JP6027717B2 - Visual inspection apparatus provided with gaze position specifying means - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、プリント基板のパッドや配線パターンなどの形成状態を目視で検査できるようにした目視検査装置に関するものであり、より詳しくは、自動検査装置で検査された不良画像をディスプレイに表示させて目視で検査させるようにした目視検査装置に関するものである。 The present invention relates to a visual inspection apparatus capable of visually inspecting the formation state of, for example, pads and wiring patterns on a printed circuit board, and more specifically, displays a defective image inspected by an automatic inspection apparatus on a display. The present invention relates to a visual inspection apparatus that is visually inspected.
一般に、プリント基板のパッドや配線パターンなどの形成状態を検査する場合、カメラでプリント基板の画像を取得し、あらかじめ記憶手段に記憶されていた基準データと、カメラによって取得されたプリント基板の画像に基づく情報とを比較することによって検査を行う。このとき、不良と判定されたプリント基板については、その後、自動検査装置で取得された画像を目視検査装置のディスプレイに表示させ、検査員によって検査させるようにしている(特許文献1など)。
Generally, when inspecting the formation state of a printed circuit board pad or wiring pattern, a printed circuit board image is acquired by a camera, and the reference data stored in the storage unit in advance and the printed circuit board image acquired by the camera are used. Test by comparing with the information based on. At this time, for the printed circuit board determined to be defective, the image acquired by the automatic inspection apparatus is then displayed on the display of the visual inspection apparatus and inspected by an inspector (
ところで、自動検査装置で厳格に検査しようにすると、不良と判断される箇所が多くなってしまう一方、検査基準を甘くすると不良と判断されるべきものが良品と判断されてしまう。このため、検査基準をある程度厳しくしておき、その後、検査員に目視で判断させるようにするのが好ましいが、それでも不良と判断された箇所が多くなってしまうと、検査員による検査漏れを生じてします可能性がある。 By the way, if an automatic inspection apparatus tries to perform a strict inspection, there are many places where it is determined to be defective. On the other hand, if the inspection standard is loosened, what is determined to be defective is determined to be a non-defective product. For this reason, it is preferable to make the inspection standard strict to some extent, and then let the inspector make a visual decision afterwards. However, if there are still many points judged to be defective, an inspection omission by the inspector will occur. There is a possibility.
そこで、本発明は、自動検査装置で不良と判定された画像を表示させて検査員に目視検査させる場合、検査員による画像の見落としをなくすようにした目視検査装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a visual inspection apparatus that eliminates an oversight of an image by an inspector when displaying an image determined to be defective by an automatic inspection apparatus and causing an inspector to visually inspect the image. .
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、検査対象物から画像を取得する画像取得手段と、当該画像取得手段によって取得された画像に基づいて検査対象物の形成状態の良否を判定する判定手段と、当該判定手段によって不良と判定された検査対象物の画像を記憶する記憶手段とを備えてなる自動検査装置に関連して設けられ、前記不良と判定された検査対象物の画像に基づいて当該検査対象物の良否を検査者に目視で判定させる目視検査装置において、前記記憶手段に記憶された不良と判定された検査対象物の画像を読み出し、不良箇所を含む部分画像を基準画像とともにディスプレイに表示させる不良画像表示手段と、当該表示された不良画像を目視検査する検査者のディスプレイ上における視線の位置を特定する視線位置特定手段と、当該視線位置特定手段によって不良画像の領域に視線が位置したことおよび基準画像と不良画像との間を視線が横切ることを条件に目視検査の良否結果を受け付けて記憶させる目視結果記憶手段とを設けるようにしたものである。 That is, in order to solve the above-described problems, the present invention determines an image acquisition unit that acquires an image from an inspection target, and determines whether the formation state of the inspection target is acceptable based on the image acquired by the image acquisition unit. Based on the image of the inspection object determined to be defective, provided in association with an automatic inspection apparatus comprising means and a storage means for storing an image of the inspection object determined to be defective by the determination means In the visual inspection apparatus that allows the inspector to visually determine whether the inspection object is good or bad, the image of the inspection object determined to be defective stored in the storage unit is read , and a partial image including the defective part is read together with the reference image Defective image display means to be displayed on the display, and sight line position specifying means for specifying the position of the sight line on the display of the inspector who visually inspects the displayed defective image When the visual result storage means for storing accepts the acceptability results of visual inspection on condition that crosses the line of sight between the line-of-sight position specifying means region poor and it and the reference image line of sight is positioned at the image of the defective image by Is provided.
また、このような発明において、基準画像と不良画像との間を視線が横切る回数、および、目視検査の良否結果を記憶させるようにしたものである。In such an invention, the number of times the line of sight crosses between the reference image and the defective image, and the result of the visual inspection are stored.
本発明によれば、基準画像と対比しながら不良画像を検査したと推測することができるため、より正確に検査していると推測することができるようになる。 According to the present invention, it can be estimated that the defective image is inspected while comparing with the reference image, so that it can be estimated that the defective image is inspected more accurately.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態のプリント基板検査システム1は、図1に示すように、自動検査装置2と目視検査装置3を備えて構成されるものであって、自動検査装置2でプリント基板5の形成状態を自動で検査し、そこで不良と判断されたプリント基板5について、目視検査装置3を用いて検査員に目視で検査させるようにしたものである。そして、特徴的には、図3に示すように、不良箇所を含む部分画像と基準画像を目視検査装置3のディスプレイ4に表示させるとともに、ディスプレイ4上における検査員の視線Gの位置を特定し、検査員の視線Gの位置が不良画像の領域に視線が位置したこと、および、基準画像と不良画像との間を視線Gが横切ることを条件に目視検査の結果を受け付けるようにしたものである。以下、本実施の形態におけるプリント基板検査システム1の構成について、図1の機構概略図や図2の機能ブロック図などを用いて詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the printed circuit
まず、プリント基板検査システム1の自動検査装置2は、図1に示すように、スタッカに集積されたプリント基板5を一枚ずつピックアップして自動で検査できるようにしたものであって、図2に示すような画像取得手段21や記憶手段22、判定手段23などを備えている。
First, as shown in FIG. 1, the
このうち、画像取得手段21は、ステージ24に載置されたプリント基板5に光を照射する照明装置25や、その照射された光のうちプリント基板5によって反射された光を受光する受光装置26などによって構成され、照明装置25から斜め方向から光を照射させて、その反射光を受光装置26で受光する。
Among these, the image acquisition means 21 includes an
一方、記憶手段22は、あらかじめ基準となるプリント基板5の画像や、検査に際して必要となる基準データ(例えば、検査領域内の平均輝度やパターンの幅などのデータ)などを記憶させるもので、また、判定手段23によって良否判定された結果を記憶させる。ここで、良否判定された結果を記憶させる場合、図4に示すように、不良と判定された箇所の座標のほか、その不良原因、その部分の拡大画像をも記憶させておく。なお、ここでは不良箇所の拡大画像を記憶させるようにしているが、先の画像取得手段21で取得された画像から事後的にその不良箇所の画像を切り出すようにしてもよい。
On the other hand, the storage means 22 stores an image of the printed
判定手段23は、画像取得手段21によって取得された画像に基づく情報と、あらかじめ記憶手段22に記憶されていた基準データとを比較することによって検査対象物のプリント基板5の良否を判定する。この判定方法については、種々の方法を用いることができ、例えば、検査対象物を矩形領域に細かく分割して平均輝度を算出し、この矩形領域に対応する平均輝度と比較することによってその領域の良否を判定する方法や、あるいは、画素毎に良否を判定を行う方法などを用いることができる。この画素毎に良否を判定する方法については、例えば、本出願人が提案する日本国特許公開公報第2006−170890号に示されるように、検査対象物のある座標位置の画素の輝度を読み出すとともに、基準画像のその座標位置から所定距離内にその輝度から許容輝度幅内の輝度の画素が存在するかを判断し、そのような輝度の画素が存在している場合は、検査対象物のその画素を良画素と判定する方法などを用いる。もちろん、これ以外の方法によってプリント基板5の良否を判定してもよく、不良箇所の座標位置を特定して記憶手段22に記憶させるようにしておく。
The
そして、このように不良と判定されたプリント基板5については、分別手段によって、不良と判定されたプリント基板5と良品と判定されたプリント基板5とに分けて回収部27に回収される。
Then, the printed
一方、目視検査装置3は、この自動検査装置2と関連して設けられる。ここで、「関連して設けられる」とは、目視検査装置3と一つの筐体内に一体的に設けられる場合の他、ネットワークなどの通信回線網を通じて設けられる場合や、自動検査装置2の記憶手段22に記憶された不良情報(不良箇所の座標画像など)を記憶媒体に記憶させて、その記憶媒体から読み取るようにする場合も含むものである。
On the other hand, the
検査結果読取手段31は、このように自動検査装置2の記憶手段22からプリント基板5の不良箇所の座標や画像などを読み取るようにする。ここで前述のように目視検査装置3と一体的に設ける場合は、その自動検査装置2の記憶手段22から不良箇所の座標と画像を読み出し、また、ネットワークなどを介して接続されている場合は、不良箇所の座標と画像を読み出すコマンドを送出して、記憶手段22から不良箇所の座標と画像を読み出す。また、CDやUSBメモリーなどを介して不良箇所の座標や画像を読み出す場合は、それらの記憶媒体を自動検査装置2に取り入れ(あるいはUSBメモリーを接続し)、不良箇所の座標や画像を読み出すようにする。
As described above, the inspection result reading unit 31 reads the coordinates and images of the defective portion of the printed
不良画像表示手段32は、この検査結果読取手段31によって読み取られた不良箇所の座標や画像をディスプレイ4に表示させる。ここで検査結果の画像を表示させる場合は、例えば、図3に示すように、ディスプレイ4の左側にプリント基板の全体の画像領域42に表示するとともに、右側に検査の結果不良と判定された箇所の矩形状の画像を不良画像領域44に複数枚表示させ、これによって作業効率を向上させるようにする。このとき、その画像内に、不良と判断された座標を丸印などのマーキング45を付けて表示させるようにしておくとともに、その不良画像の表示されたディスプレイ4上の各矩形状の領域(x0,y0)〜(x1,y1)を抽出しておく。
The defective
また、この検査対象物の画像の隣に、その検査対象物の矩形状の画像に対応した位置の基準となる基準画像を基準画像領域43に表示させる。このときも同様に、その基準画像を表示させたディスプレイ4上の各矩形状の領域(x'0,y'0)〜(x'1,y'1)を抽出しておく。
Further, a reference image serving as a reference of a position corresponding to the rectangular image of the inspection object is displayed in the
そして、このような構成において、本実施の形態では、特徴的に、検査者の視線Gの位置を特定できるようにした視線位置特定手段33を設けている。 And in such a structure, in this Embodiment, the gaze position specific | specification means 33 which enabled it to identify the position of the examiner's gaze G was provided.
この視線位置特定手段33は、ディスプレイ4上における検査者の視線Gの位置を特定できるようにしたものであって、現在各種研究されている視線入力装置を用いる。この検査者の視線Gの位置を特定する方法としては、例えば、頭部に装着するヘッドマウントディスプレイを用いて検査者の視線の位置を特定する方法(例えば、特開平11−184622号公報など)や、机上のディスプレイ前に設置されたカメラによって検査者の顔や目の画像を取得し、検査者の瞳孔や顔の向きなどからディスプレイ内に向けられた視線の座標位置を特定する方法(特開2004−167152号公報など)などを用いることができるが、ここでは後者のように、ディスプレイ4前に設置されたカメラ41によって検査者の視線の位置を特定する方法を用いるものとする。そして、この視線位置特定手段33から、ディスプレイ4上における検査者の視線の座標位置(x,y)を出力する。
The line-of-sight position specifying means 33 can specify the position of the examiner's line of sight G on the
目視結果受付手段34は、まず、不良画像を表示させる領域44(x0,y0)〜(x1,y1)を検出し、その領域44内に検査者の視線Gの座標位置が存在するか否かを判定する。このとき、検査者に確実に検査させるには、あらかじめ所定の時間を決めておき、その時間以上検査者の視線Gがその不良画像領域44内に位置している場合に「視認している」と判定する。ここで、「所定の時間」については、その不良画像領域44内の不良箇所の数に応じて、例えば、不良箇所1個につき0.5秒以上(n個の場合は0.5×n秒以上)というように決めておくこともできる。そして、不良画像領域44に視線Gが位置していることを条件として、検査者によるその不良箇所の目視検査結果を受け付けるようにする。すなわち、検査者がその不良画像領域44を視認していない場合には、目視検査結果の入力を受け付けないようにする。この目視検査結果の入力を受け付ける場合、「OK」「NG」を入力するためのキーをキーボードに割り当てておき、不良箇所における目視検査の結果を受け付けて記憶させる。なお、ここでは、不良画像領域44に視線Gが位置した場合に、その領域内における不良箇所の目視検査結果を受け付けるようにしているが、高精度に視線の位置を特定できる場合は、その不良箇所の所定半径内に視線Gが位置したことを条件に、良否検査の結果を受け付けるようにしてもよい。
The visual result receiving means 34 first detects a region 44 (x 0 , y 0 ) to (x 1 , y 1 ) for displaying a defective image, and the coordinate position of the examiner's line of sight G exists in the
目視検査の結果を記憶させる場合、前述のように自動検査装置2と一体的に設けられている場合は、記憶手段22にその目視検査の結果を上書きし、あるいは、インターネットなどを通じて接続されている場合は、書き替えコマンドとその検査結果を送信することで自動検査装置2の記憶手段22の情報を書き替える。また、記憶媒体を用いて自動検査装置2の情報を読み取った場合は、その記憶媒体に目視検査の結果を書き込むようにする。また、ここでは自動検査装置2の記憶手段22などに目視検査の結果を記憶されるようにしているが、目視検査装置3に別途新たな目視結果記憶手段35を設けておき、そこに記憶させるようにしてもよい。なお、本発明との関係において、これらの各種記憶手段(22、35)が本発明の目視結果記憶手段35に相当する。
When storing the result of the visual inspection, if it is provided integrally with the
次に、このように構成された目視検査装置3における目視検査のフローチャートを図5を用いて説明する。
Next, the flowchart of the visual inspection in the
まず、プリント基板5の形成状態を検査する場合、自動検査装置2にセットし、一枚ずつピックアップして搬送させながらそのプリント基板5の画像を取得する(ステップS1)。
First, when the formation state of the printed
そして、その取得された画像に基づいて自動検査装置2でパッドやパターンなどの形成状態を自動で判断し(ステップS2)、不良と判断された箇所については、その箇所の座標や画像などを記憶手段22に記憶させ(ステップS3)、不良品用の回収部27に回収する(ステップS4)。
Then, based on the acquired image, the
次に、このように自動検査装置2で検査された結果に基づいて、不良箇所を目視検査する場合、自動検査装置2の記憶手段22から不良情報を読み出し(ステップT1)、その不良箇所を含む小さな矩形領域の拡大画像を不良画像領域44に表示させる(ステップT2)。このとき、図3に示すように、その不良画像に対応させて基準画像を表示させるとともに、プリント基板全体のどの部分をチェックしているのかが分かるように、検査対象となるプリント基板5の全体画像を表示させるようにする。
Next, when the defective portion is visually inspected based on the result of the inspection by the
そして、このようにディスプレイ4に全体画像や基準画像、不良画像を表示させた状態で、視線位置特定手段33を起動させ、ディスプレイ4の前に座っている検査者の視線Gの位置を特定する(ステップT3)。この視線Gの位置を特定する場合、視線位置特定手段33から視線Gの位置の座標をコンピューターに出力し、その視線Gの位置をディスプレイ4上における座標位置に変換して、ディスプレイ4上における視線Gの位置を特定できるようにする。
Then, in the state where the entire image, the reference image, and the defective image are displayed on the
そして、検査者の視線Gがディスプレイ4上における特定の矩形状の不良画像領域44に位置した場合(ステップT4)、その領域の不良画像を「視認した」と判断して目視検査による良否の検査結果を受け付けるようにする(ステップT5)。この良否の検査結果を受け付ける場合は、目視結果記憶手段35に記憶させるが、自動検査装置2の記憶手段22に記憶されている不良情報を上書きするか、あるいは、目視検査装置3に独自に設けられた目視結果記憶手段35に書き込むようにする(ステップT6)。そして、そのディスプレイ4に表示されたすべての不良画像について目視検査結果を書き込んだ後、次の不良画像を表示させるようにする。
When the inspector's line of sight G is located in a specific rectangular
なお、ここでは、不良画像領域44に視線Gが位置した場合に「視認した」と判断して目視検査結果を入力できるようにした場合について説明したが、図6のフローチャートに示すような方法で目視検査結果を入力できるようにする。なお、図6では、目視検査装置3における処理のフローチャートのみを説明する。
Here, a case has been described in which it is determined that the user has visually recognized the line of sight G in the
まず、図5におけるフローチャートと同様に記憶手段22から不良画像を読み出してディスプレイ4に表示させ、その状態で、視線位置特定手段33を起動させ、ディスプレイ4前に座っている検査者の視線Gの位置を特定する(ステップU1〜U3)。
First, as in the flowchart in FIG. 5, a defective image is read from the
そして、検査者の視線Gがディスプレイ4上における不良画像領域44と基準画像領域43の間46(図3参照)の仮想ラインを視線Gが横切ったか否かを判断し(ステップU4)、視線Gがこれらの画像の間46を横切った場合、その不良画像を「視認した」と判断して目視検査による良否の判断結果を受け付けるようにする(ステップU5)。このとき、不良画像領域44を視認するとともに、少なくとも1回でも視線Gが横切れば「視認した」と判断するようにしてもよく、あるいは、不良画像領域44を視認するとともに不良箇所の個数に応じた回数だけ視線Gが横切ったことを条件に「視認した」と判断するようにしてもよい。そして、視線Gが不良画像と基準画像領域43の間46を横切ったことを条件に、検査員の目視検査の結果を受け付け、その結果を書き込んで記憶させるようにする(ステップU6)。そして、そのディスプレイ4に表示されたすべての不良画像について目視検査結果を書き込んだ後、次の不良画像を表示させるようにする。
Then, it is determined whether the line of sight G crosses the virtual line 46 (see FIG. 3) between the
このように上記実施の形態によれば、プリント基板5から画像を取得する画像取得手段21と、当該画像取得手段21によって取得された画像に基づいてプリント基板5の形成状態の良否を判定する判定手段23と、当該判定手段23によって不良と判定されたプリント基板5の画像を記憶する記憶手段22とを備えてなる自動検査装置2に関連して設けられ、前記不良と判定されたプリント基板5の画像に基づいて当該プリント基板5の良否を検査者に目視で判定させる目視検査装置3において、前記記憶手段22に記憶された不良と判定されたプリント基板5の画像を読み出し、不良箇所を含む部分画像と基準画像とをディスプレイ4に表示させる不良画像表示手段32と、当該表示された不良画像を目視検査する検査者のディスプレイ4上の視線Gの位置を特定する視線位置特定手段33と、当該視線位置特定手段33によって不良画像の領域に視線が位置したことおよび基準画像領域43と不良画像との間46の仮想ラインを視線Gが横切ることを条件に目視検査の良否結果を受け付けて記憶させる目視結果記憶手段35(22)とを設けるようにしたので、不良画像を視認することなく検査結果を入力させることができなくなり、人的な判断ミスを未然に防止することができるようになるとともに、基準画像と対比しながら不良画像を検査したと推測することができるため、より正確に検査していると推測することができるようになる。
As described above, according to the embodiment, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々の態様で実施することができる。 In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the said embodiment.
例えば、上記実施の形態では、視線Gが不良画像に位置したか否かを判断するようにしているが、図7に示すように、その不良画像の領域に視線Gが位置した時間をも記憶させるようにしておくこともできる。このようにすれば、注視した箇所を事後的に判断することができ、視認時間の長い怪しい箇所を再検査させることができるようになる。 For example, in the above embodiment, it is determined whether or not the line of sight G is positioned on the defective image. However, as shown in FIG. 7, the time when the line of sight G is positioned in the area of the defective image is also stored. It can also be made to let you. In this way, the point of gaze can be determined afterwards, and a suspicious point with a long visual recognition time can be reinspected.
また、図6における実施の形態では、二つの画像の間を横切ったことを条件に目視検査の結果を受け付けるようにしているが、この条件にこだわることなく目視検査結果を受け付けられるようにしておき、二つの画像を横切ったか否か、あるいは、二つの画像を横切った回数と、目視検査の結果を目視結果記憶手段35に記憶させるようにしてもよい。
Further, in the embodiment in FIG. 6 , the result of the visual inspection is accepted on condition that the two images are crossed. However, the result of the visual inspection can be accepted without sticking to this condition. The visual
さらに、上記実施の形態では、プリント基板5の形成状態を検査する場合について説明したが、プリント基板5に限定されることなく液晶基板やその他の検査対象物を自動で検査し、その後、検査員に目視で検査させるような場合にも適用することができる。
Furthermore , although the case where the formation state of the printed
本発明は、物品の形成状態を自動検査装置で検査するとともに、そこで不良と判断された検査対象物を目視で検査して検査精度を向上させるような分野に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a field in which the formation state of an article is inspected by an automatic inspection apparatus, and an inspection object determined to be defective there is visually inspected to improve inspection accuracy.
2・・・自動検査装置
21・・・画像取得手段
22・・・記憶手段
23・・・判定手段
3・・・目視検査装置
31・・・検査結果読取手段
32・・・不良画像表示手段
33・・・視線位置特定手段
34・・・目視結果受付手段
35・・・目視結果記憶手段
4・・・ディスプレイ
41・・・カメラ
42・・・全体画像の表示領域
43・・・基準画像の表示領域
44・・・不良画像の表示領域
45・・・マーク
46・・・検査画像と基準画像の間(仮想ライン)
5・・・プリント基板
G・・・視線
2 ...
5 ... Printed circuit board G ... Line of sight
Claims (2)
前記記憶手段に記憶された不良と判定された検査対象物の画像を読み出し、不良箇所を含む部分画像を基準画像とともにディスプレイに表示させる不良画像表示手段と、
当該表示された不良画像を目視検査する検査者のディスプレイ上における視線の位置を特定する視線位置特定手段と、
当該視線位置特定手段によって不良画像の領域に視線が位置したことおよび基準画像と不良画像との間を視線が横切ることを条件に目視検査の良否結果を受け付けて記憶させる目視結果記憶手段と、
を設けたことを特徴とする目視検査装置。 Image acquisition means for acquiring an image from the inspection object, determination means for determining the quality of the formation state of the inspection object based on the image acquired by the image acquisition means, and inspection determined to be defective by the determination means An automatic inspection apparatus comprising a storage means for storing an image of the object, and visually inspecting the inspector whether the inspection object is good or not based on the image of the inspection object determined to be defective. In the visual inspection device to be judged,
An image of the inspection object determined to be defective stored in the storage means, and a defective image display means for displaying a partial image including the defective portion on a display together with a reference image ;
Line-of-sight position specifying means for specifying the position of the line of sight on the display of the inspector who visually inspects the displayed defective image;
Visual result storage means for accepting and storing the result of the visual inspection on condition that the line of sight is located in the area of the defective image by the visual line position specifying means and the line of sight crosses between the reference image and the defective image ;
A visual inspection apparatus characterized by comprising:
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