(57)【要約】【課題】  従来の画像処理装置では、画像処理の経路に合わせて、各画像処理プロセッサーを位置させ、固定回路を作製する必要があり、時間とコストがかかっていた。【解決手段】  各画像処理プロセッサー内に、画像処理をするか判断する回路を設けた画像処理装置を用いる。また、画像データと処理したデータとを区別して処理する方法を用いる。また、全体の制御手段から、各画像プロセッサーに、処理信号を出す方法を用いる。また、用いるデータとして、画像データと処理情報をもつ処理データとからなる構造とする方法を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像して得られる画像データを入力する手段と、前記画像データを処理する複数の画像処理手段と、前記画像データを処理したデータを出力する手段と、全体を制御する手段とからなる検査用画像処理装置であって、
前記複数の画像処理手段の各入出力部に、データ処理の実行可否を判断するスイッチ回路を設けたことに特徴がある検査機用画像処理装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、画像データと前記画像データを処理したデータとを区別して処理することを特徴とする検査機用画像処理方法。
【請求項３】
請求項１の装置において、全体を制御する手段から処理の実行可否の情報をスイッチ回路へ送り、前記スイッチ回路にて、データ処理の実行可否を判断することを特徴とする検査機用画像処理方法。
【請求項４】
請求項１の装置において、画像データを、データ部と前記データを処理する場所の情報を有する処理識別部とからなるデータとし、スイッチ回路において、前記処理識別部の情報により前記画像データの処理の可否を判断することを特徴とする検査機用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、デイスプレイ、回路基板製造用の検査機に付属している画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ディスプレイ、回路基板の分野の生産設備は、製造プロセスの微細化、複雑化、および、商品の高品位化とともに、歩留率の向上、および、コストの削減が求められている。そのため、製品の全数検査が必要とされている。全数検査において、特に、問題になるのは、パターンの欠陥検査のような画像処理である。なぜなら、そのデータ量が多く、画像処理が複雑であるためである。
【０００３】
次に、画像検査の処理内容を説明する。画像処理方法には、２つの方式がある。１つめの方式は、入力された画像データを１つの画像処理プロセッサーで予め指定された複数の処理を逐次実行する方式で、この方式は低コストで汎用的な処理が可能である。一般に、この方法は、パソコン上のプログラムで画像処理がされるものである。パソコン上で処理が自由に変更できるので、簡易的で、即座に制御できる。この方法の問題点は、１つのプロセッサーで大きな画像データの画像処理を行うので、時間がかかり、半導体やディスプレイ、回路基板分野の高密度のパターンの全数検査には用いることができない。
【０００４】
もう１つの方式は、画像処理を高速化するために、複数の画像処理専用プロセッサー（ＬＳＩ）にて、処理を並列して行う方式である（例えば、非特許文献１参照）。この方式は、一定の画像処理のみを行う専用のプロセッサーを複数用いて、画像処理することで高速化するものである。通常、この方法にて、検査機における画像処理がなされている。
【０００５】
次に、図４（ａ）と（ｂ）と（ｃ）を用いて、パターンの欠陥検査の例を説明する。まず、検査物をカメラ等で撮影し、濃淡の画像データとする。そのデータの特定の部分を切り取り、２値化とスムージング化処理を行う。その結果を、図４（ａ）と（ｂ）に示す。  
【０００６】
図４（ａ）は、検査物の直線状パターンの検査画像データを示し、一部に欠陥がある。パターンの無い部分５０と、ピンホールの欠陥５１と、突起の欠陥５２と、アイランドの欠陥５３と、欠けの欠陥５４と、正常なパターン部５５とが存在する。一方、図４（ｂ）は、検査画像位置近傍で設定された基準となるパターンの基準画像データである。基準画像として、設計値や良品の画像を固定して利用することもできる場合があるが、今回は、基板のばらつき等が存在するという前提とし、検査場所近傍に、基準画像を設定し、検査画像と同時に画像処理することにした。
【０００７】
次に、図４（ａ）と図４（ｂ）の各位置での画像濃淡データの差を計算する。その結果、濃度差が大きいところを黒塗りし図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）では、図４（ａ）に示した欠陥に対応する４箇所の欠陥部分５６から５９が、明確にあらわれている。この図４（ｃ）より欠陥に関する情報（場所、大きさ）が判明する。
【０００８】
次に、この画像処理を行うための画像処理装置を説明する。上記の画像処理を高速に処理するには、図５に示す専用の画像処理装置を作製する必要がある。ホスト制御装置６０は、全体を制御する装置、画像処理プロセッサー６１から６６は、画像データを処理するプロセッサー、スイッチ回路６７は、画像データの経路を示す回路、検査画像入力装置６８と基準画像入力装置６９は、カメラ等の画像データ入力手段である。次に、各画像処理プロセッサー６１から６６の画像処理内容を説明する。抽出用画像処理プロセッサー６１と６３は、取得した画像データの位置合わせと特定の部分の切り取り処理するプロセッサーである。規格化画像処理プロセッサー６２と６４は、２値化とスムージング化処理を行うプロセッサーである。差分画像処理プロセッサー６５は、２つの画像データの濃度差をとる処理をするプロセッサーである。出力画像処理プロセッサー６６は、画像データを変換し、画像表示にするプロセッサーである。
【０００９】
次に、図６でこの画像処理の経路を示す。つまり、基準画像入力工程７９で基準画像が入力され、位置合わせとカット工程でその画像の位置合わせおよびカットがされ、２値化とスムージング工程７４で上記画像データの２値化およびスムージング処理がされる。一方、検査画像入力工程７８で、検査画像が入力され、同様の処理がなされる。両者の画像処理結果が、差分処理工程７５で、差分処理され、出力工程７６で、ディスプレイ等に表示される。
【非特許文献１】「パソコン画像処理」昭晃堂  テレビジョン学会編集  Ｐ２０６〜Ｐ２０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の方法では、画像の処理方法が一箇所でも変更があった場合、この画像処理用の回路基板を始めから作製しなおす必要があった。回路基板を作製するには、設計、作製、プロセッサーの準備が必要であり、２〜３週間の時間を必要とする。１回のみの修正の場合はよいが、数回の修正や作りなおしになると、その作製のために１カ月以上を要し、装置が稼動スタートできない。特に、新規に作製される検査機用の画像処理装置の場合、処理方法の変更がしばしば発生する。さらに、検査機が、実際の検査を開始した直後に、画像処理方法、順番を変更しなければいない時が生じるが、この場合、即座に対応することは不可能である。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、画像処理方法の変更が短時間内でできる画像処理装置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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、以下の検査用画像処理装置および画像処理方法を用いる。対象物を撮像して得られる画像データを入力する手段と、前記画像データを処理する複数の画像処理手段と、前記画像データを処理したデータを出力する手段と、全体を制御する手段とからなる検査用画像処理装置において、前記複数の画像処理手段の各入出力部に、データ処理の実行可否を判断するスイッチ回路を設けた検査機用画像処理装置を用いる。
【００１３】
また、この装置において、画像データと前記画像データを処理したデータとを区別して処理する検査機用画像処理方法を用いる。
【００１４】
また、この装置において、全体を制御する手段から処理の実行可否の情報をスイッチ回路へ送り、前記スイッチ回路にて、データ処理の実行可否を判断する検査機用画像処理方法を用いる。
【００１５】
また、この装置において、画像データを、データ部と前記データを処理する場所の情報を有する処理識別部とからなるデータとし、スイッチ回路において、前記処理識別部の情報により前記画像データの処理の可否を判断する検査機用画像処理方法を用いる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像処理装置を用いると、画像処理装置を短時間に作製できる。その場での、画像処理方法の変更にも対応できる。
【００１７】
さらに、各画像処理プロセッサーの構成を共通化しているので、汎用の画像処理装置として利用ができる。画像処理装置のリサイクルができる。
【００１８】
さらに、画像データと処理データと結果データを分けているので、複雑な画像処理ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係わる実施の装置構成を、図１を用いて説明する。本実施形態の画像処理装置は、全体を制御するホスト回路１０と、画像入力１８と、複数の画像処理ユニット１１から１６とからなる。ホスト回路１０には、通常、パソコンを用いる。画像入力１８は、カメラ、イメージセンサー等からなる。画像処理ユニット１１から１６は、内部に画像データを処理する従来例と同等のプロセッサーを含んでいる。次にデータについて説明する。画像データは、経路Ａを通って、全画像処理ユニット１１から１６へ送ることができるように設計されている。画像データが処理されてできる処理データは、経路Ｂを通って、全画像処理ユニット１１から１６へ送ることができるように設計されている。それぞれの画像処理ユニット１１から１６を制御する制御データは、ホスト制御装置１０から、経路Ｃを通って、全画像処理ユニット１１から１６へ送ることができるように設計されている。処理データが処理された結果データは、経路Ｃを通って、全画像処理ユニット１１から１６へ送ることができるように設計されている。さらに、結果データは、ホスト制御装置１０へも送られるようになっている。
【００２０】
次に、図１で全体の情報経路について説明する。まず、はじめに、ホスト回路１０から、制御データが、経路Ｂを通って、画像処理ユニット１１〜１６に送られる。その後、画像データが、画像入力装置１８から、経路Ａを通って、画像処理ユニット１１〜１６に送られる。ある画像処理ユニットで、画像データが、制御データの情報で処理された場合、処理された処理データは、その画像処理ユニットから次の画像処理ユニットへ、経路Ｃを通って送られる。処理データＣは、それ自身で独立して、画像処理ユニット間を送られて、制御データＢで指定された画像処理ユニットで、さらに処理される。
【００２１】
一方、各画像処理ユニットで、制御データＢの指示で作成された結果データも、順次、経路Ｄを通って、画像処理ユニット間を順次、送られ、最終的にホスト制御装置１０へ送られる。
【００２２】
つまり、画像データは、すべての画像処理ユニット１１から１６を通り、必要な画像処理ユニットで処理が実行される。
【００２３】
次に画像処理ユニットについて説明する。図２は画像処理ユニットの構成図を示す。入力された画像データは、経路Ａを通って、画像データスイッチ回路３１に入り、ホスト制御装置１０から経路Ｂを通ってきた制御データの情報に従い、画像処理プロセッサー３３へ送られ処理がさせるかどうか判断される。また、無条件に、画像データは、経路Ｂを通って、画像データスイッチ回路３１から、次の画像処理ユニットへ転送される。画像処理プロセッサー３３で処理された処理データは、処理データスイッチ回路３５に入力され、経路Ｃを通って次の画像処理ユニットの処理データスイッチ回路３５に送られる。画像処理プロセッサー３３では、特有の画像処理が行われる。つまり、この画像処理プロセッサー３３は、２値化処理、位置合わせ処理、スムージング処理等の各種画像処理する回路が入っている。結果データスイッチ回路３４には、画像処理プロセッサー３３及び前段の画像処理ユニットから結果データが、経路Ｄを通って入力され、必要に応じて、画像処理プロセッサー３３におくるか、次の画像処理ユニットへ、その結果データをおくるか、ホスト制御装置からの制御データにより判断する。
【００２４】
各画像処理ユニットは、同様の構造を有する。ただし、画像処理プロセッサー３３の部分は、各ユニットで異なる。
【００２５】
ここで、本実施形態の画像処理装置を、前記の従来例で示したパターンの欠陥検査に用いる場合について説明する。従来例の画像処理を本実施形態の方法で処理するには、始めに、ホスト制御装置１０より（表１）に示す制御データを、すべての画像処理ユニットに送くる。（表１）は、各画像処理ユニット１１から１６で、各データが処理されるところを「○」で示す。まず、検査画像データは、抽出画像処理ユニット１１で処理され、検査画像処理データに変換され、この処理データは、規格化画像処理ユニット１３で処理される。さらに、検査画像処理データは、差分画像処理ユニット１５において、同様に処理されてきた基準画像処理データとの差分処理がされる。最終的に、出力画像理処ユニット１６で、ディスプレイ等へ出力がされる。結果データに関しては、すべて処理せずに、ホスト制御装置１０へ転送する。
【００２６】
【表１】
2005078281.tif 000003
【００２７】
このように、本実施形態によると、各スイッチ回路３１、３５を設けることで、それぞれの画像処理プロセッサーの入出にあわせることなく、画像処理装置が作製できる。
従来は、画像処理装置を作製するのに２、３週間必要としていたが、この実施形態をもちいると数日になる。その結果、回路基板を設計する必要がなくなる。さらに、画像データと処理データと結果データを分けたので、さらに、複雑な処理ができる。各回路を同じように接続し、データをすべてに流し、制御データで処理するか決定するようにしたので、接続が容易になる。
【００２８】
さらに、本実施形態によれば、処理の順番を変えるときは、ホスト制御装置１０からの制御信号を変えるだけでよい。新しい処理をいれる時は、その処理モジュールをもった画像処理ユニットを、実施形態の画像処理装置に追加して、配線のみをつなぎ、ホスト制御装置１０の制御信号を変更すればよい。不要な画像ユニットが存在しても、制御信号で処理をしないようにすればよい。今まで、個別対応であった画像処理装置が、汎用の画像処理となる。
【００２９】
本実施形態の別の変形例を、図３を用いて、説明する。図３は、本実施形態の画像データの構造を示す。データ部４１と処理識別部４２とに分けられる。この実施形態では、制御データを用いずに、画像処理する方法である。つまり、処理識別部４２には、そのデータがどの画像処理ユニットで処理されるかを示すデータを入れる。画像データ、処理データ、結果データを共通にして、処理識別部４１の情報で、画像処理するかどうかを、スイッチ回路３１（図３）にて判断する。このため、スイッチ回路３１は、処理すべき情報を、処理識別部４１に記録させておけば、その情報を利用することで、さらに、複雑な処理もできる。装置の概略は、図１と同じである。ただし、図２の画像処理ユニットにおいて、処理データスイッチ回路３５と結果データスイッチ回路３４がなくなる。さらに、画像データスイッチ回路３１において、処理識別部４１のデータを読みこみ判断するＬＳＩ等を設置し、処理判断をする。
【００３０】
このように、本実施形態によると、画像データに処理識別部４２を設けたことで、それぞれの画像処理プロセッサーの入出にあわせることがなくなり、画像処理装置を作製できる。その結果、回路基板を設計する必要がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる検査機用画像処理装置は、半導体、デイスプレイ、回路基板などの製造用の検査機に付属している画像処理装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる回路構成図
【図２】本発明の実施の形態に係わる画像処理ユニット構成図
【図３】本発明の実施の形態に係わる画像データの構造図
【図４】従来例を示す画像データ図
【図５】従来方法による回路構成図
【図６】従来の画像処理のフローチャート
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  画像データの経路
Ｂ  制御データの経路
Ｃ  処理データの経路
Ｄ  結果データの経路
１０  ホスト制御装置
１１、１２抽出用画像処理ユニット
１３、１４  規格化画像処理ユニット
１５  差分画像処理ユニット
１６  出力画像処理ユニット
１８  画像入力装置
３１  画像データスイッチ回路
３２  画像処理ユニット本体
３３  画像処理プロセッサー
３４  結果データスイッチ回路
３５  処理データスイッチ回路
４１  処理識別部
４２  データ部
５１  ピンホールの欠陥
５２  突起の欠陥
５３  アイランドの欠陥
５４  欠けの欠陥
５５  パネル、基板
５６〜５９  欠陥
６０  ホスト回路
６１〜６６  画像処理プロセッサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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