JP6233824B1 - 画像検査装置、生産システム、画像検査方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像に対する検出精度が高いうえに直交率が高く、また、判定処理のための演算時間が早く、かつ、初期設定が容易であり、コストが安い画像検査装置を提供することすること。【解決手段】本発明の画像検査装置１は、検査対象をカラー画像４０として撮影する撮影手段１８と、前記カラー画像４０をメッシュ状に区切るメッシュ手段３１と、前記カラー画像４０を所定のグレイスケールに変換する前処理手段３２と、基準画像記憶手段と、前記メッシュ手段３１及び前記前処理手段３２により前記メッシュ状の複数の区画に区切られ、かつ、前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段１８により撮影された検査画像４０Ｔ及び前記基準画像４０Ｒについて、前記メッシュ状の複数の区画毎に、所定のパラメータに基づいて類似度を判定する、テンプレートマッチングを含む判定手段３４と、インターフェイス手段３０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、回路基板に実装された部品の状態、回路基板の配線パターン、半田ボール、傷、汚れ等を検査する画像検査装置、当該画像検査装置を備える生産システム、画像検査装置、プログラム、及び、当該プログラムを記憶した記憶媒体に関する。

回路基板の実装検査には従来から三次元（３Ｄ）画像検査が広く行われている。３Ｄ画像検査の手段としては、例えばレーザー光を使うもの、モアレ光を投射するもの、複数の方向からカメラで撮影するもの等があったが、いずれも初期設定の工数が多く、設定に多大な労力と時間を費やしていた。また、プリント基板の印刷状態のわずかな変化やプリント基板のロットの違いにより不良品であると誤判定されることも多く、その度に再調整が必要となり、この再調整に多くの工数が必要であった。さらに、画像検査のための演算も複雑になり、検査時間が長くかかる問題があった。特に多品種少量生産を行う場合には、初期設定等に手間がかかると、目視検査の方が速いという結果になり、検査を自動化するメリットを享受できない。少量生産において、リフロー後の検査で実装機での問題が発見された場合には、既に生産が終了していることもある。この場合、より前工程であるリフロー前に検査装置を追加して、実装機へのフィードバックを早めることが有効であるが、初期設定に多大な工数を要し、かつ、コストの高い検査装置を追加することは困難であった。

検査時間を短縮するために、二次元（２Ｄ）画像検査の採用も検討されている。特許文献１〜特許文献３に開示されているように、２Ｄ画像検査においては、撮像画面を複数の区画に分割し、各区画について基準となる画像と比較して回路基板の良否を判定する手段が提案されている。

特許文献１には、プリント基板の撮像画像を複数の区画に分割し、その区画に対応してそれぞれ独立して記憶部に記憶されている基準画像データと比較して、画像処理によるプリント基板の良否判定を行う手段が開示されている。画像を各区画に分割する際にはプリント基板上のフィデューシャルマークを基準にして位置設定を行う。良否の判定は、撮像画像と基準画像データとの差分要素を抽出し、その差分要素の面積が予め設定された上限差分面積以下であるか否かにより行われる。基準画像データは、最初は一つ又は複数の良品基板のサンプル画像からなるが、検査が進行するにつれて検査結果を反映して適宜追加されるようになっている。

特許文献２には、マクロレベルの異常（例えば、成膜工程における条件の相違に基づくコントラスト等の成膜結果の逐次変化等で、肉眼で観察される範囲のもの）を客観的に検出するために、比較基準マクロ画像及び検査対象マクロ画像をそれぞれ縦横に複数の区画に分割して部分領域を設定し、互いに位置が対応する各部分領域についてゼロ平均正規化相互相関（ＺＮＣＣ：Zero-mean Normalized Cross-Correlation）による画像マッチングを行う手段が開示されている。特許文献２では、この画像マッチングの結果、各部分領域のうち最小値を定量的な評価値である類似度として算出している。

特許文献３には、プリント基板における導電性パターン等の外観調査装置として、複数に分割された被検査基板の画像と、同じく対応するように分割された標準パターン画像とを対比する際に、標準パターン画像を相対的に移動させつつ比較を行うことにより、位置決め誤差があっても比較検査が可能な手段が開示されている。被検査基板の画像と標準パターン画像との比較には、分割された区画ごとに２値化した信号が用いられている。

特開２００8−０５１７８１号公報 特開２０１２−０１３６４４号公報 特公平０６−０２１７６９号公報

上記特許文献１に記載の画像検査装置では、画像を各区画に分割する際にはプリント基板上のフィデューシャルマークを基準にして位置設定を行っているが、位置決め誤差を完全に排除することは難しく、精密かつ高価な装置が必要とされる。また、部品の取付位置にずれがあると不良品と判断されてしまうため、直行率が低下する。さらに、カラー画像に対する判定処理が十分に検討されていないため、判定の精度の最適化が困難である。

上記特許文献２に記載の画像検査装置では、演算負荷に対する対策が開示されておらず、演算時間が長くなる恐れがある。また、カラー画像に対する判定処理が十分に検討されていないため、判定の精度の最適化が困難である。

上記特許文献３に記載の画像検査装置では、位置決め誤差があっても比較検査が可能であるが、２値化した信号を用いているために、カラー画像に対する正確な判定処理ができないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、カラー画像に対する検出精度が高いうえに直行率が高く、また、判定処理のための演算が速く、かつ、初期設定が容易であり、コストが安い画像検査装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記画像検査装置を用いた生産システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記画像検査装置を用いた画像検査方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記画像検査装置のためのプログラムを提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、上記プログラムを記憶した記憶媒体を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成できる。すなわち、本発明の第１の態様の画像検査装置は、検査対象をカラー画像として撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切るメッシュ手段と、
前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する前処理手段と、
前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する基準画像記憶手段と、
前記メッシュ手段及び前記前処理手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られ、かつ、前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に所定のパラメータに基づいて類似度を演算し、前記メッシュ状の複数の区画毎に基準画像と検査画像とを相対的に移動させる所定の探索範囲において前記類似度が一番高くなる位置を探索する、テンプレートマッチングを含む判定手段と、
前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第２の態様の画像検査装置は、第１の態様の画像検査装置において、前記カラー画像は前記メッシュ手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記所定のグレイスケール画像に変換されることを特徴とする。

本発明の第３の態様の画像検査装置は、検査対象をカラー画像として撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切るメッシュ手段と、
前記メッシュ手段により区切られたメッシュ状の複数の区画ごとに、前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する前処理手段と、
前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する基準画像記憶手段と、
前記メッシュ手段によってメッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記複数の区画ごとに前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に、所定のパラメータに基づいて類似度を判定する、テンプレートマッチングを含む判定手段と、
前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第４の態様の画像検査装置は、第１〜第３のいずれかの態様の画像検査装置において、前記検査対象は基板であることを特徴とする。

本発明の第５の態様の画像検査装置は、第１〜第４のいずれかの態様の画像検査装置において、前記画像検査装置はさらに検査対象を照明する照明手段を備えることを特徴とする。

本発明の第６の態様の画像検査装置は、第１〜第５のいずれかの態様の画像検査装置において、前記基準画像を編集可能であることを特徴とする。

本発明の第７の態様の画像検査装置は、第１〜第６のいずれかの態様の画像検査装置において、前記基準画像を複数用いることを特徴とする。

本発明の第８の態様の画像検査装置は、第１〜第７のいずれかの態様の画像検査装置において、前記複数の区画のそれぞれは周囲の区画と重なる重なり領域を有していることを特徴とする。

本発明の第９の態様の画像検査装置は、第１〜第８のいずれかの態様の画像検査装置において、前記前処理手段において前記設定値により、三原色の混合割合、トーンカーブ、階調及びフィルタの少なくとも１つを設定可能であることを特徴とする。

本発明の第１０の態様の画像検査装置は、第１〜第９のいずれかの態様の画像検査装置において、前記判定手段において前記パラメータにより、探索範囲、前記区画の重なり量及び前記テンプレートマッチングを含む手法の少なくとも１つを設定可能であることを特徴とする。

本発明の第１１の態様の画像検査装置は、第１〜第１０のいずれかの画像検査装置において、前記判定手段において前記テンプレートマッチングを含む手法は、メッシュ内の画像の状態に応じて設定されることを特徴とする。

本発明の第１２の態様の画像検査装置は、第１〜第１１の態様の画像検査装置において、前記判定手段はさらに平均輝度及び／又はグレイ化後の標準偏差値の差により類似度を判定することを特徴とする。

本発明の第１３の態様の画像検査装置は、第１〜第１２のいずれかの態様の画像検査装置において、前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つは、プリセット値として設定可能であることを特徴とする。

本発明の第１４態様の画像検査装置は、第１〜第１３のいずれかの態様の画像検査装置において、前記画像検査装置はさらに検査対象における検査範囲を設定する手段を備えることを特徴とする。

本発明の第１５態様の画像検査装置は、第１４の態様の画像検査装置において、前記検査範囲の少なくとも一部は自動設定可能であることを特徴とする。

本発明の第１６態様の画像検査装置は、第１４又は第１５の態様の画像検査装置において、前記検査範囲の少なくとも一部は基板のＣＡＤデータに基づいて設定されることを特徴とする。

本発明の第１７態様の生産システムは、第１〜第１６のいずれかの態様の画像検査装置において、前記基準画像の少なくとも一部は、前記撮影手段によって撮影された画像ではなく、基板のＣＡＤデータに基づいて生成されたものであることを特徴とする。

本発明の第１８の態様の生産システムは、第１〜第１７のいずれかの態様の画像検査装を備えることを特徴とする。

本発明の第１９の態様の画像検査方法は、撮影手段により検査対象をカラー画像として撮影する工程と、
メッシュ手段により前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切る工程と、
前処理手段により前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する工程と、
前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する工程と、
前記メッシュ手段及び前記前処理手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られ、かつ、前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に基準画像と検査画像とを相対的に移動させる所定の探索範囲において前記類似度が一番高くなる位置を探索する、テンプレートマッチングを含む判定手段により類似度を判定する工程と、
前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知する工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第２０の態様の画像検査方法は、撮影手段により検査対象をカラー画像として撮影する工程と、
メッシュ手段により前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切る工程と、
前記メッシュ手段により区切られたメッシュ状の複数の区画ごとに、前処理手段により前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する工程と、
前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する工程と、
前記メッシュ手段によってメッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記複数の区画ごとに前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に、所定のパラメータに基づいてテンプレートマッチングを含む判定手段により類似度を判定する工程と、
前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の第２１の態様のプログラムは、第１９又は第２０の態様の画像検査方法を画像処理装置又は生産システムによって実行させるように、当該画像処理装置又は生産システムを制御する制御装置のコンピュータ上で動作することを特徴とする。

本発明の第２２の態様のプログラムは、第２１の態様のプログラムにおいて、追加的なアドインプログラムをさらに備えることを特徴とする。
本発明の第２３の態様のプログラムは、第２１又は第２２の態様のプログラムにおいて、モジュール化された検査機能をさらに追加することが可能なことを特徴とする。
本発明の第２４の態様の記憶媒体は、第２１〜第２３のいずれかの態様のプログラムを記憶したことを特徴とする。

本発明の第１の態様のブラシによれば、メッシュ手段、前処理手段及び判定手段を備えているためカラー画像に対する検出精度が高いうえに直行率が高く、かつ、並列処理により判定処理のための演算を速くすることができる。また、予め選定された基準となる検査対象のカラー画像を基準画像として用いることにより、初期設定が容易である。さらに、ソフトウエアの改良により、高価な装置を必要としないため、コストが安い画像検査装置を提供することができる。

本発明の第２又は第３の態様の画像検査装置によれば、区画ごとに最適な前処理を行うことができるため、より検出精度が高いうえにより直行率を高くすることができる。

本発明の第４の態様の画像検査装置によれば、基板の画像検査を行う画像検査装置を提供することができる。

本発明の第５の態様の画像検査装置によれば、検査対象を適切に照明することにより、判定精度を高めることができる。

本発明の第６の態様の画像検査装置によれば、基準画像を最適化することができる。

本発明の第７の態様の画像検査装置によれば、部品の位置ずれを不良品と判定してしまうことを防ぎ、直行率を高めることができる。

本発明の第８の態様の画像検査装置によれば、複数の区画のそれぞれは周囲の区画と重なる重なり領域を有しているため、各区画の境界付近の判定精度を向上することができる。

本発明の第９の態様の画像検査装置によれば、前処理手段において、三原色の混合割合、トーンカーブ、階調及びフィルタを適切に設定値により、判定精度を向上することができる。

本発明の第１０の態様の画像検査装置によれば、判定手段において、パラメータにより、探索範囲、区画の重なり量及びマッチング手法を適切に設定することにより、判定精度を向上することができる。

本発明の第１１の態様の画像検査装置によれば、メッシュ内の画像の状態に応じてテンプレートマッチングを含む手法を設定することにより、判定精度を向上することができる。

本発明の第１２の態様の画像検査装置によれば、判定手段に平均輝度及び／又はグレイ化後の標準偏差値の差を用いた類似度の判定をさらに加えることにより、判定精度をより向上することができる。

本発明の第１３の態様の画像検査装置によれば、メッシュサイズ、設定値及びパラメータをプリセット値として設定可能とすることにより、初期設定をより簡略化することができる。

本発明の第１４の態様の画像検査装置によれば、検査対象における検査範囲を適切に設定することができる。

本発明の第１５の態様の画像検査装置によれば、検査対象における検査範囲を自動化できるため、初期設定をより簡略化することができる。

本発明の第１６の態様の画像検査装置によれば、検査範囲の設定に基板のＣＡＤデータを用いることができるので、検査範囲の初期設定を正確かつ容易に行うことができる。

本発明の第１７の態様の画像検査装置によれば、基準画像として基板のＣＡＤデータに基づいて生成されたものを用いることができるため、初期設定の工数をより低減することができる。

本発明の第１８の態様の生産システムによれば、上記画像検査装置の効果を奏する生産システムを提供することができる。

本発明の第１９の態様の画像検査方法によれば、メッシュ手段、前処理手段及び判定手段を備えているためカラー画像に対する検出精度が高いうえに直行率が高く、かつ、並列処理により判定処理のための演算を速くすることができる。また、予め選定された基準となる検査対象のカラー画像を基準画像として用いることにより、初期設定が容易である。さらに、ソフトウエアの改良により、高価な装置を必要としないため、コストが安い画像検査装置を提供することができる。

本発明の第２０の態様の画像検査方法によれば、区画ごとに最適な前処理を行うことができるため、より検出精度が高いうえにより直行率を高くすることができる。
本発明の第２１の態様のプログラムによれば、上記画像検査方法の効果を奏するプログラムを提供することができる。

本発明の第２２の態様のプログラムによれば、追加的なアドインプログラムをさらに備えることにより、例えばハードウエアの通信態様への対応、Ｉ／Ｏとのマッチングへの対応、及び、生産システムにおけるシーケンサの通信への対応等を適切に行うことができる。

本発明の第２３の態様のプログラムによれば、モジュール化された検査機能をさらに追加することにより、外観検査に加え、例えばバーコード読み取り、抵抗カラーバー検査、寸法計測、文字読み取り、ＬＥＤ点灯検査等の機能を容易に追加することができる。

本発明の第２４の態様の記憶媒体によれば、上記プログラムの効果を奏する記憶媒体を提供することができる。

第１実施形態の画像検査装置の外観斜視図である。 図１の透過斜視図である。 カメラの撮像範囲の説明図である。 画像検査装置のブロック図である。 図５Ａはメッシュ状の複数の区画に区切る前の基準画像であり、図５Ｂは自動メッシュを適応した後の基準画像である。 図６Ａは各メッシュのパラメータを編集中の基準画像であり、図６Ｂは各メッシュのパラメータを編集後の基準画像である。 判定結果表示画面である。 メッシュパラメータ数値の設定画面である。 生産システムの構成図である。 第２実施形態の画像検査装置の外観図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像検査装置を説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明の技術思想を具体化するための画像検査装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る画像検査装置１について、図１〜図９を参照して説明する。

まず、図１〜図４を用いて、本発明の第１実施形態に係る画像検査装置１の概略構成について説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る画像検査装置１の外観斜視図であり、図２は図１の透過斜視図であり、図３はカメラ１８ａ〜１８ｄの撮像範囲の説明図であり、図４は画像検査装置１のブロック図である。

＜画像検査装置１の概略構成＞
画像検出装置１は、２D画像検査を行う装置であり、画像検査装置本体１０及びパーソナルコンピュータ本体（以下「ＰＣ本体」という。）２５とからなる。画像検査装置本体１０は略直方体形状であり、正面下部には、検査対象となる基板２０を搭載すると共に、基板２０の取り出し位置（図２の状態）と収容位置（図１の状態）との間を摺動可能なスライドテーブル１１が設けられている。また、画像検査装置本体１０の正面上部には表示灯１３が設けられており、基板の良否の判定結果を表示することができるようになっている。例えば、２個の表示灯１３が設けられており、一方の表示灯は緑色に発光することにより基板が良品であることを表示し、他方の表示灯は赤色に発光することにより基板が不良品であることを表示する。スライドテーブル１１の正面側には操作者が取り出し位置と収容位置との間でスライドテーブル１１を摺動させるために把持するハンドル１２が設けられている。

画像検査装置本体１０には、スライドテーブル１１を収容位置で固定するためのストッパ２３が設けられている。例えば、ストッパ２３はスライドテーブル収容部２２の側面の正面寄りに設けられているＬ字状の部材であり、ストッパのＬ字の一辺は、操作者が操作可能なネジにより、ネジを緩めた状態では回転可能に、ネジを締めた状態では固定可能に、スライドテーブル収容部２２の側面に取り付けられている。これにより、ストッパのＬ字の他辺は、スライドテーブル１１に係合する係合位置と、かかる係合を解除する解除位置との間で１８０度回転移動できる。基板を搭載したスライドテーブル１１を収容位置で固定する時には、ストッパ２３を係合位置で固定する。一方、基板を着脱するためにスライドテーブル１１を引き出す時には、ストッパ２３を解除位置に合わせる。

スライドテーブル１１の上面には、検査対象となる基板２０を所定の位置に位置決めして搭載するために、基板２０の４辺に対応する位置に、それぞれ第１基準ブロック１４、第２基準ブロック１５、第１可動ブロック１６、及び、第２可動ブロック１７が設けられている。各ブロック１４〜１７の基板２０が当接する側の上方には、各ブロック１４〜１７の長手方向と直交する断面がＬ字状となる切り欠きが、同じ高さまで設けられている。基板２０の４辺は各切り欠きによって所定の高さで支持される。基板２０の下面に当たる位置には必要に応じて各切り欠きと対応する高さのバックアップピンを設けることにより、基板２０の下面を所定の高さで支持することができる。基板２０が薄い場合や、スリットが多くたわみが生じる場合には、バックアップピンを併用することにより基板２０を水平に保つことができる。

第１基準ブロック１４及び第２基準ブロック１５は固定されており、平面視で第１基準ブロック１４の基板２０側面との当接面と第２基準ブロック１５の基板２０側面との当接面とが交わる点が、基板２０の原点２１とされている。図２では第１基準ブロック１４と第２基準ブロック１５とが接する位置に設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は第１基準ブロック１４と第２基準ブロック１５とが原点２１から離れている態様も含む。この場合、平面視で第１基準ブロック１４の基板当接面の延長線と、第２基準ブロック１５の基板当接面の延長線との交点が基板２０の原点２１に設定される。

基板２０をスライドテーブル１１に搭載する際には、基板２０の4辺の中の原点２１寄りの２辺を第１基準ブロック１４及び第２基準ブロック１５に当接させて位置決めする。この状態で、第１可動ブロック１６及び第２可動ブロック１７を基板２０の他の２辺に当接するまで移動させ、基板２０を各ブロック１４〜１７に設けられた切り欠きに支持する。第１可動ブロック１６及び第２可動ブロック１７はボルトにより固定されているので、このボルトを緩めて第１可動ブロック１６及び第２可動ブロック１７を基板２０の他の２辺に当接するまで移動させ、再びボルトを締めることにより、各ブロック１４〜１７によって基板２０を位置決めした状態で固定することができる。このボルトを締めるためには例えば六角レンチを用いることができる。

画像検査装置本体１０の天井面内側にはスライドテーブル１１に搭載された基板２０を撮影するために撮影手段としての４台の固定式のカメラ１８ａ〜１８ｄが設けられている。カメラ１８ａ〜１８ｄは基板２０のカラー画像４０を撮影するものである。第１実施形態ではカメラ１８ａ〜１８ｄは４台設けられているが、本発明はこれに限定されず、カメラ１８ａ〜１８ｄの台数は1台であっても、複数台であってもよく、例えば６台であってもよい。カメラ１８ａ〜１８ｄとしては、例えば1400万画素のＵＳＢカメラを用いることができる。また、カメラ１８ａ〜１８ｄのレンズとしては、被写界深度が深い広角レンズを用いることができる。これに対し、従来の画像検査装置には挟角レンズが採用されることが多いが、挟角レンズは被写界深度が浅いため、高さの異なる全ての部品に対してピントを合わせることが困難である。このため挟角レンズを用いたカメラ１８の場合には、カメラ１８を三軸ロボットで移動させながら、高さ方向にカメラを移動させて各部品に対して焦点を合わせながら撮影する必要があるため、移動機構が複雑になる問題、移動時の振動の問題、得られた画像の倍率調整の問題等がある。第１実施形態のカメラ１８ａ〜１８ｄには広角レンズが採用されているため、広い範囲を一度に撮影でき、また、光学分解能は例えば４０μｍ／ｐｅｘｅｌである。また、一番高さの低い部品を基準にして焦点を設定しておけば、ほぼ全ての高さの部品に対してピントがあった状態のカラー画像４０を得ることができる。従って、カメラ１８ａ〜１８ｄは固定式であり、かつ、絞りも必要ないため、カメラには可動部がなく、低コストで、高寿命であると共に、小型化も可能である。

基板２０に搭載する部品には若干の色のバラツキがある。また、標準機９３、異型機９４等（図９参照）のマウンタにより、部品を基板２０に搭載する際にも搭載位置に若干のバラツキが生じることがある。画像検査において、カメラ１８ａ〜１８ｄの光学分解能を必要以上に高くすると、ごく僅かなバラツキが不良判定されてしまい、直行率が低下する恐れがある。また、後述のＬＥＤ照明１９についても、必要以上に色の再現度が高い照明を用いると、ごく僅かなバラツキが不良判定されてしまい、直行率が低下する恐れがある。そのため、第１実施形態の画像検査装置本体１０では、カメラ１８ａ〜１８ｄ及びＬＥＤ照明１９として、ＦＡ専用品ではなく、汎用のＵＳＢカメラ及び一般照明を用いている。

広角レンズで撮影した画像は球面状に湾曲することがあるので、ハフ変換やアフィン変換などの画像処理を施すことにより、画像の歪みを補正することが望ましい。また、基板２０を置き換えた場合には、原点２１の位置を厳密に保持することは困難であるため、カラー画像４０上の複数の特徴点を抽出することにより、各カラー画像４０の原点２１をアライメント較正する。

4台のカメラ１８ａ〜１８ｄは、例えば330ｍｍ×250ｍｍの大きさのＭサイズの基板２０の全体を漏れなく撮影できるように、縦２列、横2列に配列されている。各カメラ１８ａ〜１８ｄの撮像範囲は図３に示すように、基板２０を完全に含む範囲で、かつ、相互に重なり合う領域が含まれるように設定されている。

カメラ１８ａ〜１８ｄと基板２０との間の画像検査装置本体１０の内部には、照明手段として、4面の内壁にそれぞれ１個ずつ、合計４個の平板型のＬＥＤ照明１９が設けられている。ＬＥＤ照明１９は白色の面状光源であり、正面及び背面のＬＥＤ照明１９は基板２０へ向けて斜めに配光され、両側面のＬＥＤ照明１９は側面に対して垂直な方向へ配光されている。両側面に設けたＬＥＤ照明１９は正面及び背面に設けたＬＥＤ照明１９よりも基板２０に近い位置（低い位置）に設けられている。このよう各ＬＥＤ照明１９の配光を適切に設定すると共に、各ＬＥＤ照明１９の輝度を制御することにより、カメラ１８ａ〜１８ｄにより影やテカリのないカラー画像を撮影することができる。

ＰＣ本体２５には、インターフェイス手段３０として、ディスプレイ２６、キーボード２７及びマウス２８が設けられている。また、ＰＣ本体２５は電源ケーブルを介して商用電源（図示省略）から給電されると共に、例えばＵＳＢケーブルによって画像検査装置本体１０と接続されている。ＰＣ本体２５には、画像検査プログラム３５がインストールされており、メッシュ手段３１、前処理手段３２、基準画像記憶手段３３、及び、判定手段３４の機能を備えている。また、ＰＣ本体２５は、カメラ１８ａ〜１８ｄの設定及び制御を行い、撮影されたカラー画像を処理する。さらに、ＰＣ本体２５は各ＬＥＤ照明１９を制御することにより、カメラ１８ａ〜１８ｄにより影やテカリのないカラー画像を撮影することができる。操作者は、ディスプレイ２６に表示される画像を見ながら、キーボード２７及びマウス２８を用いて、各種設定及び画像検査を行う。また、基板２０を画像検査した判定結果はディスプレイ２６に表示されると共に、表示灯１３にも表示される。なお、図１ではＰＣ本体２５としてノートパソコンが例示されており、ノートパソコンの場合にはディスプレイ２６及びキーボード２７がＰＣ本体２５に一体に設けられている。また、ＰＣ本体２５としては例えばタブレット端末であってもよく、タブレット端末の場合には、キーボード２７及びマウス２８を省略することができる。

ＰＣ本体２５では、複数のプロセッサコアを有するマルチコアプロセッサを採用することが望ましい。マルチコアプロセッサでは、各プロセッサコアは基本的に独立しているため、各プロセッサコアは他のプロセッサコアの影響を受けることなく操作可能である。マルチコアプロセッサにより並列処理を行うことにより、演算速度を向上させることができる。コアの数は2以上であればよく、コアの数が多いほど、同時により多くの演算を行うことができるため、より演算速度を向上させることができる。画像検査プログラム３５はマルチコアプロセッサに並列処理を行わせるようにプログラミングされている。画像検査プログラム３５では、メッシュ毎に前処理及びテンプレートマッチングを行うため、並列処理による演算速度向上の効果が高い。また、本発明ではマルチコアプロセッサに限定するものではなく、ＰＣ本体において列処理が行えるものであればよく、例えばマルチプロセッサを採用することもできる。

画像検査装置本体１０の仕様に応じて、カメラ１８ａ〜１８ｄの仕様、台数及び配置は異なり、また、ＬＥＤ照明１９の仕様、個数及び配置は異なっている。そこで、画像検査装置本体１０の仕様に合わせて画像検査プログラム３５の初期設定を行うことにより、画像検査プログラム３５を多様な仕様の画像検査装置本体１０に対して共用することができる。この初期設定は画像検査装置１の出荷前に行っておくことが望ましい。

＜基板２０の画像検査の手順＞
次に、基板２０の画像検査の手順について説明する。

最初に良品基板２０Ｒのカラー画像４０である基準画像４０Ｒの取得を行う。ディスプレイ２６に表示されている良品基板２０Ｒの撮影スタートボタンをクリックすると、ＰＣ本体２５と画像検査装置本体１０とが通信状態となり、ＰＣ本体２５はカメラ１８ａ〜１８ｄ及びＬＥＤ照明１９を制御し、カメラ１８ａ〜１８ｄからの画像データを受信できる状態となる。操作者は事前に良品であることが確認されている良品基板２０Ｒを用意し、スライドテーブル１１に良品基板２０Ｒを搭載する。操作者はハンドル１２を掴んで、スライドテーブル１１をスライドテーブル収容部２２の奥まで押し込むと、検査装置本体１０の電源がオンとなり、ＬＥＤ照明１９が点灯する。４台のカメラ１８ａ〜１８ｄが順に、すなわち、カメラ１８ａから始め、次に、カメラｂ、カメラ１８ｃ、カメラ１８ｄの順番で、良品基板２０Ｒの所定の領域を撮影し、撮影された基準画像４０ＲのデータはＰＣ本体２５に送信され、基準画像記憶手段３３に記憶される。各カメラ１８ａ〜１８ｄの撮影時には、良品基板２０Ｒの各カメラ１８ａ〜１８ｄの撮像範囲に相当する部分の照明が最適となるように各ＬＥＤ照明１９を制御してもよい。４台のカメラ１８ａ〜１８ｄの撮影が全て終了すると、ディスプレイ２６には良品基板２０Ｒの基準画像４０Ｒの取得が終了した旨が表示される。ここで、ディスプレイ２６に表示されている通信停止ボタンをクリックしてＰＣ本体２５と画像検査装置本体１０との通信を停止する。なお、ここでは、４台のカメラ１８ａ〜１８ｄが順に良品基板２０Ｒを撮影する態様を説明したが、本発明はこれに限定されず、４台のカメラ１８ａ〜１８ｄの中の複数のカメラが同時に撮影するようにしてもよいし、全てのカメラが同時に撮影するようにしてもよい。

次に良品基板２０Ｒの基準画像４０Ｒに対して、メッシュ手段３１及び前処理手段３２を用いて、検査詳細設定を行う。ディスプレイ２６に表示されている４個の基準画像４０Ｒの中から設定したい基準画像４０Ｒをマウスで選択すると、詳細設定用の画面に対応する基準画像４０Ｒが表示される。

本発明の画像検査では、検査範囲全体に所定のピクセルサイズのメッシュがマッピングされており、各メッシュに対して前処理を行った上で、メッシュ単位で基準画像４０Ｒとテスト画像４０Ｔとのテンプレートマッチングを行うことで不良個所を検出する。マッチングにはメッシュ毎に予めプリセットされた３種類のパラメータ、すなわち、「標準［１］」、「甘め［２］」及び「厳しめ［３］」の３種類のパラメータから所望のものを選択できる他、「検査対象からはずす［０］」設定も選ぶことができる。初期設定状態ではシステムの自動判定により必要箇所に標準［１］パラメータのメッシュを配置する「自動メッシュ」が適応されているが、この他には、全メッシュが標準パラメータ設定となる「全セット」及び全メッシュを検査対象からはずす「クリア」を選択することができ、さらに、手動で各メッシュのパラメータを調整することもできる。例えば全セットを選択した場合には、手動で検査不要部分を検査対象からはずす［０］設定にすることで設定を完了させ、また、クリアを選択した場合には、手動で検査が必要な部分に３種類のパラメータを設定する。このように手動によるパラメータの調整が可能なので、最初は検査対象箇所全てを標準［１］に設定しておき、実際の生産での検査結果に応じて、部分的に甘め［２］又は厳しめ「３」に変更して最適な設定としていくことができる。

自動メッシュ、全セット、クリアのいずれの方法を選択しても、その後の手動でのメッシュの設定方法は共通であるので、ここでは自動メッシュを選択した後に手動でメッシュを設定する方法を、図５及び図６を用いて説明する。なお、図５Ａはメッシュ状の複数の区画に区切る前の基準画像４０Ｒであり、図５Ｂは自動メッシュを適応した後の基準画像４０Ｒであり、図６Ａは各メッシュのパラメータを編集中の基準画像４０Ｒであり、図６Ｂは各メッシュのパラメータを編集後の基準画像４０Ｒである。

図５Ａのメッシュ状の複数の区画に区切る前の基準画像４０Ｒに対して、自動メッシュを適応すると、図５Ｂのようにシステムの自動判定により必要箇所に標準［１］パラメータのメッシュが配置される。図６Ａではマウス２８の操作により表示倍率を上げた状態を示している。パラメータの設定変更したい部分をマウス２８の操作により選択してエリアを確定すると、コンテキストメニューが表示される。このメニューの中から標準［１］、甘め［２］、厳しめ［３］、又は、検査対象からはずす［０］パラメータをマウス２８の操作により選択すると、選択されているエリア内の全てのメッシュが、その選択されたパラメータに変更される。このような手動での変更を繰り返し、所望の編集が完了したら、ディスプレイ２６に表示されているＯＫボタンをクリックすることにより、詳細設定を完了させる（図６Ｂ参照）。なお、プリセット値を用いた設定の他に、後述のように、メッシュ手段３１、前処理手段３２、及び、判定手段３４の詳細設定を変更することもできる（図８参照）。

次に基板検査を実施する。ディスプレイ２６に表示されている検査基板２０Ｔの撮影スタートボタンをクリックすると、ＰＣ本体２５と画像検査装置本体１０とが通信状態となり、ＰＣ本体２５はカメラ１８ａ〜１８ｄ及びＬＥＤ照明１９を制御し、カメラ１８ａ〜１８ｄからの画像データを受信できる状態となる。操作者はスライドテーブル１１に検査基板２０Ｔを搭載する。操作者はハンドル１２を掴んで、スライドテーブル１１をスライドテーブル収容部２２の奥まで押し込むと、検査装置本体１０の電源がオンとなり、ＬＥＤ照明１９が点灯する。４台のカメラ１８ａ〜１８ｄが順に、すなわち、カメラ１８ａから始め、次に、カメラｂ、カメラ１８ｃ、カメラ１８ｄの順番で、検査基板２０Ｔの所定の領域を撮影し、撮影されたテスト画像４０ＴのデータはＰＣ本体２５に送信される。各カメラ１８ａ〜１８ｄの撮影時には、検査基板２０Ｔの各カメラ１８ａ〜１８ｄの撮像範囲に相当する部分の照明が最適となるように各ＬＥＤ照明１９を制御してもよい。なお、ここでは、４台のカメラ１８ａ〜１８ｄが順に検査基板２０Ｔを撮影する態様を説明したが、本発明はこれに限定されず、４台のカメラ１８ａ〜１８ｄの中の複数のカメラが同時に撮影するようにしてもよいし、全てのカメラが同時に撮影するようにしてもよい。

４枚のテスト画像４０Ｔは順番に検査が実施される。各テスト画像４０Ｔはメッシュ手段３１及び前処理手段３２で画像処理された後に、判定手段３４によって、基準画像記憶手段３３に記憶される基準画像４０Ｒとのテンプレートマッチングが行われることにより、良否の判定が行われる。良否の判定は、部品の不良だけではなく、実装検査に必要とされる、はんだボール、傷、汚れ等についても対応している。４枚のテスト画像４０Ｔの検査を実施して全ての検査で良品であると判断されると、「ピンポン」という音と共に表示灯１３が緑色に点灯し、ディスプレイ２６には検査が完了した旨表示され、検査基板２０Ｔが良品であることを操作者に報知する。操作者はスライドテーブルを引き出し、次の検査基板２０Ｔに入れ替えて検査を続行する。全ての検査基板２０Ｔの検査が終了したら、ディスプレイ２６に表示されている通信停止ボタンをクリックしてＰＣ本体２５と画像検査装置本体１０との通信を停止し、検査が完了する。

４枚のテスト画像４０Ｔの中、いずれかの検査で不良品であると判定された場合、「ブブー」という音と共に表示灯１３が赤色に点灯し、ディスプレイ２６には不良個所が表示される（図７参照）ことにより、検査基板２０Ｔが不良品である可能性があることを操作者に報知すると共に、検査が中断される。ディスプレイ２６にはメッシュ４１によりマッピングされたテスト画像４０Ｔが表示されると共に、不良判定部分に赤色の矩形（図７を参照。）が表示される。また、マウス２８の操作により、テスト画像４０Ｔを所望の倍率に拡大することもできる。さらに、画面の左上に不良判定部分の拡大画像を基準画像４０Ｒとテスト画像４０Ｔとを並べてカラー表示することもできる。

この時、ほとんどの検査箇所が不良判定された場合には、例えば、スライドテーブル１１が奥まで押し込まれていないこと、検査基板２０Ｔがスライドテーブル１１に逆向きに搭載されていること、第１可動ブロック１６又は第２可動ブロック１７が緩んでいて検査基板２０Ｔがずれていること、又は、ＬＥＤ照明１９が点灯していないこと等の可能性があるため、操作者は検査基板２０Ｔをスライドテーブル１１に搭載し直す。

不良個所が数個から数十個の場合は、操作者はテスト画像４０Ｔの目視検査を行う。マウス２８の操作により画面を拡大し、テスト画像４０Ｔと基準画像４０Ｒとを切り替えて確認することができる。また、別の目視調査の方法として、不良判定箇所を順次、手動で良品判定に変更することも可能である。マウス２８で選択したメッシュのテスト画像４０Ｔと基準画像４０Ｒとを並べて拡大表示することにより、良品であると判断した場合には、キーボードの操作により選択したメッシュの判定を良品判定に変更することができる。この操作を行うと、次の不良判定箇所が自動的に選択される。このような操作を繰り返し、最終的に全てのメッシュを良品判定に変更すると、このテスト画像４０Ｔ全体が良品判定に変更され、自動的に次のテスト画像４０Ｔの検査に移行する。

次に、検査設定を最適化する方法について説明する。直行率を高めるために、検査作業の中で不良判定であると誤判定品されやすい箇所や部品については、検査設定を見直す必要がある。例えば、アルミ電解コンデンサ等の部品の表面の印字部分を検査しなくてもよい場合には、検査対象からはずす［０］か、甘め［２］パラメータに変更する。また、例えば、基準画像４０Ｒの部品がずれている場合には、基準画像４０Ｒを部分的に入れ替えることが可能である。テスト画像４０Ｔ上で入れ替えたい部分をマウス２８で選択して、コンテキストメニューを表示させ、「基準画像を入れ替える」を選ぶことで、テスト画像４０Ｔ上の選択された部分の画像で基準画像４０Ｒの対応する部分が書き換えられる。さらに、例えば、極性のない部品の逆マウントについて、印字の向きが基準画像４０Ｒと異なることから、誤って不良判定してしまう場合には、印字部分を逆画像と混合することで、どちら向きでも良品判定されるように変更することが可能である。テスト画像４０Ｔ上で混合したい部分をマウス２８で選択して、コンテキストメニューを表示させ、「基準画像と混合する」を選ぶことで、テスト画像４０Ｔ上の選択された部分が基準画像４０Ｒの対応部分に混合される。また、基準画像４０Ｒをテスト画像４０Ｔと入れ替えることも可能である。この場合、４枚の基準画像４０Ｒの中から１枚を対応する対応するテスト画像４０Ｔと入れ替えることもできるし、また、４枚の基準画像４０Ｒの全てをテスト画像４０Ｔと入れ替えることもできる。

第１実施形態の画像検査装置１は、基板２０の検査装置であり、実装部品の状態の検査に加え、基板２０の印刷配線パターンの検査、防水及び絶縁用のコーティングの範囲の検査等にも使用できる。防水及び絶縁用のコーティングの範囲の検査の場合には、ブラックライトを照射することにより、コーティング剤の塗布範囲が発光する性質を利用する。

＜メッシュパラメータ数値の詳細設定について＞
プリセット値を用いた設定の他に、メッシュ手段３１、前処理手段３２、及び、判定手段３４に関するメッシュパラメータ数値の詳細設定を変更することも可能である。メッシュパラメータ数値はメッシュ毎に設定される。図８を用いて、メッシュパラメータ数値の詳細設定について説明する。なお、図８はメッシュパラメータ数値の設定画面である。

プリセット値としては、標準５０、甘め５１、及び、厳しめ５２の３つのパラメータの中から選択ができ、このパラメータに対応して、前処理６０、マッチング条件８０、及び、判定基準８５等の多くのメッシュパラメータ数値が設定されている。図８は、プリセット値として標準５０が選択された場合の、各メッシュパラメータ数値を示している。

メッシュサイズ５３は、１つのメッシュの大きさを、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）単位で表したものである。メッシュサイズ５３が小さいと判定は厳しくなり、メッシュサイズ５３が大きいと判定は甘めになる傾向があり、図８では２０ピクセルに設定されている。メッシュサイズ５３は３ピクセル以上が望ましい。自動メッシュ５４、全セット５５、及び、クリア５６は、前述のとおり、検査対象範囲を選択する際に用いるものである。自動メッシュ５４は、初期設定状態で選択されているもので、システムの自動判定により必要箇所のメッシュを標準５０に設定する。全セット５５は、全メッシュを標準５０に設定する。また、クリア５６は、全メッシュを検査対象からはずす。

前処理６０には、グレイ化６１、コントラスト７０、及び、フィルタ７４の設定項目がある。グレイ化６１では、ＲＧＢ平均６２とＲＧＢブレンド６３とＨ６７とＳ６８とＶ６９との中から１つを選択することができる。ＲＧＢ平均６２は、ＲＧＢそれぞれの輝度を平均したものである。ＲＧＢブレンド６３は、ＲＧＢそれぞれの輝度を０〜１の数値の割合６４〜６６で混合したものである。Ｈ６７は色合いの値を輝度値にするものである。Ｓ６８は彩度の値を輝度地にするものである。Ｖ６９は強度の値を輝度値にするものである。

コントラスト７０の３個の項目、リニア７１、Ｓ字曲線７２、及び、減色７３は、０〜１０までの整数で規定され、０の項目は不使用となる。リニア７１は直線的なコントラスト強調であり、Ｓ字曲線７２はＳ字カーブを用いたコントラスト強調であり、減色７３は階調減算手法によるコントラスト強調である。

フィルタ７４の３個の項目、ガウシアン７５、メディアン７６、及び、ノイズ低減７７は、０〜１０までの整数で規定され、０の項目は不使用となる。ガウシアン７５はガウシアンフィルタによる平滑化であり、エッジを滑らかにすることによりノイズを低減するものである。メディアン７６はメディアンフィルターによる平滑化であり、粒状のノイズを低減するものである。ノイズ低減７７は輪郭を保持したノイズ除去であり、境界線を残して画像をぼやかすことによるノイズを低減するものである。

マッチング条件８０は、判定の条件となるパラメータであり、探索範囲８１、重なり量８２、及び、マッチング手法８３とからなる。探索範囲８１はピクセル（Ｐｉｘｅｌ）を単位とする、メッシュ毎のずれの最大許容量である。テンプレートマッチングを行う時に、基準画面４０Ｒに対してテスト画面４０Ｔを移動させ、一番一致率が高くなる位置を探索する。探索範囲８１はテスト画像４０Ｔを移動させる最大範囲である。重なり量８２はピクセル（Ｐｉｘｅｌ）を単位とするメッシュ同士の重なり量である。マッチング手法８３は、テンプレートマッチングに使用するアルゴリズムを選択するもので、例えばＡＵＴＯ−１、AUTO−２、ＺＮＣＣ、ＮＣＣ、ＣＣ、ＳＳＤ、ＳＡＤの中から選択するものである。AUTO−１はメッシュ内のコントラストに応じてテンプレートマッチングに使用するアルゴリズムを複数の中から自動選択するもので、かつ、厳しめの設定とするものである。AUTO−２はメッシュ内のコントラストに応じてテンプレートマッチングに使用するアルゴリズムを複数の中から自動選択するもので、かつ、標準の設定とするものである。ＺＮＣＣ（Zero-mean Normalized Cross-Correlation）はゼロ平均正規化相互相関手法である。ＮＣＣはマッチング値を−１〜１に正規化した正規化相互相関手法である。ＣＣ（Cross Correlation）は２枚の画像間の相関を類似度とする相互相関マッチング手法である、ＳＳＤ(Sum of Squared Difference)は同じ位置の画素の輝度値の差の２乗の合計が用いられる手法である。ＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)は同じ位置の画素の輝度値の差の絶対値の合計が用いられる手法である。なお、ＺＮＣＣでは、平均明るさ変動を吸収できる。

判定基準８５では、判定方法として、一致率（％）８６、輝度差（％）８７、及び、偏差誤差（％）８８の３つの方法の採用（チェックを入れる）、不採用（チェックをはずす）、及び、採用する場合には設定値（％）を指定できる。一致率（％）８６は、テンプレートマッチングの一致率のしきい値であり、一致率は１．０（１００％）が完全一致である。輝度差（％）８７は、メッシュ内平均輝度差の最大許容量である。偏差誤差（％）８８はメッシュ内輝度標準偏差値の差の最大許容値である。

図８には省略されているが、初期値パラメータ設定ボタンを設け、現在の設定値を次回からの初期値とすることができるようにしてもよい。

<生産システム９０について>
図９を用いて画像検査装置１を用いた生産システム９０について説明する。なお、図９は生産システム９０の構成図である。

基板２０は、はんだ印刷機９１、標準機９３、異型機９４、及び、リフロー炉９６において順に処理されることにより、基板２０に部品がはんだ付けされる。はんだ印刷機９１では、基板２０における部品をはんだ付けする位置にペースト状のはんだを印刷する。標準機９３では、基板２０の所定の位置に標準部品を搭載する。異型機９４では基板２０の所定の位置に異型部品を搭載する。リフロー炉９６では、基板２０を高温の炉に通し、基板２０に対して部品をはんだ付けする。リフロー炉９６の加熱方法としては、例えば、赤外線方式、熱風方式、気相はんだ付け（ＶＰＳ；ベーパーフェーズソルダリング)方式がある。

生産システム９０においては、各処理装置９１、９３、９４、９６の後に、複数の画像検査装置９２、９５、９７、９９が設けられており、不良品を早期に発見すると共に、前段の処理装置９１、９３、９４、９６への早期のフィードバックを可能にしている。はんだ印刷機９１の後段には、はんだ印刷検査装置９２が設けられ、異型機９４の後段にはリフロー前部品搭載検査装置９５が設けられ、リフロー炉９６の後段には３Ｄはんだ及び部品搭載検査装置９７が設けられ、最後には検査員による目視検査９８、及び、オフライン部品搭載検査装置９９が設けられている。これらの画像検査装置９２、９５、９７、９９は全て設けられる必要はなく、必要なものを選択することができる。

第１実施形態にかかる画像検査装置１は、特に、リフロー前部品搭載検査装置９５及び／又はオフライン部品搭載検査装置９９として設けられることが有効である。リフロー前部品搭載検査装置９５においては、リフロー半田付けの前に部品の搭載不良等の不良を判別することができるので修理が不要となり、かつ、印刷機９１、標準機９３及び異型機９４に対して早期のフィードバックが可能となる。リフロー前部品搭載検査装置９５として、高価な検査装置又は設定に長時間を要する検査装置を配置することは困難であるが、本発明の画像検査装置１は、設定が簡単でコストも安く、しかも、検出精度が高いうえに直行率が高いため、リフロー前部品搭載検査装置９５として採用すると高い効果が得られる。ここで、画像検査装置１をリフロー前部品搭載検査装置９５として生産システム９０に組み込む際には、画像検査装置１における基板２０のスライドテーブル１１への搭載、及び、基板２０のスライドテーブル１１からの取り出しを自動的に行う装置を追加すれば、後述のように画像検査プログラム３５を生産システム１０のシーケンサとマッチングを図ることにより、生産システム１０を自動化することができる。なお、画像検査装置１を操作するための操作者を配置するようにし生産システム１０における検査の一部を手動で行うようにすることも可能である。

また、オフライン部品搭載検査装置９９として、本発明の画像検査装置１を採用すれば、設定が簡単でコストも安く、しかも、検出精度が高いうえに直行率が高いため、特に、多品種少量生産の生産システムにおいては高い効果を奏し、しかも、基板修理後の確認検査としても有効である。これにより、検査員による目視検査９８の負担を軽減し、かつ、高価で設定に長時間を要する３Ｄはんだ及び部品搭載検査装置９７を省略することができる。

＜第１実施形態の作用及び効果＞
画像検査装置本体１０には複雑な構成が無く、カメラ１８ａ〜１８ｄは固定式であり、かつ、カメラ１８ａ〜１８ｄには絞りも不要であるため、断線や故障する箇所が少ないという利点があるうえ、画像検査装置本体１０の製造が容易であり、かつ、コストを抑えることができる。例えば、ＦＡ用カメラやＦＡ用照明でなく、ＵＳＢカメラ及び一般照明を用いることができる。また、Ｉ／Ｏ用にシーケンサは必要なく、ＩＯボードで代用可能である。広角レンズを備えた固定式の４台のＵＳＢカメラにより、基板２０をそれぞれ１回ずつ撮影するだけでカラー画像４０を得ることができ、基板２０の撮影を短時間で完了することができる。広角レンズを採用することにより、被写界深度を深くすることができるため、部品の高さの影響を受けず、かつ、基板２０の広い範囲を適切に撮影することができる。本実施形態の例ではＭサイズ（330ｍｍ×250ｍｍ）の基板２０について、０．６ｍｍ×０．３ｍｍのサイズのチップ（０６０３チップ）の検査を行うことができるが、カメラの数や仕様を変更することにより、様々なサイズの基板２０に対応することが可能である。また、画像検査装置本体１０の4面の内壁にそれぞれ１個ずつ、合計４個設けられた平板型のＬＥＤ照明１９のそれぞれの輝度を適切に制御することにより、影やテカリのないカラー画像を取得することができる。

ＰＣ本体２５としては、ＦＡ用ＰＣは必要なく、汎用ＰＣを使用できる。マルチコアプロセッサ搭載のＰＣを採用すれば、画像検査プログラム３５において並列処理を行えるようにすることにより、演算速度を大幅に改善することが可能である。メッシュ毎に前処理及びテンプレートマッチングを行うため、並列処理による演算速度の改善効果が高い。

基準画像４０Ｒの設定が簡単であるため、特に多品種少量生産を行う生産システムに適している。良品基板２０Ｒをカメラ１８ａ〜１８ｄで撮影して取得したカラー画像４０を基準画像４０Ｒとして用いることができる。メッシュ毎に前処理及びテンプレートマッチングの設定を行う必要があるが、自動メッシュ５４を選択することにより、システムの自動判定により必要箇所に標準［１］５０パラメータのメッシュを配置することができる。この他、全メッシュが標準［１］５０パラメータ設定となる全セット５５、及び、全メッシュを検査対象からはずす［０］クリア５６の選択も可能であり、また、この選択の後に、メッシュ毎に予めプリセットされた３種類のパラメータ、すなわち、「標準［１］」、「甘め［２］」及び「厳しめ［３］」の３種類のパラメータから所望のものを選択できる他、「検査対象からはずす［０］」設定も選ぶことができる。プリセットされた３種類のパラメータを用いることにより、メッシュ毎の詳細設定を容易に行うことができる。さらに、プリセット値を用いた設定の他に、メッシュ手段３１、前処理手段３２、及び、判定手段３４に関するメッシュパラメータ数値の詳細設定を変更することも可能である。

メッシュ毎に前処理を行い、前処理における画像処理により適切なグレイスケールを取得し、グレイスケールに基づいてテンプレートマッチングを行うため、検出精度が高いうえに直行率が高く、かつ、マルチコアプロセッサにより並列処理を行うことにより、判定処理のための演算速度を向上することができる。また、各メッシュの状態に応じて、テンプレートマッチングのためのアルゴリズムを複数種類の中から適切に選択することができるから、より検出精度が高いうえに直行率が高くすることができる。例えばＡＵＴＯ−１又はAUTO−２を選択した場合には、メッシュ内のコントラストに応じてテンプレートマッチングに使用するアルゴリズムが複数の中から自動選択される。

第１実施形態にかかる画像検査装置１は、生産システム９０において、特に、リフロー前部品搭載検査装置９５及び／又はオフライン部品搭載検査装置９９として設けることが有効である。リフロー前部品搭載検査装置９５においては、リフロー半田付けの前に部品の搭載不良等の不良を判別することができるので修理が不要となり、かつ、印刷機９１、標準機９３及び異型機９４に対して早期のフィードバックが可能となる。また、オフライン部品搭載検査装置９９として、本発明の画像検査装置１を採用すれば、設定が簡単でコストも安く、しかも、検出精度が高いうえに直行率が高いため、特に、多品種少量生産の生産システムにおいては高い効果を奏し、しかも、基板修理後の確認検査としても有効である。これにより、検査員による目視検査９８の負担を軽減し、かつ、高価で設定に長時間を要する３Ｄはんだ及び部品搭載検査装置９７を省略することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る画像検査装置１Ａについて、図１０を参照して説明する。図１〜図９と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、図１０は、第２実施形態の画像検査装置１Ａの外観図である。

第２実施形態の画像検査装置１Ａは、ＰＣ本体２５を画像検査装置本体１０Ａに組み込んで、オールインワンタイプとした点で第１実施形態の画像検査装置１と異なる。画像検査装置本体１０Ａの内部にはＰＣ本体２５が組み込まれており、画像検査装置本体１０Ａの上部にはモニターアーム５７を介して、ＬＣＤモニター２６Ａが取り付けられている。また、画像検査装置本体１０の正面上部には表示灯１３Ａが設けられており、基板の良否の判定結果を表示することができるようになっている。例えば、３個の表示灯１３Ａが設けられており、青色に発光することにより検査準備完了を表示するものと、緑色に発光することにより基板が良品であることを表示するものと、及び、赤色に発光することにより基板が不良品であることを表示するものとからなる。

インターフェイス手段３０として、ＬＣＤモニター２６Ａに加え、ワイヤレスキーボード２７Ａ及びワイヤレスマウス２８Ａが設けられている。スライドテーブル１１、ストッパ２３、カメラ１８ａ〜１８ｄ、及び、ＬＥＤ照明等の構成については、第１実施形態と同一であるので、その説明は省略する。

第２実施形態の画像検査装置１Ａによれば、オールインタイプであるため、画像検査装置本体１０ＡにＰＣ本体２５及びＬＣＤモニター２６Ａが組み込まれており、別途のＰＣ本体２５を設ける必要が無い。操作者はＬＣＤモニター２６Ａに表示される画像を見ながら付属のワイヤレスキーボード２７Ａ及びワイヤレスマウス２８Ａを用いて、各種設定及び画像検査を行う。別途のＰＣ本体２５を設ける必要が無いので、ＰＣ本体２５と画像検査装置本体１０ＡとをＵＳＢケーブルで接続する必要が無く、かつ、ＰＣ本体２５用の電源ケーブルを商用電源に接続する必要もないため、配線を省略することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る画像検査装置１Ｂについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第３実施形態に係る画像検査装置１Ｂは、自動メッシュ５４の際、及び／又は、基準画像４０Ｒの取得の際に、基板２０のＣＡＤデータを利用する点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

まず、自動メッシュ５４の際に、基板２０のＣＡＤデータを利用する方法について説明する。第１実施形態では自動メッシュ５４を選択すると、システムの自動判定により必要箇所に標準［１］パラメータのメッシュが配置されるが、第３実施形態ではＰＣ本体２５に基板２０のＣＡＤデータを記憶させておき、システムの自動判定の際に、システムが基板２０のＣＡＤデータを利用できるようにする。ＰＣ本体２５に基板２０のＣＡＤデータを記憶させるためには、例えば通信ネットワークを経由してＣＡＤデータを読み込むこともできるし、又は、リムーバブルメモリにＣＡＤデータを記憶させるようにすることもできる。ＣＡＤデータを利用するので、検査が必要な場所と検査が不要な場所とを正確に判定することができるため、標準［１］パラメータのメッシュをより正確に配置することができる。さらには、標準［１］パラメータの設定だけではなく、ＣＡＤデータを利用して、特定の部品の有無や配線パターンの状態等を判断して、標準［１］、甘め［２］又は厳しめ「３」の各パラメータをシステムが自動判定して、各メッシュに各パラメータを設定するようにしてもよい。

自動メッシュ５４を選択した後に手動でメッシュを設定することもできるが、この手動でのメッシュを設定する際にも、ＣＡＤデータを活用できる。例えば、基準画像４０ＲとＣＡＤデータにより描かれた基板２０の画像とを入れ替えて表示させることにより、両画面を見比べて確認しながら、手動によって、標準［１］、甘め［２］又は厳しめ「３」の各パラメータをより適切に設定することが可能である。

次に、基準画像４０Ｒの取得の際に、基板２０のCADデータを利用する方法について説明する。第１実施形態では、良品基板２０Ｒをカメラ１８ａ〜１８ｄで撮影して得られたカラー画像４０を基準画像４０Ｒとして取得しているが、この基準画像４０Ｒの一部又は全部をＣＡＤデータにより描かれた基板２０の画像とを入れ替えることも可能である。ＣＡＤデータにより描かれた基板２０の画像上で入れ替えたい部分をマウス２８で選択して、コンテキストメニューを表示させ、「基準画像を入れ替える」を選ぶことで、ＣＡＤデータの画像上の選択された部分の画像で基準画像４０Ｒの対応する部分が書き換えられる。

また、ＣＡＤデータにより描かれた基板２０の画像と基準画像４０Ｒとを混合したい場合には、ＣＡＤデータの画像上で混合したい部分をマウス２８で選択して、コンテキストメニューを表示させ、「基準画像と混合する」を選ぶことで、ＣＡＤデータの画像上の選択された部分が基準画像４０Ｒの対応部分に混合される。さらに、基準画像４０ＲをＣＡＤデータの画像と入れ替えることも可能である。この場合、４枚の基準画像４０Ｒの中から１枚を対応する対応するＣＡＤデータの画像と入れ替えることもできるし、また、４枚の基準画像４０Ｒの全てをＣＡＤデータの画像と入れ替えることもできる。ＣＡＤデータを用いることにより基準画像４０Ｒをより理想的な画像に近づけることができるため、より検出精度を高めたうえに直行率を高めることが可能となる。例えば、基板２０の配線パターンの検査等には基準画像４０ＲとしてＣＡＤデータを用いることが有効となる。

なお、第３実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第３実施形態の画像検査装置１Ｂに第２実施形態の態様を含めることもできる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る画像検査装置１Ｃについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第４実施形態に係る画像検査装置１Ｃは、複数の基準画像４０Ｒを用いる点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

第１実施形態の画像検査装置１では、基準画像４０Ｒが１つであるため、良品基板２０Ｒが複数種類存在する場合には、直行率が低下する恐れがある。第１実施形態では、基準画像４０Ｒの一部を混合することにより、例えば、極性のない部品の逆マウントについて、印字の向きが基準画像４０Ｒと異なることから、誤って不良判定してしまう場合に対応していたが、複数の良品画像の態様によっては、基準画像の混合だけでは対処できない場合もあり得る。そこで、本実施形態の画像検査装置１Ｃでは、複数の基準画像記憶手段３３を有しており、基準画像４０Ｒを複数記憶させておくことにより、あるいは、少なくとも基準画像４０Ｒの所定の一部を複数記憶させておくことにより、直行率を向上させるものである。第１の基準画像４０Ｒに基づいて検査を行い、良品であると判定された場合には検査を終了するが、不良であると判定された場合には、第２の基準画像４０Ｒに基づいて再度検査を行う。このように複数の基準画像４０Ｒに基づいて繰り返し検査を行うことにより、どれか１つの基準画像４０Ｒに対して良品でると判断された場合には基板２０は良品であると判断され、全ての基準画像４０Ｒに対して不良であると判定された場合にのみ、基板２０が不良であると判断されることにより、直行率を改善することができる。

基準画像４０Ｒの所定の一部が複数記憶される場合については、まず第１の基準画像４０Ｒに基づいて画像全体の検査を行い、良品であると判定された場合には検査を終了するが、不良であると判定された場合には、画像の所定の一部についてのみ第２の基準画像４０Ｒに基づいて再度検査を行う。このように画像の所定の一部については複数の基準画像４０Ｒに基づいて繰り返し検査を行うことにより、どれか１つの基準画像４０Ｒに対して良品であると判断された場合には基板２０は良品であると判断され、全ての基準画像４０Ｒに対して不良であると判定された場合にのみ、基板２０が不良であると判断されることにより、直行率を改善することができる。

なお、第４実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第４実施形態の画像検査装置１Ｃに第２乃至第３実施形態の態様も含めることもできる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る画像検査装置１Ｄについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第５実施形態に係る画像検査装置１Ｄは、カメラの台数と配置の点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

まず、複数台のカメラ１８を一列に配置したものを、一軸ロボットで移動させる態様を説明する。第１実施形態では４台の固定カメラ１８ａ〜１８ｄを用いたが、より大きな基板２０を撮影する場合には、カメラの台数を多くする必要がある。そこで、カメラ１８の台数を少なくするために、複数台、例えば３台のカメラを等間隔で一列に配置したものを、一軸ロボットによりカメラ１８の配置方向と直交する方向へ移動させることにより、カメラ１８の撮影範囲を広げることができる。すなわち、カメラ１８が初期位置にある状態で撮影した後に、一軸ロボットでカメラ１８を所定の位置まで移動させて撮影し、この操作を繰り返すことにより、カメラ１８による撮影範囲を広げることができる。固定カメラ１８ａ〜１８ｄに比べて、一軸ロボットによるカメラ１８の可動機構を設ける必要はあるが、一軸ロボットは構造が簡単であるため、装置の大型化や複雑化を抑えたうえで、カメラの数を少なくすることによるコストの低減を図ることができる。

ここでは、カメラ１８をＸ方向（横方向）へ移動可能な一軸ロボットを用いる例を説明したが、一軸ロボットに替えて、カメラ１８をX方向（横方向）及びＹ方向（縦方向）に移動可能な二軸ロボット、あるいは、カメラ１８をX方向（横方向）、Ｙ方向（縦方向）及びＺ方向（高さ方向）に移動可能な三軸ロボットを用いることも可能である。二軸ロボット又は三軸ロボットを採用した場合には、カメラ１８の台数は複数台に限らず、一台であってもよい。また、三軸ロボットを採用した場合には、部品の高さに応じてカメラ１８を高さ方向へ移動させることができるため、定焦点カメラ１８を用いて最適な画像を取得することが可能である。

次に、１台のカメラ１８を多関節型アームロボットで移動させる態様を説明する。固定カメラ１８の場合や、一軸、二軸、三軸ロボットでカメラ１８を移動させる場合と異なり、カメラ１８を多関節型アームロボットで移動させる場合には、カメラ１８による撮影位置、姿勢及び角度を自由に設定することができるため、二次元の画像検査装置１Ｄでありながら、疑似的に三次元の画像検査装置と同様な画像検査を実現することが可能である。様々な位置において、所望の姿勢と角度の画像が取得できるため、より検出精度が高いうえに直行率も高い検査を実施することが可能である。

なお、第５実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第５実施形態の画像検査装置１Ｄに第２乃至第４実施形態の態様も含めることもできる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係る画像検査装置１Ｅについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第６実施形態に係る画像検査装置１Ｅの画像検査プログラム３５は、追加的なアドインプログラムをさらに備える点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

画像検査プログラム３５には、初期設定、メッシュ処理、前処理及びテンプレートマッチング等が全て完成アプリとして組み込まれている。このため、画像検査プログラム３５は、仕様が異なる画像検査装置本体１０に対しても、例えばカメラの台数、カメラの種類、装置のサイズ等に応じて初期設定値を調整することにより対応可能である。画像検査装置１Ｅが画像検査装置本体１０と画像検査プログラム３５とがセットで提供される場合には、出荷時に画像検査プログラム３５の初期設定が完了している。

既存の生産システムに画像検査装置１Ｅを組み込む際には、完成アプリである画像検査プログラム３５に対して、アドインプログラムを追加することで対応可能である。例えば、生産システムのハードウエアの通信形態とのマッチングを図る場合、生産システムのＩ／Ｏとのマッチングを図る場合、あるいは、生産システムのシーケンサとのマッチングを図る場合には、追加的なアドインプログラムにより対応することが可能である。

なお、第６実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第６実施形態の画像検査装置１Ｅに第２乃至第５実施形態の態様を含めることもできる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に係る画像検査装置１Ｆについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第７実施形態に係る画像検査装置１Ｆの画像検査プログラム３５は、検査機能がモジュール化されており、必要な検査機能だけを選択して採用することができる点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

画像検査プログラム３５は、基板２０の外観検査を行う機能を備えており、この外観検査機能はモジュール化されている。外観検査の他の機能としては、例えば、バーコード読み取り機能、抵抗カラーバー検査機能、寸法計測機能、文字読み取り機能、ＬＥＤ点灯検査機能等の機能がモジュール化されており、必要な機能モジュールだけを画像検査プログラム３５に組み込むことが可能である。各検査機能がモジュール化されていることにより、所望の検査機能だけを選択することができることに加え、画像検査装置１Ｆの導入後に必要になった機能を追加することも可能となる。

なお、第７実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第７実施形態の画像検査装置１Ｆに第２乃至第６実施形態の態様を含めることもできる。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態に係る画像検査装置１Ｇについて説明する。図１〜図１０と共通する構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第８実施形態に係る画像検査装置１Ｇは、基板２０の検査以外の用途へ適用した点で、第１実施形態に係る画像検査装置１と異なる。

まず、画像検査装置１Ｇを医療現場、又は、介護現場へ適用した態様を説明する。要介護者がベッドから落下しないように、あるいは、不適切な姿勢を取らないようにするために、要介護者を拘束具でベッドに拘束する場合があるが、要介護者の姿勢を随時監視し、不適切な姿勢となった場合に報知することができれば、要介護者を拘束具で拘束する頻度を低減できる効果が期待できる。そこで、本発明の画像検査装置１Ｇを適用し、ベッド全体を撮影できるようにカメラ１８を設け、基準画像４０Ｒとして要介護者の適切な姿勢を記憶し、所定の時間間隔で、要介護者の状態をカメラ１８で撮影してテスト画像４０Ｔを取得する。そして、メッシュ毎に基準画像４０Ｒに対してテスト画像４０Ｔをテンプレートマッチングにより判定することにより、要介護者の姿勢が適切であるかどうかを所定の時間間隔ごとに判断し、要介護者の姿勢が不良である場合に、介護者に報知することができる。カメラ１８を赤外線カメラとすれば、ベッドが暗い環境にある場合でも、要介護者の姿勢を判定することができる。

次に、画像検査装置１Ｇを防犯のための監視カメラに適用した態様を説明する。本発明を防犯カメラに適用し、監視領域の全体を撮影するカメラ１８を設け、カメラ１８で撮影された画像の中から侵入者がいない状態の画像を基準画像４０Ｒとして記憶し、所定の時間間隔で、監視領域をカメラ１８で撮影してテスト画像４０Ｔを取得する。そして、メッシュ毎に基準画像４０Ｒに対してテスト画像４０Ｔをテンプレートマッチングにより判定することにより、監視領域に侵入者が存在する否かを所定の時間間隔ごとに判断し、監視領域に侵入者がいる場合に、監視者に侵入者の存在を報知することができる。カメラ１８を赤外線カメラとすれば、監視領域が暗い環境にある場合でも、侵入者の存在を適切に判定することができる。

さらに、画像検査装置１Ｇを獣害防止のための監視カメラに適用した態様を説明する。本発明を獣害防止のための監視カメラに適用し、監視領域の全体を撮影するカメラ１８を設け、カメラ１８で撮影された画像の中から害獣が存在しない状態の画像を基準画像４０Ｒとして記憶し、所定の時間間隔で、監視領域をカメラ１８で撮影してテスト画像４０Ｔを取得する。そして、メッシュ毎に基準画像４０Ｒに対してテスト画像４０Ｔをテンプレートマッチングにより判定することにより、監視領域に害獣が存在する否かを所定の時間間隔ごとに判断し、監視領域に害獣が存在する場合に、監視者に害獣の存在を報知することができる。また、害獣が存在すると判定した場合に、自動的に警報手段を駆動することにより、害獣を追い払うようにすることも可能である。また、カメラ１８を赤外線カメラとすれば、監視領域が暗い場合でも、害獣の存在を適切に判定することができる。

なお、第８実施形態について第１実施形態との差について説明したが、第８実施形態の画像検査装置１Ｇに第２乃至第７実施形態の態様を含めることもできる。

１…画像検査装置 １０…画像検査装置本体 １１…スライドテーブル
１２…ハンドル １３…表示灯 １４…第１基準ブロック
１５…第２基準ブロック １６…第１可動ブロック １７…第２可動ブロック
１８…カメラ １９…ＬＥＤ照明 ２０…基板
２０Ｒ…良品基板 ２０Ｔ…テスト基板 ２１…原点
２２…スライドテーブル収容部 ２３…ストッパ ２５…ＰＣ本体
２６…ディスプレイ ２７…キーボード ２８…マウス
３１…メッシュ手段 ３２…前処理手段 ３３…基準画像記憶手段
３４…判定手段 ３５…画像検査プログラム ４０…カラー画像
４０Ｒ…基準画像 ４０Ｔ…テスト画像 ４１…メッシュ
５０…標準 ５１…甘め ５２…厳しめ
５３…メッシュサイズ ５４…自動メッシュ ５５…全セット
５６…クリア ５７…モニターアーム ６０…前処理
６１…グレイ化 ６２…ＲＧＢ平均 ６３…ＲＧＢブレンド
６４〜６６…割合 ６７…Ｈ ６８…Ｓ
６９…Ｖ ７０…コントラスト ７１…リニア
７２…Ｓ字曲線 ７３…減色 ７４…フィルタ
７５…ガウシアン ７６…メディアン ７７…ノイズ低減
８０…マッチング条件 ８１…探索範囲 ８２…重なり量
８３…マッチング手法 ８５…判定基準 ８６…一致率（％）
８７…輝度差（％） ８８…偏差誤差（％） ９０…生産システム
９１…印刷機 ９２…印刷検査装置 ９３…標準機
９４…異型機 ９５…リフロー前部品搭載検査装置 ９６…リフロー炉
９７…部品搭載検査装置 ９８…目視検査 ９９…オフライン部品搭載検査装置

Claims (24)

1. 検査対象をカラー画像として撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切るメッシュ手段と、
   前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する前処理手段と、
   前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する基準画像記憶手段と、
   前記メッシュ手段及び前記前処理手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られ、かつ、前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に所定のパラメータに基づいて類似度を演算し、前記メッシュ状の複数の区画毎に基準画像と検査画像とを相対的に移動させる所定の探索範囲において前記類似度が一番高くなる位置を探索する、テンプレートマッチングを含む判定手段と、
   前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
   を備えることを特徴とする画像検査装置。
2. 前記カラー画像は前記メッシュ手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記所定のグレイスケール画像に変換されることを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。
3. 検査対象をカラー画像として撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切るメッシュ手段と、
   前記メッシュ手段により区切られたメッシュ状の複数の区画ごとに、前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する前処理手段と、
   前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する基準画像記憶手段と、
   前記メッシュ手段によってメッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記複数の区画ごとに前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に、所定のパラメータに基づいて類似度を判定する、テンプレートマッチングを含む判定手段と、
   前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
   を備えることを特徴とする画像検査装置。
4. 前記検査対象は基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像検査装置。
5. 前記画像検査装置はさらに検査対象を照明する照明手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像検査装置。
6. 前記基準画像を編集可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像検査装置。
7. 前記基準画像を複数用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像検査装置。
8. 前記複数の区画のそれぞれは周囲の区画と重なる重なり領域を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像検査装置。
9. 前記前処理手段において前記設定値により、三原色の混合割合、トーンカーブ、階調及びフィルタの少なくとも１つを設定可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像検査装置。
10. 前記判定手段において前記パラメータにより、探索範囲、前記区画の重なり量及び前記テンプレートマッチングを含む手法の少なくとも１つを設定可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像検査装置。
11. 前記判定手段において前記テンプレートマッチングを含む手法は、メッシュ内の画像の状態に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像検査装置。
12. 前記判定手段はさらに平均輝度及び／又はグレイ化後の標準偏差値の差により類似度を判定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像検査装置。
13. 前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つは、プリセット値として設定可能であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像検査装置。
14. 前記画像検査装置はさらに検査対象における検査範囲を設定する手段を備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像検査装置。
15. 前記検査範囲の少なくとも一部は自動設定可能であることを特徴とする請求項１４に記載の画像検査装置。
16. 前記検査範囲の少なくとも一部は基板のＣＡＤデータに基づいて設定されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像検査装置。
17. 前記基準画像の少なくとも一部は、前記撮影手段によって撮影された画像ではなく、基板のＣＡＤデータに基づいて生成されたものであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像検査装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像検査装置を備えることを特徴とする生産システム。
19. 撮影手段により検査対象をカラー画像として撮影する工程と、
    メッシュ手段により前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切る工程と、
    前処理手段により前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する工程と、
    前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する工程と、
    前記メッシュ手段及び前記前処理手段により前記メッシュ状の複数の区画に区切られ、かつ、前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に基準画像と検査画像とを相対的に移動させる所定の探索範囲において前記類似度が一番高くなる位置を探索する、テンプレートマッチングを含む判定手段により類似度を判定する工程と、
    前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知する工程と、
    を備えることを特徴とする画像検査方法。
20. 撮影手段により検査対象をカラー画像として撮影する工程と、
    メッシュ手段により前記カラー画像を指定されたメッシュサイズに基づいてメッシュ状の複数の区画に区切る工程と、
    前記メッシュ手段により区切られたメッシュ状の複数の区画ごとに、前処理手段により前記撮影手段により撮影された前記カラー画像を設定値に基づいて所定のグレイスケール画像に変換する工程と、
    前記撮影手段によって撮影された、予め選定された基準となる検査対象の前記カラー画像を基準画像として記憶する工程と、
    前記メッシュ手段によってメッシュ状の複数の区画に区切られた後に、前記前処理手段により前記複数の区画ごとに前記所定のグレイスケールに変換された前記撮像手段により撮影された検査画像及び前記基準画像について、前記メッシュ状の複数の区画毎に、所定のパラメータに基づいてテンプレートマッチングを含む判定手段により類似度を判定する工程と、
    前記メッシュサイズ、前記設定値及び前記パラメータの少なくとも１つを設定すると共に、判定結果を報知するインターフェイス手段と、
    を備えることを特徴とする画像検査方法。
21. 請求項１９又は２０に記載の画像検査方法を画像処理装置又は生産システムによって実行させるように、当該画像処理装置又は生産システムを制御する制御装置のコンピュータ上で動作することを特徴とするプログラム。
22. 追加的なアドインプログラムをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のプログラム。
23. モジュール化された検査機能をさらに追加することが可能なことを特徴とする請求項２１又は２２に記載のプログラム。
24. 請求項２１〜２３のいずれか１項に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。