パターンを消去またはこれらの登録パターンによるマスキングにより，欠陥に関連する残存物画像（全パターン除去後画像）を生成し，最終的に各層の残存物画像を合成しているので，すべての欠陥を表わす画像を得ることができる。このようなすべての欠陥を表わす画像に基づいて積層体の良否判定（欠陥の存在の有無の判定）を行なっているので，高精度の検査が可能となる。
【００１５】
好ましい実施態様では，上記検査装置において，上記内部パターン消去手段は，対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行い，上記表面パターン消去手段は，対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して差の演算処理を行うものである。
【００１６】
これにより，パターンマッチングにおける位置ずれ，角度ずれ等に基づく誤検知を防ぐことができる。
【００１７】
一実施態様では，上記内部パターン消去手段は，対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録内部パターン画像データとの第１の表面パターン差分画像データを作成する内部パターン除去手段と，上記第１の表面パターン差分画像データに内部パターン閾値画像データを作用させて第２の表面パターン差分画像データを作成する内部パターン輪郭除去手段とを備え，上記第１のマスキング手段は，上記第２の表面パターン差分画像データに登録表面パターンのマスク画像データを作用させるものである。また，上記表面パターン消去手段は，対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位を調整して対象画像データと登録表面パターン画像データとの第１の内部パターン差分画像データを作成する表面パターン除去手段と，上記第１の内部パターン差分画像データに表面パターン閾値画像データを作用させて第２の内部パターン差分画像データを作成する表面パターン輪郭除去手段とを備え，上記第２のマスキング手段は，上記第２の内部パターン差分画像データに登録内部パターンのマスク画像データを作用させるものである。
【００１８】
内部パターン輪郭除去，表面パターン輪郭除去により，輪郭線による誤判定を防ぐことができる。
【００１９】
一実施態様では，検査装置は対象画像と登録内部パターン画像との相対的変位量を算出する内部パターン変位量算出手段，および対象画像と登録表面パターン画像との相対的変位量を算出する表面パターン変位量算出手段をさらに備える。
【００２０】
好ましい実施態様では，検査装置は対象積層体の対象画像データを取込む対象画像取込手段をさらに備える。上記対象画像取込手段は一例として対象積層体の撮像手段を含む。
【００２１】
さらに他の実施態様では，検査装置は表面パターン画像データと内部パターン画像データを登録する登録手段をさらに備える。
【００２２】
さらに望ましくは，検査装置は登録表面パターン画像および登録内部パターン画像について，それぞれそれらのマスク画像データを作成するマスク画像データ作成手段をさらに備える。
【００２３】
さらに検査装置は，一実施態様では，登録表面パターン画像および登録内部パターン画像について，それぞれそれらの閾値画像データを作成する閾値画像データ作成手段をさらに備える。
【００２４】
この発明は三層以上の各層に存在する標準または基準パターンを利用した検査装置，方法，プログラムを提供している。
【００２５】
この発明による積層体の検査装置は，積層体の複数層のそれぞれに存在する標準のパターンを登録する登録手段，検査対象積層体の対象画像を取得する対象画像取得手段，一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の登録パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の登録パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する残存物画像形成手段，上記残存物画像形成手段による処理を，すべての層について行うよう制御する制御手段，複数の層について得られた残存物画像を合成する画像合成手段，および該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定する判定手段を備える。
【００２６】
この発明による積層体の検査方法は，積層体の複数層のそれぞれに存在するパターンの標準パターン画像を用意しておき，検査対象積層体の対象画像を取得し，一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の標準パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の標準パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する処理を行い，前記一の層についての残存物画像形成処理と同じ処理を，他のすべての層について行い，複数の層について得られた残存物画像を合成して合成画像を得，該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定するものである。
【００２７】
この発明による積層体の検査プログラムは，積層体の複数層のそれぞれに存在する標準パターンを登録し，検査対象積層体の対象画像を取得し，一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の標準パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の標準パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する処理を行い，前記一の層についての残存物画像形成処理と同じ処理を，他のすべての層について行うよう制御し，複数の層について得られた残存物画像を合成して合成画像を得，そして該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定するようにコンピュータを制御するものである。
【００２８】
この発明はさらに，上記検査プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】積層体の検査システムの全体構成を示す。
【図２】処理装置による前処理を示すフローチャートである。
【図３】処理装置による検査処理を示すフローチャートである。
【図４】基準表面パターンの例を示す
【図５】基準内部パターンの例を示す。
【図６】表面パターンについてマスク画像作成処理の様子を示す。
【図７】内部パターンについてマスク画像作成処理の様子を示す。
【図８】表面パターンについて閾値画像作成処理の様子を示す。
【図９】内部パターンについて閾値画像作成処理の様子を示す。
【図１０】変位量算出処理の様子を示す。
【図１１】内部パターン除去処理の様子を示す。
【図１２】内部パターン輪郭除去処理の様子を示す。
【図１３】表面パターンのマスク処理の様子を示す。
【図１４】表面パターンの除去処理の様子を示す。
【図１５】表面パターンの輪郭除去処理の様子を示す。
【図１６】内部パターンのマスク処理の様子を示す。
【図１７】ＭＡＸ処理の様子を示す。
【図１８】対象画像の拡大図である。
【図１９】差分画像１（表面パターン）の拡大図である。
【図２０】差分画像２（表面パターン）の拡大図である。
【図２１】差分画像３−１の拡大図である。
【図２２】差分画像１（内部パターン）の拡大図である。
【図２３】差分画像２（内部パターン）の拡大図である。
【図２４】差分画像３−２の拡大図である。
【図２５】ＭＡＸ画像の拡大図である。
【実施例】
【００３０】
図１は積層体の検査システムの全体の構成の概要を示すものである。
【００３１】
一例として検査システムは搬送装置10を備えており，その搬送路上を，検査すべき積層体（検査対象物）Ｓu が搬送される。積層体Ｓu の一例としてはプラスチックカードである。搬送路の途上には，搬送路を挟んで対向するように，照明装置26と撮像装置（電子カメラなど）（撮像手段）27とが配置されている。搬送路上の対象積層体Ｓu は，一方の面から照明装置26により照明され，積層体Ｓu を透過した光像が撮像装置27によって（一時停止した状態で，または移動中に）撮影される。撮像装置27から出力される画像信号（データ）は検査装置20に与えられる。後述する処理によって積層体Ｓu の表面または内部における欠陥（異物，欠け，汚れ等）有無が検出され，最終的にそれが許容範囲内かどうかが判定される（良否判定）。検査装置20において不良と判定された積層体（カード）は，検査装置20からの指令に応じて排出装置28によって搬送路から排出される。良品の積層体は次工程に送られる。
【００３２】
プラスチック・カードの表面（一方の面，または表裏両面）には文字，図形等が印刷されている。表面に表わされている文字，図形等であって撮像装置27によって撮像されるものを表面パターン（画像）という。対象積層体（カード）Ｓu の内部にもＩＣチップ，アンテナ，配線パターン等が埋設されている。これらの対象積層体Ｓu の内部に埋込まれている物体も透過光像中に現われるものは撮像装置27によって撮像される。積層体Ｓu 内部に存在し，撮像装置によって撮像されるものを内部パターン（画像）という。
【００３３】
積層体は複数層の構造をもつから各層ごとに各パターンが存在するが，この実施例では，簡単のために表面層（表面パターン）と内部層（内部パターン）の２つの層を考えるものとする。
【００３４】
表面パターンの一例が図４に示されている。ここでは簡単のために，やや太く表わされたＡＢＣという文字が表面パターン（画像）である。内部パターンの一例が図５に示されている。ここでは簡単に積層体（カード）の右下隅に内蔵されたＩＣチップのほぼ正方形状の影が内部パターンである。
【００３５】
検査装置20は基本的にはコンピュータ・システム，好ましくはパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）と呼ばれるシステムによって構成することができる。処理装置21がコンピュータ本体であり，後述する検査処理（図２，図３に示す一連の処理）を行う。処理装置21はメモリ（記憶装置）22を備えている。メモリ22には表面パターンおよび内部パターンの基準（標準）となる画像データ（登録画像データ），その他の検査処理に必要な各種の画像データ，パラメータ等が記憶される。検査装置20にはさらに入力装置23，表示装置24，出力装置25が設けられている。入力装置23にはキーボード，マウス，通信装置，媒体読取装置等があり，検査処理に必要なデータ（画像データ，パラメータ等）を入力するために用いられる。表示装置24には，登録画像，撮影画像，検査結果等が表示される。出力装置25は検査結果を出力するもので，一例として，出力装置25はカード排出装置28に排出指令を出力する。出力装置25はプリンタ，通信装置，インターフェイス等を含み，排出指令のみならず，対象積層体ごとの判定結果（良，否）やその内容などのデータを出力する。
【００３６】
撮像装置27，照明装置26を検査装置に含めてもよいし，さらに搬送装置10やカード排出装置28を検査装置（システム）に含めることもできる。
【００３７】
図２および図３は検査装置20，特に処理装置21による検査処理の手順（プログラムのアルゴリズム）を示している。図６から図17は処理（特に画像処理）を分りやすく示す図面であり，図18から図25は処理結果の代表的な画像を細部が分るように拡大して示すものである（図６〜図17の画像の一部と重複している）。
【００３８】
図２は検査処理にあたって事前に行っておく前処理を示す。
【００３９】
表面パターン（図４）および内部パターン（図５）の基準画像または標準画像を登録する（Ｓ11）（登録手段）。登録した基準画像の画像データはメモリ22に記憶される。基準画像としては，基準となる（良品の）積層体サンプルを照明装置26の照明の下で撮像装置27により撮影した画像でもよいし，基準画像として最も標準となるものを作成し，その画像データを入力装置23から入力してもよい。
【００４０】
次に登録した各パターン（表面パターン，内部バターン）について，マスク画像を作成する（Ｓ12）（マスク画像データ作成手段）。表面パターンおよび内部パターンのそれぞれについてマスク画像作成の様子が図６および図７に示されている。まず，表面パターン，内部パターンのそれぞれについて収縮（erosion ）処理を行う。これは対象画像のばらつき（印刷ぶれ，搬送ぶれ等）による誤動作を抑制するためである。各パターンの周辺の黒い画素に置きかえる範囲（マスクサイズ）は任意に設定できるが，たとえばフィルタサイズとして11×11を採用することができる。もちろん，表面パターンと内部パターンとにおいて異なるサイズを用いてもよい。マスク画像（データ）を作成するための二値化閾値は表面パターン，内部パターンのそれぞれにおいて一般的には異なる値が用いられる。もちろん，同じ値の閾値を用いてもよい。これらのパラメータは入力装置23において設定できる。
【００４１】
続いて，登録された表面パターンおよび内部パターンのそれぞれについて，閾値画像データの作成処理を行う（Ｓ13）（閾値画像データ作成手段）。閾値画像は，対象画像（検査すべき積層体の画像）における欠陥（異物，汚れ）等を表わす画像部分を浮き出させるために，対象画像から表面パターンや内部パターンを除去するときに，これらのパターンの部分的な不一致のために各パターンの輪郭を表わす画像部分が生じることがある。閾値画像は，この不可避的に生じる輪郭を，輪郭部分に存在する欠陥等を残したまま，消去（除去）するのに用いられる。
【００４２】
登録された表面パターンおよび内部パターンについて閾値画像（データ）を作成する処理の様子がそれぞれ図８，図９に示されている。各登録パターンの輪郭に相当する画像（データ）を得るために，膨張（dilation）処理と収縮処理を行い，これらの差分画像（各パターンの輪郭を表わす）を得る。膨張，収縮処理のフィルタサイズは任意に設定できる（たとえば９×９）。得られた差分画像において，輪郭部分のグレーレベル（倍率）は，隠れている欠陥を消去してしまわない程度に設定される（たとえば倍率は1.2 ）。また，輪郭部分以外の黒レベル（オフセット）は，そこに存在するノイズを除去できる程度のレベルに設定される（たとえば 256階調中の10階調）。これらのパラメータはユーザが入力装置23から任意に設定しておくことができるようにすることが好ましい。表面パターンと内部パターンとにおいて，上記パラメータを異なる値としてもよいし，同じ値としてもよい。閾値画像ではそのすべての画素に閾値が設定されている（すべての画素の値が閾値として働く）ことになる。
【００４３】
図３は検査処理の流れ（プログラムのアルゴリズム）を示す。
【００４４】
まず，撮像装置27が撮影した対象積層体Ｓu の画像データ（検査対象画像のデータ）が撮像装置27から処理装置21に取込まれる（Ｓ21）（対象画像取込手段）。撮影画像データをバッファ（図示略）またはメモリ22に一時格納しておき，これを取出して処理装置21に取込んでもよい。対象画像の例が図10に示され，その拡大図が図18に示されている。対象画像には表面パターンおよび内部パターンに加えて，異物の画像（部分），汚れ１，汚れ２の画像（部分）が現われている。このうち，異物の画像は表面パターンのＡの文字の一部と重なっている。また，汚れ２の画像が内部パターンのチップ画像の一部に重なっている。
【００４５】
検査対象物（積層体）Ｓu は搬送路を搬送され，特定の位置において照明下で撮影される。したがって，検査対象画像（単に，対象画像ともいう）には位置ずれ，回転等（これらをまとめて変位，変位量，相対的変位量等という）が含まれている。そこでこのような変位による誤検知を防止するために，対象画像から表面パターンおよび内部パターンの領域を切出し，これらの領域の各パターンと登録表面パターン，登録内部パターンとのパターンマッチングを行い，表面パターン，内部パターンの相対的変位量（登録パターンを基準としても対象画像を基準としてもよい）をそれぞれ算出する（Ｓ22）（内部パターン変位量算出手段，表面パターン変位量算出手段）。
【００４６】
変位量算出の様子が図10に示されている。登録表面パターンと対象画像の表面パターンとの変位量が（Δｘp，Δｙp，Δθp）で表わされ，登録内部パターンと対象画像の内部パターンとの変位量が（Δｘi，Δｙi，Δθi）で表わされている。
【００４７】
図３において，表面パターンに関する処理（内部パターンの消去，表面パターンのマスク処理）がＳ23〜Ｓ25として示され，内部パターンに関する処理（表面パターンの消去，内部パターンのマスク処理）がＳ26〜Ｓ28として示され，これらはフローチャート上並列に描かれている。これはＳ23〜Ｓ25とＳ26〜Ｓ28が同じ内容の処理を行っているので分りやすくするためであり，並列処理されるという意味ではない。
【００４８】
まず，表面パターンに関する処理（Ｓ23〜Ｓ25）について説明する。
【００４９】
対象画像から内部パターンを消去する処理（内部パターン消去手段）は，内部パターン除去処理（Ｓ23）（内部パターン除去手段）と，内部パターン輪郭除去処理（Ｓ24）（内部パターン輪郭除去手段）とを含む。
【００５０】
図11に示すように，先に（Ｓ22で）算出した変位量（Δｘi，Δｙi，Δθi）を用いて登録内部パターンと対象画像の位置，角度を一致させ（アフィン変換），内部パターンを除去するために，登録内部パターン画像（データ）から対象画像（データ）を減算（除算）して，それらの差分画像，すなわち差分画像１（表面パターン）（データ）（第１の表面パターン差分画像データ）を得る（Ｓ23）。この差分画像１（表面パターン）には，対象画像の表面パターンと欠陥画像（異物，汚れ１，２）と内部パターンの輪郭（の一部）が残る。汚れ２の内部パターンに重なっている部分も濃度差の分だけ残る。その拡大図が図19に示されている。
【００５１】
図12に示すように，Ｓ23で得られた差分画像１（表面パターン）（データ）から先に得られた（Ｓ13）内部パターン閾値画像（データ）を減算（除算）してそれらの差分画像，すなわち差分画像２（表面パターン）（第２の表面パターン差分画像データ）を得る（Ｓ24）。これにより，残っていた内部パターンの輪郭（の一部）が除去され，内部パターンに関する画像（データ）は完全に消去される。差分画像２（表面パターン）には表面パターンと欠陥画像（異物，汚れ１，２）が残る。汚れ２については内部パターンの輪郭に相当する部分が消えている。その拡大図は図20に示されている。
【００５２】
図13に示すように，表面パターンを消去するために表面パターンのマスク処理が行なわれる（Ｓ25）（第１のマスキング手段）。すなわち，差分画像２（表面パターン）（データ）に，先に（Ｓ12）得た表面パターンマスク画像（データ）を重ね（マスキング），表面パターンを除去する。これにより得られた画像（データ）を差分画像３−１とし，その拡大図が図21に示されている。異物と汚れ１，２の画像（部分）（データ）が残っているが，異物に関しては表面パターンと重なっている部分はマスキング処理により，表面パターンとともに除去されている。
【００５３】
次に，内部パターンに関する処理（Ｓ26〜Ｓ28）について説明する。
【００５４】
対象画像から表面パターンを消去する処理（表面パターン消去手段）は，表面パターン除去処理（Ｓ26）（表面パターン除去手段）と，表面パターン輪郭除去処理（Ｓ27）（表面パターン輪郭除去手段）とを含む。
【００５５】
図14に示すように，先に（Ｓ22で）算出した変位量（Δｘp，Δｙp，Δθp）を用いて登録表面パターンと対象画像の位置，角度を一致させ（アフィン変換），表面パターンを除去するために，登録表面パターン画像（データ）から対象画像（データ）を減算（除算）して，それらの差分画像，すなわち差分画像１（内部パターン）（データ）（第１の内部パターン差分画像データ）を得る（Ｓ26）。この差分画像１（内部パターン）には，対象画像の内部パターンと欠陥画像（異物，汚れ１，２）と表面パターンの輪郭（の一部）が残る。異物の表面パターンに重なっている部分も濃度差の分だけ残る。その拡大図が図22に示されている。
【００５６】
図15に示すように，Ｓ26で得られた差分画像１（内部パターン）（データ）から先に得られた（Ｓ13）表面パターン閾値画像（データ）を減算（除算）してそれらの差分画像，すなわち差分画像２（内部パターン）（第２の内部パターン差分画像データ）を得る（Ｓ27）。これにより，残っていた表面パターンの輪郭（の一部）が除去され，表面パターンに関する画像（データ）は完全に消去される。差分画像２（内部パターン）には内部パターンと欠陥画像（異物，汚れ１，２）が残る。異物については表面パターンの輪郭に相当する部分が消えている。その拡大図は図23に示されている。
【００５７】
図16に示すように，内部パターンを消去するために内部パターンのマスク処理が行なわれる（Ｓ28）（第２のマスキング手段）。すなわち，差分画像２（内部パターン）（データ）に，先に（Ｓ12）得た内部パターンマスク画像（データ）を重ね（マスキング），内部パターンを除去する。これにより得られた画像（データ）を差分画像３−２とし，その拡大図が図24に示さている。異物と汚れ１，２の画像（部分）（データ）が残っているが，汚れ２に関しては内部パターンと重なっている部分はマスキング処理により，内部パターンとともに除去されている。
【００５８】
Ｓ25で得られた差分画像３−１とＳ28で得られた差分画像３−２との最大値（ＭＡＸ）をとり，最終的な欠陥についての合成画像（ＭＡＸ画像）（判定対象画像）を得る（Ｓ29）（合成手段）。その拡大図は図25に示されている。
【００５９】
そうして，最後に，合成画像に基づいて異物，汚れ等の判定処理を実施し，対象積層体の良否の結論を得る。判定処理は，たとえば合成画像の二値化処理，面積算出，算出面積の弁別（閾値処理）等の公知の方法により行うことができる。
【００６０】
上記実施例においては表面パターンと内部パターンの二層のパターンを用いて積層体における異物，汚れ等を検査する方法，装置，コンピュータ・プログラム（アルゴリズム）について説明したが，三層以上の標準（基準）パターンを用いても同様に積層体の検査が可能である。
【００６１】
すなわちこの場合には，積層体の複数層のそれぞれに存在する標準ないしは基準パターンのパターン画像を登録しておく（登録手段）。検査対象積層体の対象画像を撮像装置によって撮像し，対象画像データを得る（対象画像データ取得手段，撮像手段）。一の層に関して，対象画像から当該一の層を除く他の層の登録（基準，標準）パターン画像を順次差し引いた差分画像を形成し，該差分画像に対して上記一の層の登録パターンによるマスキングを施して当該一の層についての残存物画像を形成する処理を行う（残存物画像形成手段）。これは図３のＳ23〜Ｓ25またはＳ26〜Ｓ28に相当する処理である。そして，前記一の層についての残存物画像形成処理と同じ処理を，他のすべての層について行う（制御手段）。複数の層について得られた残存物画像を合成して（ＭＡＸ処理）合成画像を得る（Ｓ29の処理に相当）。そして最後に，該合成画像に基づいて検査対象積層体の良否を判定する（Ｓ30の処理に相当）。
【００６２】
図３のＳ22に相当する変位量算出処理や，Ｓ24，Ｓ27に示すような閾値画像による輪郭除去処理等を行ってもよいのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６３】
20  検査装置
21  処理装置
27  撮像装置
Ｓu  検査対象積層体
【図１】
2018072191.tif 000003
【図２】
2018072191.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018072191.tif 000008
【図７】
2018072191.tif 000009
【図８】
2018072191.tif 000010
【図９】
2018072191.tif 000011
【図１０】
2018072191.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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