JP3038176B2 - パターンマッチングによる検査装置 - Google Patents

パターンマッチングによる検査装置

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JP3038176B2
JP3038176B2 JP9334246A JP33424697A JP3038176B2 JP 3038176 B2 JP3038176 B2 JP 3038176B2 JP 9334246 A JP9334246 A JP 9334246A JP 33424697 A JP33424697 A JP 33424697A JP 3038176 B2 JP3038176 B2 JP 3038176B2
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達也 田口
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アジアエレクトロニクス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICなどの被検査
物をパターンマッチング法により検査する検査装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、図7に示すようなICの
表面に描かれた文字を検査する外観検査においては、パ
ターンマッチング法がよく用いられる。パターンマッチ
ング法は、良品のICから採取した画像に基づいて登録
パターンを作成し、この登録パターンと被検査物のIC
から作成した検査パターンとを比較して、両者の一致度
が所定値よりも高ければ被検査物のICを良品とし、両
者の一致度が所定値よりも低ければ被検査物のICを不
良品とする画像処理方法である。
【0003】一般には、一つの被検査物のICから採取
した画像に基づいて複数の検査パターンを作成し、これ
ら複数のパターンのうち登録パターンと検査パターンの
一致度が所定値を超えているものが一つでもあれば、そ
の被検査物のICを良品としている。
【0004】また、両者の一致度は、種々の手法により
計算することができるが、そのうちの一つに正規化相関
などの正規化を用いる計算方法がある。この正規化を用
いる計算方法は、被検査物を照らす照明の明るさの変動
に大きな影響を受けないため、安定した結果を得るのに
適している。
【0005】しかし、正規化を用いる計算方法によりパ
ターンマッチングの一致度を求めた場合、例えば、被検
査物のICの表面に描かれた文字がかすれているような
ときも、この文字のかすれにほとんど影響されずに一致
度が計算される。これでは、文字のかすれを不良とした
い場合に、この不良を検出することができなくなり、I
Cの外観検査に不都合となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
正規化を用いる計算方法によりパターンマッチングの一
致度を求めていたが、この方法は、被検査物を照らす照
明の明るさの変動、即ち、被検査物の画像の濃度に大き
な影響を受けないため、例えば、被検査物のICの表面
に描かれた文字のかすれを考慮した結果が得られないと
いう欠点がある。
【0007】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、その目的は、被検査物の文字のかすれなどを考
慮した結果を得ることができる濃度情報を考慮したパタ
ーンマッチング法を提案することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の検査装置は、N×M画素の登録パターンを
作成する手段と、N×M画素の検査パターンを作成する
手段と、前記登録パターンと前記検査パターンのパター
ンマッチングを以下の式
【0009】
【数7】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを備
える。
【0010】本発明の検査装置は、N×M画素の登録パ
ターンを作成する手段と、N×M画素の検査パターンを
作成する手段と、前記登録パターンと前記検査パターン
のパターンマッチングを以下の式
【0011】
【数8】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを備
える。
【0012】本発明の記録媒体には、N×M画素の登録
パターンを作成するステップと、N×M画素の検査パタ
ーンを作成するステップと、前記登録パターンと前記検
査パターンのパターンマッチングを以下の式
【0013】
【数9】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されている。
【0014】本発明の記録媒体には、N×M画素の登録
パターンを作成するステップと、N×M画素の検査パタ
ーンを作成するステップと、前記登録パターンと前記検
査パターンのパターンマッチングを以下の式
【0015】
【数10】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
プとからなるプログラムが記録されている。本発明のパ
ターンマッチング方法は、N×M画素の登録パターンと
N×M画素の検査パターンのパターンマッチングを以下
の式
【0016】
【数11】 に基づいて行う。本発明のパターンマッチング方法は、
N×M画素の登録パターンとN×M画素の検査パターン
のパターンマッチングを以下の式
【0017】
【数12】 に基づいて行う。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のパターンマッチングによる検査装置について詳細に
説明する。図1は、本発明の検査装置の構成の概略を示
している。
【0019】カメラ10は、被写体(良品のIC又は被
検査物のIC)16の画像を採取し、この画像を画像処
理装置11に与える。カメラ10は、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラなどから構成され、また、スキャナのよう
な画像取り込み装置を含む。
【0020】画像処理装置11は、画像メモリ部12、
処理部13及び制御部14を有している。良品のIC又
は被検査物のICの画像は、それぞれ画像メモリ部12
に記憶される。処理部12は、良品のICの画像に基づ
いて登録パターンを作成し、被検査物のICの画像に基
づいて検査パターンを作成する。また、処理部12で
は、後述するパターンマッチング法に基づいて登録パタ
ーンと検査パターンのパターンマッチングを実行する。
制御部14は、画像メモリ部12における画像データの
入出力や、処理部13における演算の制御を行う。
【0021】照明装置15は、散乱光を照射し、被写体
16を照らす役割を果たす。次に、図2を参照しつつ本
発明の検査装置の動作(パターンマッチング法)につい
て説明する。
【0022】なお、本発明は、画像処理による種々の検
査に適用可能であるが、本例では、説明を分かりやすく
するため、IC(パッケージ)の表面に付された文字を
検査する場合について説明する。
【0023】まず、図3に示すように、良品のICの画
像を取り込み、リファレンス画像21Aとして画像メモ
リに登録する。また、このリファレンス画像21Aのう
ちIC(パッケージ)の表面部分のほぼ全体を含む領域
を登録パターン22Aとして登録する。登録パターン2
2Aは、図4に示すように、N×M画素の大きさを有す
る(ステップST1〜ST2)。
【0024】次に、図5に示すように、被検査物である
ICの画像を取り込み、検査画像21Bとして画像メモ
リに登録する。また、この検査画像21BのうちIC
(パッケージ)の表面部分のほぼ全体を含む領域を検査
パターン22Bとして登録する。検査パターン22B
は、図6に示すように、登録パターンと同じN×M画素
の大きさを有する(ステップST3〜ST4)。
【0025】次に、登録画像と検査画像についてパター
ンマッチングを行う(ステップST5)。本発明では、
登録画像及び検査画像の各画素の濃度情報を考慮しつ
つ、以下の二通りの手法によりパターンマッチングを実
行している。
【0026】第一の手法は、登録パターン(N×M画
素)の各画素の濃度をR(I,J)、検査パターン(N
×M画素)の各画素の濃度をP(I,J)と定義したと
き、以下の(1)式によりパターンマッチングの結果P
TNを得るものである。
【0027】
【数13】
【0028】I = 0,1, …,N−1 J = 0,1, …,M−1 ここに、パラメータsは、正の実数である。このパター
ンマッチングの結果PTNは、−1から1までの値とな
るため、通常の正規化によるパターンマッチングの結果
と同じように正規化されている(但し、各画素の濃度情
報を考慮している)。
【0029】第二の手法は、登録パターン(N×M画
素)の各画素の濃度をR(I,J)、平均濃度をRav
g、検査パターン(N×M画素)の各画素の濃度をP
(I,J)、平均濃度をPavgと定義したとき、以下
の(2)式によりパターンマッチングの結果PTNを得
るものである。
【0030】
【数14】
【0031】I = 0,1, …,N−1 J = 0,1, …,M−1 ここに、パラメータsは、正の実数である。このパター
ンマッチングの結果PTNは、−1から1までの値とな
るため、通常の正規化によるパターンマッチングの結果
と同じように正規化されている(但し、各画素の濃度情
報を考慮している)。
【0032】よって、以上の二通りの手法のいずれか一
方により計算した結果PTNに基づいて、被検査物の良
否の判定を行うことができる(ステップST6)。な
お、パターンマッチングの結果PTNの範囲を、0から
1までの範囲としたい場合には、さらに、以下の(3)
式に示す計算を行えばよい。 PTN´ = (PTN+1)/2 …(3)
【0033】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のパター
ンマッチングによる検査装置によれば、濃度情報を考慮
したパターンマッチングを行っている。よって、IC
(パッケージ)の表面の文字の検査など、被検査物の濃
度ムラ(所定領域の濃度の均一性)を検査するのに非常
に適している。即ち、濃度情報を考慮したパターンマッ
チングでは、文字のかすれなどが存在する場合にパター
ンマッチングの結果が小さくなり、不良品と判断される
可能性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査装置の構成の概略を示す図。
【図2】図1の検査装置の動作を示す図。
【図3】リファレンス画像を示す図。
【図4】登録パターンを示す図。
【図5】検査画像を示す図。
【図6】検査パターンを示す図。
【図7】ICの表面の文字の一例を示す図。
【符号の説明】
10 :カメラ、 11 :画像処理装置、 12 :画像メモリ部、 13 :処理部、 14 :制御部、 15 :照明装置、 16 :被写体、 21A :リファレンス画像、 22A :登録パターン、 21B :検査画像、 22B :検査パターン。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N×M画素の登録パターンを作成する手
    段と、N×M画素の検査パターンを作成する手段と、前
    記登録パターンと前記検査パターンのパターンマッチン
    グを以下の式 【数1】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
    を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
    基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを具
    備することを特徴とする検査装置。
  2. 【請求項2】 N×M画素の登録パターンを作成する
    手段と、N×M画素の検査パターンを作成する手段と、
    前記登録パターンと前記検査パターンのパターンマッチ
    ングを以下の式 【数2】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
    を得る手段と、前記パターンマッチングの結果PTNに
    基づいて前記検査パターンの良否を判定する手段とを具
    備することを特徴とする検査装置。
  3. 【請求項3】 N×M画素の登録パターンを作成するス
    テップと、N×M画素の検査パターンを作成するステッ
    プと、前記登録パターンと前記検査パターンのパターン
    マッチングを以下の式 【数3】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
    を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
    Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
    プとからなるプログラムが記録されたことを特徴とする
    記録媒体。
  4. 【請求項4】 N×M画素の登録パターンを作成するス
    テップと、N×M画素の検査パターンを作成するステッ
    プと、前記登録パターンと前記検査パターンのパターン
    マッチングを以下の式 【数4】 に基づいて行い、前記パターンマッチングの結果PTN
    を得るステップと、前記パターンマッチングの結果PT
    Nに基づいて前記検査パターンの良否を判定するステッ
    プとからなるプログラムが記録されたことを特徴とする
    記録媒体。
  5. 【請求項5】 N×M画素の登録パターンとN×M画素
    の検査パターンのパターンマッチングを以下の式 【数5】 に基づいて行うことを特徴とするパターンマッチング方
    法。
  6. 【請求項6】 N×M画素の登録パターンとN×M画素
    の検査パターンのパターンマッチングを以下の式 【数6】 に基づいて行うことを特徴とするパターンマッチング方
    法。
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