JPH03142303A - 形状抽出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔肱莱上り）利用分野］ 不発男は、微小？ｊ説圓物体の表曲形状等の形状抽出方
法及び製直に関するものである。特に、笑妓プリント板
上の半田形状の計測、検査や半導体のワイヤーボンディ
ング形状の計測、出気記録装置のヘラド形状の計測など
に用いて好適な形状抽出方法及び装置に関するもりであ
る。

〔従来の技術〕

こυ）ような微小な説ｔｍｗ体の形状抽出方法について
は、アイ・イー・イー・イー　トランザクション　オン
パターンアナリンス　アンド　マシン　インテリジェン
ス　１０巻１号（１９８８年）ａｋ４４負から第５５頁
（ＩＥＥＥ　　ｉ”ｒａｒＬｓ、　ｏｎ　ｐａｔｔｅｒ
ｎＡｎａｌｙｓｔｓ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔ
ｇｌｌｉｙｔｎｃｔ　、　Ｖｏｌ、１０゜肩１（ＩＳ’
８ｓ　）　、　ｐｐ、ａ４−５５　）　　において論じ
られた倒かある。この方法は、第２２図に示すように、
多数の発光ダイオード４５を規則正しく配置した半球状
υ）フードの下に挑面状物体５０をおき、フードの中央
の穴から１゛Ｖカメラ４１で物体？：撮像する。

このとき、第２３園のように発光しているダイオード４
３と、それが正反射してカメラ４１にとらえられたー塚
上の光−）１点を位置関係から、三角測量の原理により
、婉曲物体の反射点の３次元的な位置な次足できる。さ
らに、この内時に点灯する発光ターイオードυ分布を２
分割的にうまく組合せることにより、少ない点灯−数で
多数の光九ダイオードの位置を脣足できる。このことに
より、・多くυ場合１０ＩＩ！ｌｌ揮程度の撮儂助数で
競（２）形状を決定できる。

なお、第２２囚において、４２は発光ダイオード４３０
点灯制御を行うコントローラ、４４はインタフェースＩ
ｇ　ｌ１ｌｒ　、４５　ハワークステーションナとび）
コンピュータ、４６は入出力＃ｃｆＩＩ：、４７は７”
　Ｖカメラで煉像した画像を記憶するカラー−株メモリ
、４８はＸＹθテーブルを制御するコントローラ、４９
はモニターＴＶである。

また、電子部品の半田付け状態の横置につＬ・ては、ア
イ・イー・イー・イー　トランザクションオン　パター
ン　アナリシス　アンド　マシンインテリジェンス　１
０巻５号（１９８８年）第５８７貝から第３９５頁（Ｉ
　ＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、　ｏｎ　ｐａｔｔｅｒｎＡｎ
ａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｇｌハ
Ｈｅｎｃｅ　、　Ｖｏｌ、１０゜屑５　（１９８８）　
、　ｐｐ　、　５８７−５９５　）において論じられた
汐りかある。この方法は、第２４凶に示すように、上Ｉ
ＩＩ　Ｋ青いリング状のライト５２、下側に赤いリング
上のライト５５を設置した２段の照明系を配置し、兵よ
、のらカラーＴＶ５１で児ることで、例えは、プリント
板５４に搭載されたリード部品５５リリード５７υ）は
んだ部５６のｍ囲で反射して米る赤青の色の分布を見て
、半田の状態を刊ｖｊｒ１−るもの℃ある。

この分布の釣をリード飾品５５の場合−０児ると、第２
５凶ｔａ＋に示すように正常な場合には、赤、宵のリン
グがリードの一つに向ノし出土に皿ぷか、第２５凶１ｂ
ｌ　、　（Ｃ１に示すように異常な場合には亦い部分ρ
・無いとか、形が内心円でないなどの　％徴から利足で
きるとされている。

〔発男が解決しようとする課題〕

しかし、上記第１の従来技術では、各々の発光ダイオー
ドは個別に点灯制御できなげれ江ならず、評廁な続佃形
状を求めようとする場合、発光ダイオードの個数は数１
００個にのぼるため、発光ダイオードと計算依などとの
インクフェースや電源糸が複雑なもりになる。また、す
べての発光ダイオードを個別に撮像はしないにしても、
ＴＶカメラからの１０卸＠度の画像入力は必要であり、
処坤Ｏ尚迷化の上では大きな制約にたる。

また、第２の従来技術では、ＩＩ！ｌｌ像上の色分布を
過当なしきい値で検出し、その２次元的な形状をヒユー
リスティックにｆ（１走するわげである′Ｄ）ら、対嵌
とする部品の形状、リード部品力）山Ｎげ部品かで判定
の嗣埋を組替えなげれはならない。また、形状によって
は、照明の配置が過当で無いこともあり、本来この方式
が半田の形状そのものを検出していない事からくる判定
の不確かさを克服できない。なＩＪ）でも、これらの装
置に強く木めらｆＬる半田の過不足などの倣妙ｔＬ刊定
は、不司龍℃ある。。

本発明の目的は、特別な発光制御をおこなわない照明系
と１回の憚像で広範な点の５次元的な形状を正確に決定
できる１、腕囲形状の抽出方法及び装置を提供すること
にある。

また、本発明の目的は、物体表面の反射分布の変動にか
かわらず尚精度υ〕（２）の角度の抽出を可能にする形
状抽出方法及び装置を提供するにあう。

〔課組を解決するだめの手段〕

上記目的を連取するために、本発明では、例えは、裁２
図に示すように、サークライン照明」２と、１旬７ＬＸ
円上に色分けされた半球状υフード５を用いて、部分毎
に異なる多数の色からなる照明系で物体を照明する。そ
して、フード５内にプリント１４に搭載されたはんだ部
６を有するチップ部品５たどの鏡面物体を置き、上方か
らカラー１’　Ｖカメ２１などで撮像することで、組曲
Ｗ坏の衣血から反射される色を識別し、そり色により、
例えは、゛躬３−に示すように物体表血Ｃ水平−となす
角度（例えば、θ１．θりを決定′１−るものである。

これは、反射の出ている谷幽索対応に決定できるため、
特別な点灯方法を用いる事なく、さらに１回の撮像で、
鏡面物体のほとんどの微小面の角度決定ができる。この
角反馨もとに尚さの分かつている点から形を復元するこ
とにより、睨ｃｋＵｖｌＪ体の形状を抽出するものであ
る。

〔作用〕

このように、同心状に色分けされたフードなどを珀いる
ことにより、カラーカメラの１回のｍ像で馳駆物体の形
状を決定できる。こび）ため、これをチップ部品などの
はんだ付けｗＬ査たとに用いた場合、短時間ではんだ部
の正確ｌよ形状を決定できる。。

そして、はんだの有無、はんだｆ　Ｏ）　ＬＡ少、はん
だプロフィールり良否など、多様た判定を正碌に行うこ
とが可北に々る。とくに、従来り多数のダイオードを点
灯する方法と較べた場合、下阪ダイオードからの光か正
反射する数１００点程良Ｏ座標点しか木まらなかったも
のか、本発明では広いフード全体を光源として、角度を
求めることができるため、抽出される形状精度は飛躍的
に向上する。

なお、こび）形状ｎ曳の向上のためには、フードに配色
されている色の数もム要である。特に、半田の過不足の
検出など形状検査的な応用の場合、その検出誤差を数％
に押さえたい。いま、角度の検出誤差をＪθとすると、
長さ的な検出１ＪＩ４　Ｎ　Ｊ　ｔのオーダーは、下式
の様である。

Ｊ　ｌ＝ｌ、　＊　５ＬｒＬＡＩＪ したかつて、Ａｔ／Ｌ１に叙優とするためには、Ｉｆ）
がせいセい±２〜５友以内でなければならない。これに
より、水平面から４５度までの角度を計測丁Ｏから、フ
ードに迩る色数は、７〜８色以上であることが望ましい
。１０数色〜２０色程度に分かれていれは、検出角度精
度を±１〜２腿にすることかできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を説明する。第１囚は、本発明に
よるｆｆ［ｌ実装部品のはんだ部の検査装置である。サ
ークライン照明２と多色７−ド３から々るフード状σ〕
照明系とカラーＴＶカメラ１からｔｌる憚塚ホがプリン
ト板４を躯せるＸＹテーブル９υ）上に設ムされている
。プリント板４上のチップ部品５のはんだ部（第２図の
６）はテーブルコントローラ８の制御によりＸＹテーブ
ル９を移動させてカメラ１の下に持つてきて撮像され、
反射光の分布を画像処理装置７で解析することによって
検査される。カラーＴＶカメ−）１の視野は１０ｍｍ程
度に設定される。また、フード３の外径は数１００ｍｍ
である。検査されるはんだ部６に較ベフード５は十分大
であるため、画面内の位ｔ１１ｔは面方向の計測精度に
それほど大きた影響を与えない・本装置で検査する対象
の外観を第４−に示す。

本装置ではチップ部品、Ｓｕｐ、ＱＦｐなとの通実＃ｃ
部品が検査されるが、第４−は代表的なチップ部品５を
プリント板４に搭載、はんだｓ６にはんだ付けしたもの
である。このようなチップ部品５のはんだ付け不良の例
には％第５！Ｎ（ｂｌに示すはんだ無し、はんだ不足、
第５ＶＩＣ＋に示すはんだ過多、第５１Ｗ（ｄ＋に示す
ブリッジなどがある。本検食装置は、このような欠陥を
烏い信頼性で検出するもりである。

フード形の照明部の１？ｆ成を第６図に示す。半球形の
多色フード３の外９１１１または内組１」にカラーフィ
ルタ２０が形成されており、外部の照明（倒えは、サー
クジイン照明２）によりフードＳの円軸に色彩光を放っ
ている。フード本体には白色のアクリル板または艶消し
ガラス２１などが用いられ、色彩光が広い方向に拡散す
るように構成されている。

ここで色フィルタ２０の付け万は、フード３の外形にそ
って１Ｔｌｒ１１シ内状に付けられており、色は上から
下に連杭に変化することが望ましいか、論７図に示すよ
うに多数の色のバンドを並べても、実用的には産し支え
ない。また、各光源が必ずしも帯状のものでたく、多数
の点光源から奴っていても艮い。また、フード３のルも
半球形か良いか、実用的には第８図（α）に示す円錐型
でも第８図（，６１に示す円盤形でもある根皮の検査？
：失行できる。単に時短σ〕方向のはんだ部を暎食する
目的に対しては、第９凶（αｌ　、　（，６）に示す２
万回形や角錐形のようにいくつかの平板を組み合わせる
だけでも十分である。

フィルタの色は、出水るだげ信号的に：Ｉ！！枕に変イ
（丁Φようフード状に形成される。こり連続的変化は、
色Ｏ徂１］足を行う信号空間上で定義される。

この信号空間上では、？体表面の反射率の変動によるａ
ｔ測梢度の低下を防ぐために、男るさ笈動昏工１ｅ／！
１ｌｉｌ　、シないもりか０そましい。力えはｆＢ号糸
として（Ｒ，Ｇ、Ｈ）信号な用いた場合、全体的な男心
さＹは、Ｙ＝Ｒ＋Ｇ十Ｂとして永められるが、計測には
こｄ）　Ｙで谷姐を割ったｒ＝Ｒ／Ｙ　、５＝Ｇ／Ｙ　
、ｂ＝Ｂ／Ｙを用いる。また、色性空間上では（Ｙ、Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ）で各色か衣されるか、ここでも已侶勺り
処理は第１０図にあるようにＲ−Ｙ／Ｙ、Ｈ−Ｙ／Ｙυ
ように切るさで正規化することか菫ましい。

ところで、色走仝間で芭信号を他社する場合、第１０図
にあるように、各色は無料色り白のしりに址ぷ。ここで
図中り角度θは色相を表し、生性ｒ＋Ｘｅ＆を衣丁。フ
ード上でフィルタυ）芭丁けなどにより遅れに色か変化
するとは、第１０凶（α）にボ丁ように、彩展ｒか遜枕
に変化すると力）、ＩＡＩに示すようＫ　（Ｒ−Ｙ／Ｙ
　、　Ｂ−Ｙ／Ｙ　）４ＢＱｆ力＠ｆ１Ｍ的に変化Ｔる
と力）、（Ｃ１に示すようにθか瞬合うように色相か変
化するなどＣ７）Ｋ化を示すことである。

これは、他の信号空間でも１ＩｌｌＩ様である。フィル
タ２００色付けσつ一例を第１１−に示す。

第１２−に示１−ようにＴＶカメラ１でＳ品５のはんだ
都６を児たとき、はんだ部６は鋭圓に近いため、はんｔ
こ次回で正反射する方向の色かＴＶカメラ１に入射する
。このため、この反射の色を見ることで、はんだ血の法
細万１０Ｉを決定できる。ここで、反射圓り反射Ｏ仕方
には、図にホ丁ように正及荊力同に強いビークを待つ場
合ψ１と、比戟的広い月展の九を取り込む場合慟かある
０フードＳの色付けを信号空間上で連続的に８Ｃ直しで
あると、反射の仕方か少々変動しても、計測される角度
の課左を少ｔくすることか出水る。

ここで、色と角度の対応付けは、第１３−ＩＣ示すキャ
リブレーション市具１１を珀いて竹われる。冶具１１は
、半球状の欣ｒｍｗ体であり、これをカラー１’　Ｖ　
７Ｉメラ１で上方から見ると第１４凶（α）りようにＴ
Ｖ−血１２σつ中ｉＣ多叙の肉色υ〕１司Ｉし出１５か
みえる。旧具１１の半球の半径Ｒは、４１罰に前側でき
ろりで、ｋ１４１ＷＬ６１に示すように、向七円の中Ｉ
しからの短離ｒか分かれは、その点の曲り法蛛の水平動
とな１月θは、 ｒ　　＝　Ｒ＃　　５Ｌｎｄ を関係式として、藺単に永めることかできる。ところで
、その点の画憾から（Ｒ−Ｙ／Ｙ　、　Ｈ−Ｙ／Ｙ）な
どσノ訂測ｍは、圓単に水めることかできＯので、第１
５−・に示すようなテーブルを生成１−ることかできる
。こｔｌ、を利用して、はんだ部の＠塚入力時［は、間
単に角ｉを決定できる。なお、第１５凶のテーブル上で
は、フード３に使っている色か眠すれているため、第１
４凶のキャリブレーションでは先生には埋まらない。こ
の部分には、キャリブレーションででてくる色の内、で
きるたけ近い色の角度を入ｎるか、ある−足取上り左か
ある場合には、異常１直として検出出水Φようにしてお
く。

く。

実際に離縁とするはんだ都を本照明下で児た場合、そり
画像は第１６凶の悼に耽る。この色馨賛ることで、概１
５（３）のテーブルを参照して、褐１７凶に示すように
水平市からの角度θを固定できる。なお、Ｊｊｉｕ！！
的に、ｉｔｔ側できる面０法趣角曳θは４５度〜９０展
の範囲である。ところで、第１５−のテーフ′ル’に＆
照して決定できる用度は、水平血からの法細用展θのみ
であり、空間的ｌｌｃ法蛛万回が確定するためには、第
１８凶にホ丁ようにＸ軸とび）なす角αなどのもう一つ
σ〕角腿か決定されなけれはならない。ここで、社側面
り形状か平ｃｉｏ的でなたら力）な曲回χ持つ場合、前
側山上に第１７図の休に寺θＩｖ５　ｎを引き、この曲
？ＩＭＫ対する１−１を永めることで、近似的に法１ｉ
ｉ１１Ｉ５２のＸ軸となす月αを水め心ことかできる。

このように２つの角艮（０，α）か氷ヱ心と、面の１？
：：能力向を一意的に決定でさる。

この悄轍な用いてはんだｆＴげの横置を行うには、（１
）はんだ部の５次元的形状を俊太しはんだの鉦を刊友し
て良否を判定する、（２）第１９図に示すように１工ん
だ抽６の方向に直腺を引き、直線に旧ったはんたプロフ
ィールから良否を判定する。（５）第２０凶に示すよう
にはんだ都６０方向に直軸をづき、七〇）はんだ部の山
積から艮舎を判定する（４）第６図、第７図に示フーフ
ード５では水平血からの凹の角度に１６じて対工６する
色付けかなされるため同じ色の領域を切り出して、そり
分布を調べることではんだ都Ｖ〕艮古を決定する、など
の谷樋σ〕判定方法を用いることかできる。

ここ℃第１９坦に示すプロフィール判定では、チップ烏
さが１α）の妹に変化するとき、θ’：　９０−　ｔＪ
とし℃、その変化な（Ａ＋のようにグラフに貴くことか
できる。ここで、はんだ不足、佳んだ焦し、はんた増多
り場合、ｏ　’　ｖ）嚢化は第２１凶の（αｌ　１，６
１１ｃＩりよ５になり、この変化を検出′１″ることで
、（工んだの艮古な決定できる。

また、第２１１図の山積４！ｌＪ足では、ビクセルサイ
ズｄＶｃたいし、法線方向θが与えられｆことき、１画
素当りのたかさ変動Ａｈは Ｊ　ｈ　＝：ｄ　ａ　ｔａｎθ で永めることかでき、チップ上の分かっている高さから
始めて、ｉ２０！Ｗ＋、６１の断面形状な決定できる。

なお、はんた都の一部に沃趣角度かΩ〜４５　　展の部
分か有った場合、簡単には断面形状を永めることか小米
はい。これは、この光学系では、物体表面か６の正反射
を用いて抽の法謝万−１を決定していりためであり、原
理的に４５度から９０度の面しか氷まらＵいρ′−ｈ℃
ある。ところで、ふつうのはんだｆＴげでは、圓のプロ
フィールか思噴な部分かそれほど軌くことは少茂いので
、中央１１ｍ　（ここでは、約２３度）ｙａ−代表値と
して、補うことで、断向形状を書くことかできる。

断面形状か氷よると、その面積’ｌ　Ｃｔとして、下式
〇ように一足の範囲内に有ることを＃ｆ佃１′ることで
、はんた付けの艮？！３χ刊定できる。ここで、第２０
−のようにイａ１本かのラインでＣＬ’５ｒ−永めると
、これは、（すの体積判定とほぼおなじ伎食になる１’
ｈ＞ｃｉの１−べてのラインの合計＞７’Ｊここで７’
Ａ　、　Ｔｌは、良否判定の上限及び下限である。

以上のよ５ｔＣして、はんだ付けの艮台？：択短丁Φこ
とで、はんだ付け夜食装置を摘取することかできる。

〔％男の効果〕

本発明によれは、従来困轍であった貌面状の表面を待つ
物体の５次元的形状を、その表面に与るフードにつげら
れた色をＳ析することにより容易に氷めることか小米る
。また、フード色付けを色信号空間で連続となるように
おこなっておくことで、形状佃出χ物体表圓の反射Ｏ仕
方Ｖ）変動に関わらず尚検反にポめることかできる。信
号の解析にわいても、色空間上で四〇成分を正規化する
ことで、色相または彩度もしく味その円方の４０利用で
、物体表面の反射率の変動に影簀されたい形状抽出がｏ
Ｊ舵Ｖ−なる。

こび）ようにして睨ＩＩＩＪｗｌＪ杯の形状抽出か可北
になると、従来困難であったプリント板りはんだ部の良
否を、正確な形状抽出で的雉に判定することか０］　Ｈ
ｌｌ：にムる。

４、ｍ−の簡単７ｊ説明 第１凶は、本発明による形状抽出方法及び装置を珀いた
はんだ何８２食装置Ｏ徊欣凶、第２区は、多色に色分ビ
されたフードを用いた炒状抽出装置の偽成凶、５１％５
図は、色分けされたフードによる面の方向決定の原理−
、第４凶は、チップ部品のを工んだ付け恢の外観−、第
５−（α＋　、　ｔ、６１　、　（ｃｌ　、　ｉｄｌは
、はんだ付けの（αｊ止常品、（ｂｌはんだなし、不足
、ｔＣｌはんだ過多、ｌｄｌブリッジの例をホ″ＴＶ、
第６凶は、照明糸の徊戚図、第７−は、バンド状に色分
けされたフードジ）伽を示す一１第８−（αＩ　、　ｌ
ｂｌは、フードの色々な代替案を示′ｆ−１架９幽（ｃ
ｌ　、　ｉｂｌは、平曲的なフードの格取倒χ示す図、
第１０図は、１！！、左平山での色付けの方法をボ丁幽
、第１１−は、フィルタへの色付けの−ｆｒｌＩＪをホ
す一１第１２凶は、はんだ部での反射ｃ／ｌ）仕方によ
る児える色への影響の祝用凶、第１５図は、キャリブレ
ーション用治具な示す図、第１４−（αＩ　、　ｉ、６
１は、治具なカラーカメラで見たときのｍ像と治具との
関係を示′″ｆ凶、第１５−は、色から％ｉ嵐への涙換
チーグルσつ例を示す凶、第１６凶は、はんだ付けした
チップ都電′４Ｉ：多色フード下でカラーカメラで見た
ｉ［１１１１Ｍを示す凶、第１７凶は、面の寺角良脈を
祝四するための一１第１８図は、面の法紛万回の次元方
法を続開１−るためり凶、第１９泗は、角度変化の解析
によるはんだ部の慎食方法を説明するための一１第２０
園（ｃｌ　、　ｌｂｌ　、　＋ｃｑは、断面形状の解析
によるたんだ抽の検査方法を祝用するための凶、第２１
凶（ｃｌ　、　ＩｂＩ　、　ｔＣｌ　、　（ｄ＋は、計
測軸にそった断面および角度変化の例を示す区、第２２
色は、多数の発光ダイオードを利用しＴこ従来りはんだ
検査装置の物取−１第２３図は、裁２２−の原理を祝用
するための図、裁２４図は、２段の照明糸を配置した従
来υ）はんだ検査装置の徊戟図、第２５図（ｃｌ　、　
ＩｂＩ。

（ｃｌ　、　ｉｄｌは、鋼２４図の灸ｔＩｉ、を珀いた
判足力法を読切−ｆるＴこめＯ卸であ心。

１・・・カラーＩＶカメラ　２・・・サークライン熱間
３・・・多色フード　　　　４・・・プリント版５・・
・チップ部品　　　　６・・・はんだ都７・・・画像処
畦装置 ８・・・チーフルコントローラ ９・・・ＸＹケチ−ル　　　１「１・・・丸軸パターン
１１・・・旧具　　　　　　　１２・・・１°ＶＩＩｌ
ｌｌＩｉＩ第２図 チック１苦Ｂ品　５ （よんだ邪６ 第４図 ÷ツブ邪品５ 第５円 正常晶 は５π゛なし、不足 ブリッジ 第６巴 葛７図 第８図 ヨ錐形 第１０図 第 図 −Ｙ 第１２図 子（シブ部品５ 弔１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１９図 第２０図 （久） 可１先状 笥２１図 （α） （ｂ） 正常晶プロフィール １は／’ｕだ不足 ：ま起に→央、し ｉ寥んΣ過多 鷺２２図 （α） 第２５図 （ｂ） （Ｃ） よんだ過多

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、部分毎に異なる多数の色からなる照明系で物体を照
   明し、その物体の表面から反射される色を画像処理装置
   により解析することで、物体の形状を抽出することを特
   徴とする形状抽出方法。 ２、前記照明系において、半球状または円錐状または角
   錐状または広い板状など中心部の上部を広い範囲で覆う
   ようなフードを用い、物体の広範な部分の形状解析を可
   能とした請求項１記載の形状抽出方法。 ３、前記フード上の色を多数の色彩を同心円状に配置し
   た請求項２記載の形状抽出方法。４、多数の隣合う色が
   （Ｒ、Ｇ、Ｂ）空間や色差空間などの色信号空間におい
   て隣合うように配置することで、物体表面の反射分布の
   変動に関わらず高精度の面の角度の抽出を可能にした照
   明系を用いた請求項１記載の形状抽出方法。 ５、多数の隣合う色が（Ｒ、Ｇ、Ｂ）空間や色差空間な
   どの色信号空間において隣合うように配置することで、
   物体表面の反射分布の変動に関わらず高精度の形状抽出
   を可能にした照明糸を用いた請求項１記載の形状抽出方
   法。 ６、請求項３記載の同心円状に配置する色を、（Ｒ、Ｇ
   、Ｂ）空間の色差空間などの色信号空間において連続変
   化するように配置することで、物体表面の反射分布の変
   動に関わらず高精度の面の角度の抽出を可能にした照明
   系を用いた請求項５記載の形状抽出方法。 ７、請求項３記載の同心円状に配置する色を、（Ｒ、Ｇ
   、Ｂ）空間や色差空間などの色信号空間において連続変
   化するように配置することで、物体表面の反射分布の変
   動に関わらず高精度の形状抽出を可能にした照明系を用
   いた請求項３記載の形状抽出方法。 ８、物体表面の角度や形状を色信号で検出する際に、（
   Ｒ、Ｇ、Ｂ）空間や色差空間などの色信号空間において
   、明度について正規化を行い色相または彩度またはその
   両方のみを用いることで、物体の反射率の変動の影響を
   なくした請求項１記載の形状抽出方法。 ９、色信号と物体表面の方向を対応付ける際に、物体位
   置に径の分かった球状または円筒状の物体を置き、その
   表面上の反射の色彩を観測することで、対応付けを決定
   する請求項１記載の形状抽出方法。 １０、色信号と物体表面の対応付けをおこなう変換テー
   ブルを用意し、容易に変換できるようにしておき、この
   変換テーブル作成時に、請求項９記載の対応付けでは埋
   まらないテーブル要素には、それに近い周辺の要素の値
   から要素を補完して決定する請求項９記載の形状抽出方
   法。 １１、請求項９記載の対応付けでは値の求まらないテー
   ブル要素の内で、求められる要素からあまりにも値がか
   け離れているとき、それを異常値として検出することを
   可能にした請求項１０記載の形状抽出方法。 １２、請求項３記載の同心円状に構成した多色の色フィ
   ルタを利用して、画面内の色対応で面の水平面からの角
   度を決定し、それを元に等角度の部分領域を抽出、その
   外形の画面内の接線を元に水平面となす角以外の角を決
   定して２つ目の角度を求めることにより、面の法線方向
   を空間的に決定することを特徴とする形状抽出方法。 １３、請求項１記載の形状抽出方法を用いて、プリント
   板のはんだ部の形状を抽出することによりはんだ付けの
   良否を判定するはんだ付け検査方法。 １４、請求項１３記載のはんだ付け検査方法において、
   請求項１２記載の検定方法で面の法線方向を決定し、こ
   れをもとにはんだ部の体積をもとめて、はんだ付けの良
   否を判定するはんだ付け検査方法。 １５、請求項１３記載のはんだ付け検査方法において、
   請求項３記載の同心円状に色付けされたフード内では、
   面の水平面からの角度に対応して色が決まることを利用
   して、その色のパターンからはんだ付けの良否を決定す
   るはんだ付け検査方法。 １６、請求項１３記載のはんだ付け検査方法において、
   請求項３の同心円状に色付けされたフード内では、面の
   水平面からの角度を色対応に決定できることを利用し、
   これを基にはんだ部の水平面からの角度を求め、この角
   度の等角度線のパターンからはんだ付けの良否を決定す
   るはんだ付け検査方法。 １７、請求項１３記載のはんだ付け検査方法において、
   はんだの方向に何本かの計測線を引き、計測線上の面の
   角度変化を調べ、それが正常パターンと異なることまた
   は異常パターンとなっていることを検出してはんだ付け
   の良否を決定する、はんだ付け検査方法。 １８、請求項１３記載のはんだ付け検査方法において、
   はんだの方向に何本かの計測線を引き、計測線上の面の
   角度変化を調べ、それを元に計測線上のはんだ部の外形
   プロフィールを計算し、そのパターンをもとにはんだ付
   けの良否を決定する、はんだ付け検査方法。１９、請求
   項１３記載のはんだ付け検査方法において、はんだの方
   向に何本かの計測線を引き、計測線上の面の角度変化を
   調べ、それを元に計測線上のはんだ部の外形プロフィー
   ルを計算し、それをもとにはんだ部の計測線上の面積を
   求め、それが妥当な範囲内にあることを検査してはんだ
   付けの良否を決定する、はんだ付け検査方法。 ２０、請求項２記載のフードとして、表面に多数の色を
   配列し内側に散乱面または内部散乱のある材料を配した
   照明系、または、内側に多数の色を配し外側を散乱体と
   した照明系、または配色面の内側と外側の両方に散乱面
   を配置した光学系を用いる請求項２記載の形状抽出方法
   。 ２１、部分毎に異なる多数の色からなる照明系と、該照
   明系で照明される物体を撮像するカラーカメラと、該カ
   ラーカメラで撮像された画像に基いて前記物体の表面か
   ら反射される色を解析することで物体の形状を抽出する
   画像処理手段とを有することを特徴とする形状抽出装置
   。 ２２、前記照明系として、中心部の上部を広い範囲で覆
   うようなフードを用いることを特徴とする請求項２１記
   載の形状抽出装置。 ２３、前記フード上の色を多数の色彩を同心円状に配置
   した請求項２２記載の形状抽出装置。