JPH06258243A - Mounting part inspection device - Google Patents

Mounting part inspection device

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JPH06258243A
JPH06258243A JP6760093A JP6760093A JPH06258243A JP H06258243 A JPH06258243 A JP H06258243A JP 6760093 A JP6760093 A JP 6760093A JP 6760093 A JP6760093 A JP 6760093A JP H06258243 A JPH06258243 A JP H06258243A
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color
calculated
image
chromaticity
whiteness
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Yukiya Sawanoi
幸哉 澤野井
Masato Ishibane
正人 石羽
Hideaki Takahara
秀明 高原
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Omron Corp
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Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PURPOSE:To determine a color parameter easily to extract a color pattern. CONSTITUTION:When a color parameter is instructed to extract a color pattern necessary to inspect mounting quality of a part, a color image 28 of the part being an object is displayed on a display part 20. When an operator designates an optional point in this color image 28, a control part calculates brightness of color, respective chromaticities of primary colors and a value of whiteness on a picture element A corresponding to this designated point, and displays these in a frame 27 of the display part 20. The operator determines a binarized threshold values respectively on the brightness of color, the respective chromaticities and the whiteness while referring to the respective displayed values.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプリント基板
(以下単に「基板」という)に実装された電子部品につ
き、はんだ付け前は電子部品の有無や姿勢などを、はん
だ付け後ははんだ付け状態の良否などを、それぞれ検査
するのに用いられる実装部品検査装置に関連し、特にこ
の発明は、基板を撮像して得られたカラー画像より実装
部品の実装品質を検査するのに必要な任意の色彩パター
ンを抽出する機能を備えた実装部品検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounted on, for example, a printed circuit board (hereinafter simply referred to as a "substrate"), and the presence or absence of the electronic component before soldering and the soldering state after soldering. The present invention relates to a mounted component inspection apparatus used for inspecting the quality of each component, and in particular, the present invention relates to an arbitrary mounted component required to inspect the mounted quality of a mounted component from a color image obtained by imaging a substrate. The present invention relates to a mounted component inspection device having a function of extracting a color pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被検査基板上の実装部品(はんだ
付け前のものとはんだ付け後のものとを総称して「実
装」という)について実装品質を検査するのに、目視に
よる検査が行われている。ところがこの種の目視検査で
は、検査ミスの発生が避けられず、検査結果も検査する
者によりまちまちであり、また検査処理能力にも限界が
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a visual inspection has been performed to inspect the mounting quality of mounted components on a substrate to be inspected (collectively, the one before soldering and the one after soldering). It is being appreciated. However, in this type of visual inspection, the occurrence of inspection errors is unavoidable, the inspection results vary depending on the inspector, and the inspection processing capacity is also limited.

【0003】そこで近年、多数の部品が実装された基板
につき、実装品質を画像処理技術を用いて自動的に検査
する実装部品検査装置が実用化された。この実装部品検
査装置は、基板上に実装された部品のはんだ付け状態な
どを自動検査するためのもので、部品の実装位置へ入射
角が異なる三原色光を照射する3個の光源と、はんだ付
け部位の表面からの反射光像を撮像するカラーテレビカ
メラと、このカラーテレビカメラで得られたカラー画像
を処理してはんだ付け状態の良否を判別する制御処理部
とを備えている。
Therefore, in recent years, a mounted component inspection apparatus has been put into practical use which automatically inspects the mounting quality of a board on which a large number of components are mounted by using an image processing technique. This mounting component inspection device is for automatically inspecting the soldering state of components mounted on the board. It is equipped with three light sources that emit light of three primary colors with different incident angles to the mounting position of the component and soldering. A color television camera that captures a reflected light image from the surface of the part and a control processing unit that processes the color image obtained by the color television camera and determines whether the soldering state is good or bad are provided.

【0004】上記実装部品検査装置を使用する場合、検
査に先立ち、どのような部品が、どのように実装される
かにつき、基板の種別毎に実装部品検査装置に教示する
必要がある。この教示作業は「ティーチング」と呼ばれ
る。この実装部品の検査用データには、被検査基板上に
実装される部品の位置や種類の他に、検査領域に関する
情報や検査領域内の画像に関する情報や判定基準などが
含まれている。
When using the above-mentioned mounted component inspection apparatus, it is necessary to teach the mounted component inspection apparatus for each type of board as to what component is mounted and how it is mounted prior to the inspection. This teaching work is called “teaching”. The inspection data of the mounted component includes the position and type of the component mounted on the substrate to be inspected, the information about the inspection region, the information about the image in the inspection region, the determination standard, and the like.

【0005】前記画像に関する情報の中には、カラー画
像より任意の色彩パターンを抽出するための2値化しき
い値などの色パラメータが含まれる。前記色彩パターン
は、実装部品の実装品質を判別するのに必要な特徴パラ
メータを抽出するために用いられるもので、適正な基板
検査を実現するためには、この色彩パターンの抽出を正
確に行うことが前提となる。
The information about the image includes color parameters such as a binarization threshold value for extracting an arbitrary color pattern from the color image. The color pattern is used to extract the characteristic parameters required to determine the mounting quality of the mounted component. To realize an appropriate board inspection, the color pattern must be extracted accurately. Is the premise.

【0006】前記の色彩パターンは、三原色のカラー画
像信号をA/D変換して得られた各画像データを色相毎
の2値化しきい値と画素単位で比較して2値化処理する
ことにより得られるもので、図9および図10に、カラ
ー画像の2値化処理方法の一例が示してある。
The above-mentioned color pattern is obtained by comparing each image data obtained by A / D conversion of color image signals of three primary colors with a binarization threshold value for each hue on a pixel-by-pixel basis for binarization processing. 9 and 10 show an example of the binarization processing method of a color image.

【0007】図9は、色彩の要素をなす明度、色相、彩
度の関係を表しており、明度の変化を縦軸31にとり、
円周上に波長の順序で赤,黄,緑,青,紫と並べてあ
る。色相は縦軸を中心とするリング32で、また彩度は
放射線33で、それぞれ表される。色相と彩度を併せて
色度と呼び、色度を表すものが色度図である。
FIG. 9 shows the relationship among lightness, hue and saturation which are the elements of color. The change in lightness is plotted on the vertical axis 31,
Red, yellow, green, blue, and purple are arranged in order of wavelength on the circumference of the circle. The hue is represented by the ring 32 centered on the vertical axis, and the saturation is represented by the radiation 33. A combination of hue and saturation is called chromaticity, and a chromaticity diagram represents chromaticity.

【0008】図10は、XYZ表色系をXY表示した代
表的なXY色度図である。このXY色度図において、任
意の色彩の領域34を斜線で示した場合、X=ru,X
=rd(ただしru≧rd)という関数を表せば、これ
ら関数はX軸(赤の色相に対応するR軸)のru,rd
の各点を通り、X軸に直交しかつスペクトル軌跡と交叉
する直線となる。同様に、Y=gu,Y=gd(ただし
gu≧gd)という関数を表せば、これら関数はY軸
(緑の色相に対応するG軸)のgu,gdの各点を通
り、Y軸に直交しかつスペクトル軌跡と交叉する直線と
なる。
FIG. 10 is a typical XY chromaticity diagram in which the XYZ color system is displayed in XY. In this XY chromaticity diagram, when the area 34 of an arbitrary color is indicated by diagonal lines, X = ru, X
= Rd (provided that ru ≧ rd), these functions are ru and rd on the X axis (R axis corresponding to the hue of red).
Is a straight line that passes through each point of, and is orthogonal to the X axis and intersects the spectrum locus. Similarly, if the functions Y = gu and Y = gd (however, gu ≧ gd) are expressed, these functions pass through the points gu and gd on the Y axis (G axis corresponding to the hue of green), and It becomes a straight line that is orthogonal and intersects the spectrum locus.

【0009】XY色度図はXYZ表色系をXY表示した
ものであって、X+Y+Z=1(Zは青の色相に対応す
るB軸)の関係にあるから、青の色相についての定数b
u,bd(ただしbu≧bd)は次式で与えられる。
The XY chromaticity diagram is an XY representation of the XYZ color system, and has a relationship of X + Y + Z = 1 (Z is the B axis corresponding to the blue hue), so the constant b for the blue hue is
u and bd (where bu ≧ bd) are given by the following equation.

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】[0011]

【数2】 [Equation 2]

【0012】この2値化処理方法は、赤,緑,青の各色
度r,g,bに対して前記定数ru,gu,buを色度
の2値化しきい値の上限値に、前記定数rd,gd,b
dを色度の2値化しきい値の下限値に、また明度Lに対
して定数Lu,Ldを明度の2値化しきい値の上限値お
よび下限値に、それぞれ予め設定しておき、カラーテレ
ビカメラからカラー画像を入力したとき、そのカラー入
力画像につき明度Lおよび赤,緑,青の各色度r,g,
bをつぎの(3) 式〜(6) 式により画素単位で算出し、明
度の算出データは前記上限値Luおよび下限値Ldと比
較し、各色度の算出データは前記上限値ru,gu,b
uおよび下限値rd,gd,bdとそれぞれ比較するこ
とによりカラー入力画像を2値化処理するものである。
In this binarization processing method, the constants ru, gu, and bu are set to the upper limit value of the binarization threshold value of chromaticity for red, green, and blue chromaticities r, g, and b, respectively. rd, gd, b
In the color television, d is set in advance to the lower limit of the binarization threshold of chromaticity, and the constants Lu and Ld are set to the upper limit and the lower limit of the binarization threshold of lightness, respectively. When a color image is input from the camera, the lightness L and the chromaticities r, g, red, green, and blue of the color input image are input.
b is calculated for each pixel by the following formulas (3) to (6), the calculated data of brightness is compared with the upper limit value Lu and the lower limit value Ld, and the calculated data of each chromaticity is the upper limit values ru, gu, b
The color input image is binarized by comparing u with the lower limit values rd, gd, and bd.

【0013】[0013]

【数3】 [Equation 3]

【0014】[0014]

【数4】 [Equation 4]

【0015】[0015]

【数5】 [Equation 5]

【0016】[0016]

【数6】 [Equation 6]

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記の2値化処理に用
いられる各2値化しきい値の設定は、ティーチング時
に、オペレータが画面に表示されたカラー画像を見なが
ら、各部品毎に経験的に決定し、これを実装部品検査装
置に教示している。しかしながらこのような教示方法で
は、オペレータの負担が増大し、教示作業に多大の労力
と時間とを要する上、決定された2値化しきい値がオペ
レータによってまちまちとなり、ティーチングデータが
正確性に欠けるという問題がある。
The setting of each binarization threshold value used in the binarization process described above is performed empirically for each part while the operator looks at the color image displayed on the screen during teaching. And teaches this to the mounted component inspection device. However, in such a teaching method, the burden on the operator is increased, a great deal of labor and time are required for the teaching work, and the determined binarization threshold value varies depending on the operator, and the teaching data lacks accuracy. There's a problem.

【0018】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、カラー画像より実装部品の実装品質を検査する
のに必要な任意の色彩パターンを正確かつ容易に抽出す
ることが可能な実装部品検査装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above problem, and it is possible to accurately and easily extract an arbitrary color pattern necessary for inspecting the mounting quality of a mounted component from a color image. An object is to provide an inspection device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明は、基板上の実
装部品を撮像して得られたカラー画像より実装部品の実
装品質を検査するのに必要な任意の色彩パターンを抽出
する機能を備えた実装部品検査装置において、前記カラ
ー画像を記憶させる画像記憶手段と、前記カラー画像を
表示させる画像表示手段と、前記画像表示手段に表示さ
れたカラー画像に対して前記色彩パターンの抽出対象領
域を指定するための指定手段と、前記指定手段により指
定された領域についてのカラー画像情報を前記画像記憶
手段より読み出して明度,色度,白さに関わる値を算出
する演算手段と、前記演算手段による各算出値を前記画
像表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたもので
ある。
The present invention has a function of extracting an arbitrary color pattern necessary for inspecting the mounting quality of a mounted component from a color image obtained by imaging the mounted component on a substrate. In the mounted component inspection device, an image storage unit that stores the color image, an image display unit that displays the color image, and an extraction target region of the color pattern for the color image displayed on the image display unit. Designating means for designating, color image information about the area designated by the designating means, computing means for computing values relating to lightness, chromaticity, and white from the image storing means, and the computing means Display control means for displaying each calculated value on the image display means.

【0020】請求項2の発明にかかる実装部品検査装置
では、前記指定手段は、前記抽出対象領域をその領域内
の1点で指定する手段であって、前記演算手段は、前記
指定手段により指定された点に対応する画素についての
カラー画像情報を前記画像記憶手段より読み出して、そ
の画素の明度,色度,白さを算出している。
In the mounted component inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, the designating means is means for designating the extraction target area by one point within the area, and the computing means is designated by the designating means. The color image information of the pixel corresponding to the selected point is read from the image storage means and the brightness, chromaticity, and whiteness of the pixel are calculated.

【0021】請求項3の発明にかかる実装部品検査装置
では、前記指定手段は、前記抽出対象領域をその領域内
の複数の点で指定する手段であって、前記演算手段は、
前記指定手段により指定された各点に対応する各画素に
ついてのカラー画像情報を前記画像記憶手段より読み出
して、各画素の明度,色度,白さを算出すると共に、明
度,色度,白さの各算出値の最大値および最小値,平均
値,標準偏差の少なくともひとつを算出している。
In the mounted component inspection apparatus according to the invention of claim 3, the designating means is means for designating the extraction target area at a plurality of points in the area, and the computing means is
The color image information of each pixel corresponding to each point designated by the designating unit is read out from the image storing unit to calculate the lightness, chromaticity and whiteness of each pixel, and the lightness, chromaticity and whiteness are calculated. At least one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the standard deviation of each calculated value is calculated.

【0022】請求項4の発明にかかる実装部品検査装置
では、前記指定手段は、前記抽出対象領域をその領域内
の領域で指定する手段であって、前記演算手段は、前記
指定手段により指定された領域に含まれる各画素につい
てのカラー画像情報を前記画像記憶手段より読み出し
て、各画素の明度,色度,白さを算出すると共に、明
度,色度,白さの各算出値の最大値および最小値,平均
値,標準偏差の少なくともひとつを算出している。
In the mounted component inspection apparatus according to the invention of claim 4, the designating means is means for designating the extraction target area within the area, and the computing means is designated by the designating means. The color image information of each pixel included in the region is read from the image storage means to calculate the brightness, chromaticity, and whiteness of each pixel, and the maximum value of each calculated value of brightness, chromaticity, and whiteness is calculated. And at least one of the minimum value, average value, and standard deviation is calculated.

【0023】[0023]

【作用】カラー画像の表示を見て任意の色彩パターンの
抽出対象領域を指定すると、その指定領域についてのカ
ラー画像情報より明度,色度,白さに関わる値が算出さ
れて各算出値が表示されるので、オペレータはその表示
を参照して色彩パターンを抽出するための色パラメータ
を容易に決定できる。
[Function] When an area to be extracted of an arbitrary color pattern is specified by looking at the display of a color image, values relating to lightness, chromaticity, and white are calculated from the color image information about the specified area, and each calculated value is displayed. Therefore, the operator can easily determine the color parameter for extracting the color pattern by referring to the display.

【0024】特に請求項2の実装部品検査装置では、任
意の色彩パターンの抽出対象領域を1点で指定すると、
その点に対応する画素についてのカラー画像情報よりそ
の画素の明度,色度,白さを算出して各算出値を表示す
るので、指定操作が簡易であり、しかも演算および表示
に要する時間も短くて済む。
Particularly, in the mounted component inspection apparatus according to the second aspect, if the extraction target area of an arbitrary color pattern is designated by one point,
Since the brightness, chromaticity, and whiteness of the pixel are calculated from the color image information of the pixel corresponding to that point and each calculated value is displayed, the designation operation is simple and the time required for calculation and display is short. Complete.

【0025】一方、請求項3の実装部品検査装置では、
任意の色彩パターンの抽出対象領域を複数の点で指定す
ると、各点に対応する各画素についてのカラー画像情報
より、また請求項4の実装部品検査装置では、色彩パタ
ーンの抽出対象領域を領域で指定すると、その領域内に
含まれる各画素についてのカラー画像情報より、それぞ
れ各画素の明度,色度,白さを算出した後、各算出値の
最大値および最小値,平均値,標準偏差の少なくともひ
とつを算出して各算出値を表示するので、最適な色パラ
メータの決定が容易である。
On the other hand, according to the mounted component inspection apparatus of claim 3,
When the extraction target area of an arbitrary color pattern is specified by a plurality of points, the color pattern extraction target area is defined by the area based on the color image information about each pixel corresponding to each point. If specified, the brightness, chromaticity, and whiteness of each pixel are calculated from the color image information for each pixel included in the area, and then the maximum and minimum values of each calculated value, the average value, and the standard deviation are calculated. Since at least one is calculated and each calculated value is displayed, it is easy to determine the optimum color parameter.

【0026】[0026]

【実施例】図1は、この発明の一実施例にかかる実装部
品検査装置の全体構成を示す。この実装部品検査装置
は、実装品質の良好な基準基板1Sを撮像して得られた
前記基準基板1S上にある各部品2Sの検査領域の特徴
パラメータと、被検査基板1Tを撮像して得られた前記
被検査基板1T上にある各部品2Tの検査領域の特徴パ
ラメータとを比較するなどして、各部品2Tの実装品質
を検査するためのもので、X軸テーブル部3,Y軸テー
ブル部4,投光部5,撮像部6,制御処理部7などをそ
の構成として含んでいる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the overall construction of a mounted component inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. This mounting component inspection apparatus is obtained by capturing the image of the inspected substrate 1T and the characteristic parameters of the inspection area of each component 2S on the reference substrate 1S obtained by capturing the image of the reference substrate 1S with good mounting quality. It is for inspecting the mounting quality of each component 2T by comparing with the characteristic parameters of the inspection region of each component 2T on the inspected substrate 1T. The X-axis table section 3, the Y-axis table section 4, a light projecting unit 5, an image pickup unit 6, a control processing unit 7, and the like are included as its components.

【0027】前記X軸テーブル部3およびY軸テーブル
部4は、それぞれ制御処理部7からの制御信号に基づい
て動作するモータ(図示せず)を備えており、これらモ
ータの駆動によりX軸テーブル部3が撮像部6をX軸方
向へ移動させ、またY軸テーブル部4が基板1S,1T
を支持するコンベヤ8をY軸方向へ移動させる。
The X-axis table section 3 and the Y-axis table section 4 each include a motor (not shown) that operates based on a control signal from the control processing section 7. The X-axis table section is driven by these motors. The unit 3 moves the imaging unit 6 in the X-axis direction, and the Y-axis table unit 4 moves the substrates 1S, 1T.
The conveyor 8 supporting the is moved in the Y-axis direction.

【0028】前記投光部5は、異なる径を有しかつ制御
処理部7からの制御信号に基づき赤色光,緑色光,青色
光を同時に照射する3個の円環状光源9,10,11に
より構成されており、各光源9,10,11を観測位置
の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる
仰角に対応する方向に位置させている。
The light projecting unit 5 has three annular light sources 9, 10, 11 which have different diameters and which simultaneously emit red light, green light and blue light based on a control signal from the control processing unit 7. The light sources 9, 10 and 11 are arranged so as to be centered right above the observation position and in directions corresponding to different elevation angles when viewed from the observation position.

【0029】前記撮像部6はカラーテレビカメラであっ
て、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めしてあ
る。これにより観測対象である基板1S,1Tの表面の
反射光が撮像部6により撮像され、三原色のカラー信号
R,G,Bに変換されて制御処理部7へ供給される。
The image pickup unit 6 is a color television camera, and is positioned directly above the observation position so as to face downward. As a result, the reflected light on the surface of the substrate 1S, 1T to be observed is imaged by the imaging unit 6, converted into color signals R, G, B of the three primary colors and supplied to the control processing unit 7.

【0030】前記制御処理部7は、A/D変換部12,
メモリ13,画像メモリ24,ティーチングテーブル1
4,画像処理部15,判定部16,XYテーブルコント
ローラ17,撮像コントローラ18,制御部19,表示
部20,プリンタ21,キーボード22,フロッピーデ
ィスク装置23などで構成されるもので、ティーチング
モードのとき、基準基板1Sについてのカラー信号R,
G,Bを処理し、実装状態が良好な各部品2Sの検査領
域について所定の色彩パターンを抽出し、その色彩パタ
ーンより特徴パラメータを算出して判定データファイル
を作成する。
The control processor 7 includes an A / D converter 12,
Memory 13, image memory 24, teaching table 1
4, the image processing unit 15, the determination unit 16, the XY table controller 17, the imaging controller 18, the control unit 19, the display unit 20, the printer 21, the keyboard 22, the floppy disk device 23, etc., in the teaching mode , The color signal R for the reference substrate 1S,
G and B are processed, a predetermined color pattern is extracted from the inspection area of each component 2S that is in a good mounting state, the characteristic parameter is calculated from the color pattern, and the determination data file is created.

【0031】また制御処理部7は検査モードのとき、被
検査基板1Tについてのカラー信号R,G,Bを処理
し、被検査基板1T上の各部品2Tの検査領域について
所定の色彩パターンを抽出し、その色彩パターンより特
徴パラメータを算出して被検査データファイルを作成す
る。そしてこの被検査データファイルと前記判定データ
ファイルとを比較して、この比較結果から被検査基板1
T上の各部品2Tにつき実装品質を自動的に判定する。
In the inspection mode, the control processing unit 7 processes the color signals R, G, B of the inspected substrate 1T and extracts a predetermined color pattern for the inspection region of each component 2T on the inspected substrate 1T. Then, a characteristic parameter is calculated from the color pattern to create an inspection data file. Then, this inspection data file is compared with the judgment data file, and the inspection substrate 1 is
The mounting quality is automatically determined for each component 2T on T.

【0032】図2は、はんだ付けが良好であるとき、部
品が欠落しているとき、はんだ不足の状態にあるときの
はんだ25の断面形態と、各場合の撮像部6による撮像
パターン,赤色,緑色,青色の各色相パターンとの関係
を一覧表で例示したもので、いずれかの色相パターン間
には明確な差異が現れるため、部品の有無やはんだ付け
の良否を判定することが可能となる。
FIG. 2 shows the cross-sectional shape of the solder 25 when soldering is good, when parts are missing, and when there is insufficient solder, and the image pickup pattern of the image pickup unit 6 in each case, red, This is an example of the relationship with each hue pattern of green and blue, and since there is a clear difference between any of the hue patterns, it is possible to judge the presence or absence of parts and the quality of soldering. .

【0033】図1に戻って、A/D変換部12は前記撮
像部6からの三原色のカラー画像信号をA/D変換して
三原色の画像データR,G,Bを生成し、この画像デー
タR,G,Bは画素単位で画像メモリ24に格納され
る。メモリ13は、明度L,三原色の色度r,g,b,
白さwに関するしきい値テーブルなどを備え、制御部1
9の作業エリアとして使用される。
Returning to FIG. 1, the A / D conversion unit 12 A / D converts the color image signals of the three primary colors from the image pickup unit 6 to generate image data R, G, B of the three primary colors. R, G and B are stored in the image memory 24 in pixel units. The memory 13 has a lightness L, chromaticities r, g, b of the three primary colors,
The control unit 1 is provided with a threshold table for whiteness w.
It is used as a work area for 9.

【0034】図3は、前記メモリ13に設定されたしき
い値テーブルTBの内容を示しており、2値化しきい値
として、明度Lの上限値Luおよび下限値Ld,三原色
の各色度r,g,bの上限値ru,gu,buおよび下
限値rd,gd,bd,白さwの上限値wuおよび下限
値wd(以下これらを「色パラメータ」と総称する)と
が、それぞれセットされている。
FIG. 3 shows the contents of the threshold value table TB set in the memory 13. As the binarized threshold value, the upper limit value Lu and the lower limit value Ld of the lightness L, the chromaticities r of the three primary colors, The upper limit values ru, gu, bu of g, b and the lower limit values rd, gd, bd, the upper limit value wu and the lower limit value wd of whiteness w (hereinafter, these are collectively referred to as “color parameters”) are set, respectively. There is.

【0035】同図中、使用スイッチ(SW)は2値化し
きい値の設定対象を指定するためのものであって、使用
スイッチがonであれば、上限値および下限値を設定し
て特定の領域を抽出するための2値化処理が行われ、ま
た使用スイッチがoffであれば、上限値および下限値
を設定せずに全領域を抽出するための2値化処理が行わ
れることになる。なお使用スイッチがoffの場合は、
具体的に、上限値として最大値(色度であれば1.0)
を、下限値として最小値(色度であれば0)を、それぞ
れ設定する。
In the figure, the use switch (SW) is for designating the setting target of the binarization threshold value, and if the use switch is on, the upper limit value and the lower limit value are set and specified. The binarization process for extracting the region is performed, and if the switch used is off, the binarization process for extracting the entire region is performed without setting the upper limit value and the lower limit value. . If the switch used is off,
Specifically, the maximum value as the upper limit (1.0 for chromaticity)
Is set as a lower limit value, and a minimum value (0 for chromaticity) is set.

【0036】図1に戻って、画像処理部15は制御部1
9を介して供給された赤色,緑色,青色の各画像データ
R,G,Bより明度L,三原色の色度r,g,b,白さ
wを画素単位で算出し、これらを前記しきい値テーブル
TBの色パラメータと比較することにより2値化処理を
行った後、前記被検査データファイルや判定データファ
イルを作成し、これらを制御部19や判定部16へ供給
する。
Returning to FIG. 1, the image processing unit 15 includes the control unit 1
The brightness L, the chromaticities r, g, b, and whiteness w of the three primary colors are calculated in pixel units from each of the red, green, and blue image data R, G, B supplied via 9, and these thresholds are calculated. After the binarization processing is performed by comparing with the color parameter of the value table TB, the inspection data file and the determination data file are created, and these are supplied to the control unit 19 and the determination unit 16.

【0037】ティーチングテーブル14はティーチング
時に制御部19から判定データファイルが供給されたと
き、これを記憶し、また検査時に制御部19が転送要求
を出力したとき、この要求に応じて判定データファイル
を制御部19や判定部16などへ供給する。
The teaching table 14 stores the judgment data file when it is supplied from the control unit 19 at the time of teaching, and when the control unit 19 outputs a transfer request at the time of inspection, the judgment data file is stored in response to this request. It is supplied to the control unit 19, the determination unit 16, and the like.

【0038】判定部16は、検査時に制御部19から供
給された判定データファイルと、前記画像処理部15か
ら転送された被検査データファイルとを比較して、被検
査基板1Tの各部品2Tにつきはんだ付け状態の良否な
どを判定し、その判定結果を制御部19へ出力する。
The determination section 16 compares the determination data file supplied from the control section 19 at the time of inspection with the inspected data file transferred from the image processing section 15 for each component 2T of the inspected substrate 1T. The quality of the soldering state is determined, and the determination result is output to the control unit 19.

【0039】撮像コントローラ18は、制御部19と投
光部5および撮像部6とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部19の出力に基づき投光部5の各光源
9〜11の光量を調整したり、撮像部6の各色相光出力
の相互バランスを保つなどの制御を行う。
The image pickup controller 18 is provided with an interface for connecting the control unit 19 to the light projecting unit 5 and the image pickup unit 6, and adjusts the light amount of each of the light sources 9 to 11 of the light projecting unit 5 based on the output of the control unit 19. Control is performed or the mutual balance of the light output of each hue of the image pickup unit 6 is maintained.

【0040】XYテーブルコントローラ17は制御部1
9と前記X軸テーブル部3およびY軸テーブル部1とを
接続するインターフェイスなどを備え、制御部19の出
力に基づきX軸テーブル部3およびY軸テーブル部4を
制御する。
The XY table controller 17 is the controller 1
9 is provided with an interface for connecting the X-axis table unit 3 and the Y-axis table unit 1, and controls the X-axis table unit 3 and the Y-axis table unit 4 based on the output of the control unit 19.

【0041】表示部20は、制御部19から画像デー
タ、検査結果、キー入力データなどが供給されたとき、
これを表示画面上に表示し、またプリンタ21は、制御
部19から検査結果などが供給されたとき、これを予め
決められた書式(フォーマット)でプリントアウトす
る。
The display unit 20 receives image data, inspection results, key input data, etc. from the control unit 19,
This is displayed on the display screen, and when the inspection result and the like are supplied from the control unit 19, the printer 21 prints out this in a predetermined format.

【0042】キーボード22は、操作情報,基準基板1
Sや被検査基板1Tに関する情報,色パラメータなどを
入力するのに必要な各種キーを備えており、キー入力デ
ータは前記制御部19へ供給される。制御部19は、マ
イクロプロセッサなどを備えており、図4,5,8に示
す手順に従って、ティーチングおよび検査における実装
部品検査装置の動作を制御する。
The keyboard 22 is used for the operation information and the reference board 1.
It is provided with various keys necessary for inputting S, information regarding the inspected substrate 1T, color parameters, etc., and key input data is supplied to the control unit 19. The control unit 19 includes a microprocessor and the like, and controls the operation of the mounted component inspection device in teaching and inspection according to the procedure shown in FIGS.

【0043】図4は、前記制御処理部7によるティーチ
ングの制御手順を示す。まず同図のステップ1におい
て、オペレータはキーボード22を操作して教示対象と
する基板名の登録を行い、また基板サイズをキー入力し
た後、つぎのステップ2で、各部品の実装品質が良好な
基準基板1SをY軸テーブル部4上にセットしてスター
トキーを押操作する。
FIG. 4 shows a teaching control procedure by the control processing unit 7. First, in step 1 of the figure, the operator operates the keyboard 22 to register the name of the board to be taught, and after key-inputting the board size, in step 2, the mounting quality of each component is good. The reference board 1S is set on the Y-axis table portion 4 and the start key is pressed.

【0044】つぎにステップ3で基準基板1Sの原点と
右上および左下の各角部を撮像部6にて撮像させて各点
の位置により実際の基準基板1Sのサイズを入力する
と、制御部19は入力データに基づきX軸テーブル部3
およびY軸テーブル部4を制御して基準基板1Sを初期
位置に位置出しする。
Next, in step 3, the origin of the reference substrate 1S and the upper right and lower left corners are imaged by the image capturing unit 6, and the actual size of the reference substrate 1S is input according to the position of each point. X-axis table section 3 based on input data
The Y-axis table unit 4 is controlled to position the reference substrate 1S at the initial position.

【0045】前記基準基板1Sは、部品実装位置に所定
の部品2Sが適正に実装された良好な実装品質を有する
ものであって、この基準基板1Sが初期位置に位置決め
されると、つぎのステップ4で撮像部6が基準基板1S
上の領域を撮像して最初の部品2Sの実装位置を教示
し、続くステップ5で前記部品2Sについての検査領域
が、ステップ6でこの検査領域における検査時の判定基
準がそれぞれ教示される。
The reference board 1S has a good mounting quality in which the predetermined component 2S is properly mounted at the component mounting position. When the reference board 1S is positioned at the initial position, the next step is performed. 4, the image pickup unit 6 is the reference substrate 1S.
The upper area is imaged to teach the mounting position of the first component 2S, and in the subsequent step 5, the inspection area for the component 2S is taught, and in step 6, the determination criteria for the inspection in this inspection area are taught.

【0046】つぎのステップ7では、前記検査領域にお
ける色パラメータの教示が行われる。図5は、このステ
ップ7の詳細な手順を示すもので、まずステップ7─1
で、オペレータは、表示部20に表示された図6に示す
ようなカラー画像28を見ながらキーボード22を操作
し、抽出したい色彩パターンの領域へカーソル29を移
動させて任意の点を指定する。
In the next step 7, the color parameters in the inspection area are taught. FIG. 5 shows the detailed procedure of this step 7. First, step 7-1.
Then, the operator operates the keyboard 22 while looking at the color image 28 as shown in FIG. 6 displayed on the display unit 20, moves the cursor 29 to the area of the color pattern to be extracted, and designates an arbitrary point.

【0047】いまこの指定点に対応する画素Aの位置を
(x,y),この画素Aについての三原色の画像データ
をそれぞれR(x,y),G(x,y),B(x,y)
とすると、画像処理部15は、つぎの演算を実行するこ
とにより、この画素Aの明度L(x,y),赤の色度r
(x,y),緑の色度g(x,y),青の色度b(x,
y),白さw(x,y)を算出する(ステップ7─
2)。
Now, the position of the pixel A corresponding to this designated point is (x, y), and the image data of the three primary colors of this pixel A are R (x, y), G (x, y), B (x, respectively). y)
Then, the image processing unit 15 executes the following calculation to obtain the lightness L (x, y) of the pixel A and the chromaticity r of red.
(X, y), green chromaticity g (x, y), blue chromaticity b (x,
y) and whiteness w (x, y) are calculated (step 7-
2).

【0048】[0048]

【数7】 [Equation 7]

【0049】[0049]

【数8】 [Equation 8]

【0050】[0050]

【数9】 [Equation 9]

【0051】[0051]

【数10】 [Equation 10]

【0052】[0052]

【数11】 [Equation 11]

【0053】つぎのステップ7─3では、上記の各算出
値が表示部20の同じ表示画面上に表示される。図6に
示す表示例では、表示画面中に表示された枠27内に、
算出された明度L(x,y),各色度r(x,y),g
(x,y),b(x,y),白さw(x,y)の値がそ
れぞれ表示される。
In the next step 7-3, the calculated values are displayed on the same display screen of the display section 20. In the display example shown in FIG. 6, in the frame 27 displayed on the display screen,
Calculated lightness L (x, y), chromaticity r (x, y), g
The values of (x, y), b (x, y), and whiteness w (x, y) are displayed.

【0054】つぎにオペレータは、前記枠27内に表示
された各値を参考にして、明度,各色度,白さのそれぞ
れについての上限値Lu,ru,gu,bu,wuおよ
び下限値Ld,rd,gd,bd,wdをキーボード2
2を操作してキー入力する(ステップ7─4)。つぎに
この色パラメータを用いて抽出されたパターンを表示部
20に表示させるなどして教示したしきい値の適否を判
断し、もし適切でなければステップ7─1へ戻って再度
指定を行って同様の手順を実行し、もし適切であれば、
ステップ7─5が「YES」となって色パラメータの設
定が終了する。
Next, the operator refers to the respective values displayed in the frame 27 and refers to the respective upper limit values Lu, ru, gu, bu, wu and the lower limit value Ld for the lightness, each chromaticity and whiteness. Keyboard 2 for rd, gd, bd, wd
2 is operated to enter a key (step 7-4). Next, the suitability of the taught threshold value is judged by displaying the pattern extracted using this color parameter on the display unit 20, and if not, the procedure returns to step 7-1 to perform the specification again. Follow similar steps, if appropriate
Step 7-5 becomes "YES" and the setting of the color parameter is completed.

【0055】なお、上記実施例では、ステップ7─1に
おいて任意の1点を指定してその指定点に対応する画素
Aの明度,各色度,白さの各値を算出しているが、複数
の点を指定し、これら各点に対応する各画素の明度,各
色度,白さを算出した後、その算出値び最大値および最
小値,平均値,標準偏差の少なくともひとつを算出して
表示するようにしてもよい。
In the above embodiment, one arbitrary point is designated in step 7-1 and the lightness, chromaticity and whiteness of the pixel A corresponding to the designated point are calculated. Points are specified, and the brightness, chromaticity, and whiteness of each pixel corresponding to these points are calculated, and then at least one of the calculated value and the maximum value, the minimum value, the average value, and the standard deviation is calculated and displayed. You may do it.

【0056】さらに図7に示すように、任意の2点を指
定してそれぞれの画素A1,A2により矩形領域Bを画
定し、この矩形領域B内のすべての画素についての明
度,各色度,白さを算出した後、その算出値の最大値お
よび最小値,平均値,標準偏差の少なくともひとつを算
出して表示するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, a rectangular area B is defined by the pixels A1 and A2 by designating arbitrary two points, and the brightness, the chromaticity, and the white of all the pixels in the rectangular area B are defined. After calculating the height, at least one of the maximum value, the minimum value, the average value, and the standard deviation of the calculated values may be calculated and displayed.

【0057】図4に戻って、基板上の全部品について前
記ステップ4〜ステップ7の手順が実行されると、ステ
ップ8が「YES」となって、画像処理部15は教示さ
れた部品の位置,部品種,各部品の検査領域,各検査領
域内の色パラメータ,判定基準などから成る判定データ
ファイルをティーチングテーブル14に格納してティー
チング手順を完了する(ステップ9)。
Returning to FIG. 4, when the steps 4 to 7 are executed for all parts on the board, step 8 becomes "YES", and the image processing section 15 indicates the position of the taught parts. , A judgment data file consisting of a part type, an inspection area of each part, a color parameter in each inspection area, a judgment standard, etc. is stored in the teaching table 14 to complete the teaching procedure (step 9).

【0058】なお、前記図4のステップ5〜7で教示さ
れる各検査用データを予め部品種毎のテーブルに記憶さ
せておき、教示に際して、そのテーブルより該当する部
品種の検査用データを読み出して用いることも可能であ
る。この場合も色パラメータの設定時には図5に示す手
順が実行されることになる。また、教示された色パラメ
ータを修正する必要が生じたときは、修正ティーチング
時において同様の手順が実行される。
The inspection data taught in steps 5 to 7 of FIG. 4 is stored in advance in a table for each component type, and when teaching, the inspection data of the corresponding component type is read out. It is also possible to use. In this case as well, the procedure shown in FIG. 5 is executed when the color parameters are set. When it is necessary to correct the taught color parameter, the same procedure is executed during the correction teaching.

【0059】図8は、実装部品の自動検査の手順をステ
ップ1〜ステップ9で示す。まず同図のステップ1,2
では、検査すべき基板名を選択して基板検査の開始操作
を行う。つぎのステップ3は、実装部品検査装置への被
検査基板1Tの供給をチェックしており、その「YE
S」が判定であれば、コンベヤ8が作動してY軸テーブ
ル部4に被検査基板1Tが搬入され、自動検査が開始さ
れる(ステップ4,5)。
FIG. 8 shows a procedure for automatic inspection of mounted components in steps 1 to 9. First, steps 1 and 2 in the figure
Then, a board name to be inspected is selected and a board inspection start operation is performed. In the next step 3, the supply of the inspected substrate 1T to the mounted component inspection device is checked, and the "YE
If "S" is determined, the conveyor 8 is actuated, the substrate 1T to be inspected is carried into the Y-axis table portion 4, and automatic inspection is started (steps 4 and 5).

【0060】ステップ5において、制御部19はX軸テ
ーブル部3およびY軸テーブル部4を制御して、被検査
基板1T上の1番目の部品2Tに対し撮像部6の視野を
位置決めして撮像を行わせ、検査領域内の各ランド領域
を自動抽出すると共に、画像処理部15は、各ランド領
域の特徴パラメータを算出して、被検査データファイル
を作成する。ついで制御部19は、この被検査データフ
ァイルを判定部16に転送させ、この被検査データファ
イルと前記判定データファイルとを比較させて、1番目
の部品2Tにつきはんだ付け状態の良否などの実装品質
を判定させる。
In step 5, the control section 19 controls the X-axis table section 3 and the Y-axis table section 4 to position the field of view of the image pickup section 6 with respect to the first component 2T on the inspected substrate 1T and pick up an image. Then, the image processing unit 15 calculates the characteristic parameters of each land area and creates an inspected data file while automatically extracting each land area in the inspection area. Then, the control unit 19 transfers the inspected data file to the determination unit 16, compares the inspected data file with the determination data file, and determines the mounting quality such as the quality of the soldering state for the first component 2T. To judge.

【0061】このような検査が被検査基板1T上の全て
の部品2Tにつき繰り返し実行され、その結果、はんだ
付け不良などがあると、その不良部品と不良内容とが表
示部20に表示され或いはプリンタ21に印字された
後、被検査基板1Tは観測位置より搬出される(ステッ
プ7,8)。かくして同様の検査手順が全ての被検査基
板1Tにつき実行されると、ステップ9の判定が「YE
S」となって検査が完了する。
Such an inspection is repeatedly carried out for all the components 2T on the inspected substrate 1T. As a result, if there is a defective soldering, the defective component and the content of the defect are displayed on the display unit 20 or the printer. After being printed on 21, the inspected substrate 1T is carried out from the observation position (steps 7 and 8). Thus, when the same inspection procedure is executed for all the inspected substrates 1T, the determination in step 9 is “YE
"S" and the inspection is completed.

【0062】[0062]

【発明の効果】この発明は上記の如く、表示されたカラ
ー画像に対して任意の色彩パターンの抽出対象領域を指
定することにより、その指定された領域についてのカラ
ー画像情報より明度,色度,白さに関わる値を算出して
各算出値を表示させるようにしたから、オペレータはそ
の表示を参照して色彩パターンを抽出するための色パラ
メータを容易に決定できる。
As described above, according to the present invention, by designating the extraction target area of an arbitrary color pattern for the displayed color image, the brightness, chromaticity, Since the value related to white is calculated and each calculated value is displayed, the operator can easily determine the color parameter for extracting the color pattern by referring to the display.

【0063】また請求項2の発明では、任意の色彩パタ
ーンの抽出対象領域を1点で指定することにより、その
点に対応する画素についてのカラー画像情報より明度,
色度,白さを算出して各算出値を表示するようにしたか
ら、指定操作が簡易であり、しかも演算および表示に要
する時間が短くて済む。
According to the second aspect of the present invention, by specifying the extraction target area of an arbitrary color pattern with one point, the lightness from the color image information of the pixel corresponding to that point can be
Since the chromaticity and whiteness are calculated and each calculated value is displayed, the designation operation is simple and the time required for calculation and display is short.

【0064】さらに請求項3の発明では、任意の色彩パ
ターンの抽出対象領域を複数の点で指定することによ
り、各点に対応する各画素についてのカラー画像情報よ
り各画素の明度,色度,白さを算出し、また請求項4の
発明では、任意の色彩パターンの抽出対象領域を領域で
指定することにより、その領域内に含まれる各画素につ
いてのカラー画像情報より各画素の明度,色度,白さを
算出した後、それぞれ各算出値の最大値および最小値,
平均値,標準偏差の少なくともひとつを算出して表示す
るようにしたから、最適な色パラメータの決定が容易で
あるなど、幾多の顕著な効果を奏する。
Further, in the invention of claim 3, the extraction target area of an arbitrary color pattern is designated by a plurality of points, so that the lightness, chromaticity, chromaticity of each pixel is determined from the color image information of each pixel corresponding to each point. The whiteness is calculated, and in the invention of claim 4, by designating an extraction target area of an arbitrary color pattern by an area, the brightness and color of each pixel are calculated from the color image information of each pixel included in the area. After calculating the degree and whiteness, the maximum and minimum values of each calculated value,
Since at least one of the average value and the standard deviation is calculated and displayed, it is easy to determine the optimum color parameter, and many other remarkable effects are exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例である実装部品検査装置の
全体構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a mounted component inspection apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】はんだ付け状態の良否とパターンとの関係を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the quality of the soldered state and the pattern.

【図3】しきい値テーブルを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a threshold table.

【図4】ティーチングの手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of teaching.

【図5】図4のステップ7の詳細な手順を示すフローチ
ャートである。
5 is a flowchart showing a detailed procedure of step 7 of FIG.

【図6】色パラメータ教示時の表示部の表示例を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a display example of a display unit when teaching color parameters.

【図7】色パラメータ教示時の表示部の表示例を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a display example of a display unit when a color parameter is taught.

【図8】自動検査の手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of automatic inspection.

【図9】明度と色相と彩度との関係を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship among lightness, hue, and saturation.

【図10】XYZ表色系をXY表示した色度図である。FIG. 10 is a chromaticity diagram showing an XY display of the XYZ color system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L 明度 r,g,b 色度 w 白さ 7 制御処理部 14 ティーチングテーブル 19 制御部 20 表示部 22 キーボード L lightness r, g, b chromaticity w whiteness 7 control processing unit 14 teaching table 19 control unit 20 display unit 22 keyboard

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の実装部品を撮像して得られたカ
ラー画像より実装部品の実装品質を検査するのに必要な
任意の色彩パターンを抽出する機能を備えた実装部品検
査装置において、 前記カラー画像を記憶させる画像記憶手段と、 前記カラー画像を表示させる画像表示手段と、 前記画像表示手段に表示されたカラー画像に対して前記
色彩パターンの抽出対象領域を指定するための指定手段
と、 前記指定手段により指定された領域についてのカラー画
像情報を前記画像記憶手段より読み出して明度,色度,
白さに関わる値を算出する演算手段と、 前記演算手段による各算出値を前記画像表示手段に表示
させる表示制御手段とを備えて成る実装部品検査装置。
1. A mounted component inspection apparatus having a function of extracting an arbitrary color pattern necessary for inspecting the mounting quality of the mounted component from a color image obtained by imaging the mounted component on the substrate, wherein: An image storage unit for storing a color image, an image display unit for displaying the color image, a designation unit for designating an extraction target region of the color pattern for the color image displayed on the image display unit, The color image information about the area designated by the designating means is read out from the image storing means, and the brightness, chromaticity,
A mounting component inspection apparatus comprising: a calculation unit that calculates a value relating to whiteness; and a display control unit that displays each calculated value by the calculation unit on the image display unit.
【請求項2】 前記指定手段は、前記抽出対象領域をそ
の領域内の1点で指定する手段であって、前記演算手段
は、前記指定手段により指定された点に対応する画素に
ついてのカラー画像情報を前記画像記憶手段より読み出
して、その画素の明度,色度,白さを算出するようにし
た請求項1に記載された実装部品検査装置。
2. The specifying means is means for specifying the extraction target area by one point in the area, and the calculating means is a color image of a pixel corresponding to the point specified by the specifying means. The mounted component inspection apparatus according to claim 1, wherein the information is read from the image storage means and the brightness, chromaticity, and whiteness of the pixel are calculated.
【請求項3】 前記指定手段は、前記抽出対象領域をそ
の領域内の複数の点で指定する手段であって、前記演算
手段は、前記指定手段により指定された各点に対応する
各画素についてのカラー画像情報を前記画像記憶手段よ
り読み出して、各画素の明度,色度,白さを算出すると
共に、明度,色度,白さの各算出値の最大値および最小
値,平均値,標準偏差の少なくともひとつを算出するよ
うにした請求項1に記載された実装部品検査装置。
3. The specifying means is means for specifying the extraction target area at a plurality of points within the area, and the calculating means is for each pixel corresponding to each point specified by the specifying means. Of the color image information is read from the image storage means to calculate the brightness, chromaticity, and whiteness of each pixel, and the maximum, minimum, average, and standard values of the calculated values of brightness, chromaticity, and whiteness are calculated. The mounted component inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the deviations is calculated.
【請求項4】 前記指定手段は、前記抽出対象領域をそ
の領域内の領域で指定する手段であって、前記演算手段
は、前記指定手段により指定された領域に含まれる各画
素についてのカラー画像情報を前記画像記憶手段より読
み出して、各画素の明度,色度,白さを算出すると共
に、明度,色度,白さの各算出値の最大値および最小
値,平均値,標準偏差の少なくともひとつを算出するよ
うにした請求項1に記載された実装部品検査装置。
4. The specifying means is means for specifying the extraction target area by an area within the area, and the calculating means is a color image for each pixel included in the area specified by the specifying means. The information is read from the image storage means to calculate the lightness, chromaticity and whiteness of each pixel, and at least the maximum value and the minimum value, the average value and the standard deviation of the calculated values of lightness, chromaticity and whiteness are calculated. The mounted component inspection device according to claim 1, wherein one is calculated.
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Cited By (4)

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