JPH06186003A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型のコンピュータシステムを使用して検査
の効率化を図り得る画像処理装置を提供する。 【構成】 画像入力手段１０は、特定範囲の検体１４の
画像データを生成する。第１の記憶手段１９は、画像デ
ータを記憶する。指定手段２４は、検査態様を指定す
る。演算手段１７は、画像データを基に、特徴値を求め
る。第２の記憶手段１８ａは、求められた特徴値を記憶
する。第３の記憶手段２０と、基準となる検体１４の特
徴値である基準特徴値を記憶しておく。制御手段２２
は、画像入力手段１０を介して画像データを生成して第
１の記憶手段１９へ記憶し、画像データから演算手段１
７を介して検体１４の特徴値を求め、指定手段２４を介
して指定された検査態様に対する検査項目を決定し、当
該検査項目について特徴値と基準特徴値とを比較して検
体１４の良否等を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関し、一
層詳細には画像入力手段が生成した画像データを基に、
基準となる検体のデータと比較して検体の良否等を判定
する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、例えば半導体装置に使用されるリ
ードフレームの製造工程において、ワイヤ＆ダイボンデ
ィングの前工程として、プレス加工（例えば穿孔、コイ
ニング、曲げ、溝形成）やメッキ加工等が施される。高
い製品の完成度が要求されるリードフレームの場合、上
記の前工程から次の工程に移行する際にプレスやメッキ
が正確に行われているか否かを検査する必要がある。上
記プレス工程についてみると、短冊状のリードフレーム
の打ち抜き加工を開始直後、打ち抜かれたリードフレー
ムを検査し、良品と判断されて初めて量産を開始する。
また、量産途中においても製品の抜き取り検査が行われ
る。量産途中の検査ではプレス装置を一旦停止すると、
熱膨張等により再スタート時のプレス下死点が変移して
しまうため、プレス装置を停止することなく迅速に抜き
取り検査を行う必要がある。そこで、従来の抜き取り検
査では検査員が２０〜３０倍程度の顕微鏡を用いて検査
箇所を目視検査している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の検査方式には次のような課題がある。検査員が顕微
鏡を用いて目視検査する方式では、簡易な検査とはい
え、作業時間の経過と共に検査員の疲労が蓄積してくる
ため、検査ミスが起き易くなり、不良品の発生頻度が高
くなるという課題がある。また、検査員の手作業である
ため、検査作業の能率が低いという課題がある。そこで
従来からリードフレームの精密検査に使用されているコ
ンピュータシステム内蔵の画像処理装置を使用すること
が提案されたが、精密検査に使用されている画像処理装
置では内蔵されているコンピュータシステムの能力をフ
ルに使用するまでに至らず、高価な画像処理装置を導入
するには採算性が合わないという課題がある。従って、
本発明は小型のコンピュータシステムを使用して検査の
効率化を図り得る画像処理装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、特定範囲の
検体の画像を構成する画素毎のデータである画像データ
を生成する画像入力手段と、該画像データを記憶するた
めの第１の記憶手段と、前記検体の検査態様を指定する
ための指定手段と、前記画像データを基に、前記画像に
関する特徴値を求める演算手段と、該演算手段を介して
求められた前記特徴値を記憶するための第２の記憶手段
と、予め定められ、基準となる検体の特徴値である基準
特徴値を記憶しておくための第３の記憶手段と、前記画
像入力手段を介して前記画像データを生成して前記第１
の記憶手段へ記憶し、該画像データから前記演算手段を
介して前記検体の特徴値を求め、前記指定手段を介して
指定された検査態様に対する検査項目を決定し、当該検
査項目について前記特徴値と基準特徴値とを比較して検
体の良否等を判定する制御手段とを具備することを特徴
とする。例えば、前記検体がリードフレームの場合、前
記特定範囲は、リードフレームの機械加工部分やメッキ
加工部分として当該範囲の検査を行えばよい。

【０００５】

【作用】作用について説明する。制御手段は、画像入力
手段を介して画像データを生成して第１の記憶手段へ記
憶し、画像データから演算手段を介して検体の特徴値を
求め、指定手段を介して指定された検査態様に対する検
査項目を決定し、当該検査項目について特徴値と基準特
徴値とを比較して検体の良否等を判定するため、検査・
判定処理に当たり所定の検査項目についての特定範囲の
画像における特徴値と基準特徴値とを比較するだけで判
定可能となる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。まず、図１と共に本実施例の画像処
理装置の構成について説明する。なお、本実施例の画像
処理装置は、検体の一例であるリードフレームのサイ
ズ、形状等を検査し、当該リードフレームの良否を判定
する装置である。

【０００７】１０は画像入力手段の一例であるＣＣＤカ
メラである。ＣＣＤカメラ１０は、検査部１２の所定位
置の上方に設置されている。ＣＣＤカメラ１０は検査部
１２上の当該所定位置に不図示の搬送機構により、搬送
されて来たリードフレーム１４の画像を捕らえる。ＣＣ
Ｄカメラ１０にはＣＣＤ素子群（不図示）が内蔵されて
いる。リードフレーム１４は、検査部１２の上方に設置
され、検査部１２を囲繞すると共に、任意の角度で検査
部１２を照射する照明装置１３にライティングされる。
リードフレーム１４で反射され、ＣＣＤカメラ１０へ入
光した光の強さに応じた電圧を各ＣＣＤ素子は出力し、
視野１６内におけるリードフレーム１４の画像を構成す
る画素（ＣＣＤ素子）毎の電圧データである画像データ
を生成可能となっている。なお、画像入力手段としては
ＣＣＤカメラ１０のようなエリアセンサではなく、ＣＣ
Ｄ素子群からなるラインセンサを用い、リードフレーム
１４とラインセンサを相対的に移動させて視野１６内の
画像データを生成するようにしてもよい。なお、照明装
置１３は検査部１２の上方に設置され、検査部１２を囲
繞すると共に、任意の角度で検査部１２を照射する構成
に限定されず、ＣＣＤカメラ１０の光軸と平行な平行光
を照射する物や、透過光を使用する物も採用することが
できる。

【０００８】１５は画像処理部であり、演算・制御機能
を有するコントローラ１７とＲＡＭ１９を内蔵してい
る。ＲＡＭ１９は第１の記憶手段の一例として、ＣＣＤ
カメラ１０から送られて来たリードフレーム１４の画像
データを記憶する。この画像データに基づく２値画像で
ある論理画像をモニタ２１で目視確認可能になってい
る。コントローラ１７は演算手段の一例として、ＲＡＭ
１９に記憶されている画像データを基に、当該画像に関
する特徴値（例えば、画像の特定の点の位置、画像の面
積、重心位置等）を求める。

【０００９】１８はＲＡＭであり、メモリ空間を論理的
にメモリエリアをメモリエリア１８ａ、メモリエリア１
８ｂ、・・・・・に分割されている。メモリエリア１８
ａは第２の記憶手段の一例として、画像処理部１５のコ
ントローラ１７が求めた画像の特徴値のうち、検査態様
（例えばリードの数の検査、孔の数の検査、表面加工の
有無の検査等）に応じた特定の特徴値を記憶する。メモ
リエリア１８ｂは、基準となるリードフレームの特徴値
である基準特徴値をＲＯＭ２０から転送して記憶する。
その他、ＲＡＭ１８には出力するデータを格納したり、
入力されたコマンド、演算結果、出力する判定結果等が
記憶される。なお、第１の記憶手段の機能をＲＡＭ１８
に持たせたり、第１の記憶手段および第２の記憶手段と
しては、ＲＡＭに代えてＩＣメモリカードや、フレキシ
ブルディスク等の外部メモリを用いてもよい。

【００１０】２０は第３の記憶手段の一例であるＲＯＭ
であり、予め定められている前記基準特徴値が記憶され
ている。この基準特徴値は、本実施例のようにＲＯＭ２
０からＲＡＭ１８のメモリエリア１８ｂへ転送してもよ
いし、ＲＯＭ２０から直接読みだすようにしてもよい。
本実施例ではＲＡＭ１８のメモリエリア１８ｂへ転送す
ることにより、当該基準特徴値を変更可能になってい
る。また、ＲＯＭ２０には本実施例の画像処理装置を制
御するマイクロプロッセッサ（マイコン）のオペレーテ
ィングシステムや、画像処理の制御プログラム等が記憶
されている。なおＲＯＭ２０に記憶されている基準検査
項目値、制御プログラム、制御データ等はＩＣメモリカ
ードやフレキシブルディスク等の外部メモリに予め記憶
しておいてもよい。

【００１１】２２は制御手段としての機能を有するマイ
コンである。マイコン２２は制御手段として、ＣＣＤカ
メラ１０を介してリードフレーム１４の画像データを生
成して画像処理部１５へ送り、ＲＡＭ１９へ記憶させ
る。画像処理部１５のコントローラ１７が求めた特徴値
を受信したら、指定された検査態様に対する特徴値の検
査項目（例えば重心の数、面積等）を決定し、当該検査
項目について送られた特徴値と基準特徴値とを比較して
当該リードフレーム１４の良否等を判定し、結果を出力
する。その他、マイコン２２は画像処理に必要な演算お
よび装置各部の制御を、制御プログラムおよびオペレー
タの指示に従って行う。

【００１２】２４は指定手段の一例である入力装置であ
り、例えばキーボード、マウス、トラックボール等を使
用可能である。入力装置２４からオペレータが検査態様
を指定入力可能になっている。また、マイコン２２へ各
種コマンドやデータも入力可能になっている。２６は出
力装置であり、例えばディスプレイ（ＣＲＴまたはＬＣ
Ｄ）、プリンタ等を使用可能である。出力装置２６には
マイコン２２へ入力されたコマンドやデータ、マイコン
２２が演算等で処理した検査の判定結果、処理された情
報等を出力する。出力装置２６としては、その他異常報
知用のブザーや点滅可能なＬＥＤ等種々の物をさらに用
いることができる。２７は外部記憶装置であり、マイコ
ン２２が検査、判定に使用した特徴値、基準特徴値、検
査項目、判定結果等を保存するために記憶する。外部記
憶装置２７としてはフレキシブルディスク、ＩＣメモリ
カード等を使用可能である。

【００１３】次に、図２〜図９を参照して画像処理判定
動作について詳しく説明する。まず、検査態様として図
２のリードフレーム１４のＡ部のリード数を検査する場
合について図２〜図４を参照して説明する。図３にＡ部
の拡大図を示す。本実施例ではＡ部のリード２９ａ〜２
９ｋの数を求める際に、処理するデータ量を軽減するた
めに、特定範囲のリードフレーム１４の画像のみを取り
込むウインドウ法を採用している。すなわち、Ａ部のリ
ード２９ａ〜２９ｋの数を求めるためには所定の長さ及
び幅を有するウインドウ２８内のリード数、すなわち物
体の画像数を求めればＡ部のリード数を求めることがで
きる。

【００１４】画像処理部１５のコントローラ１７はウイ
ンドウ２８に対応する画像データを取り出す。この画像
データから論理平面画像が構成される。その論理平面画
像を図４に示す。論理平面Ｘ−Ｙにはウインドウ２８に
対応する論理画像３０ａ〜３０ｋが構成されている。画
像処理部１５のコントローラ１７は、各論理画像３０ａ
〜３０ｋについての各特徴値を求める。例えば各論理画
像３０ａ〜３０ｋについてＸ軸方向の最大値、最少値
Ｘ、Ｙ軸方向の最大値、最少値、重心位置、面積等を特
徴値として求める。ここでは検査態様がリード２９ａ〜
２９ｋの数の検査であるので、マイコン２２は特定の特
徴値として重心の数（例えば画像処理部１５から送られ
て来た重心の位置に関するデータ数から知ることができ
る）を選択し、基準特徴値の重心数と比較する。

【００１５】上記の例の場合、当該検査箇所（Ａ部）に
関して画像処理部１５から送られてくる重心位置のデー
タは１１個である。従ってリード２９ａ〜２９ｋが１１
本有るということが判る。ここで、マイコン２２はこの
求まった特徴値１１を、予め定められている基準特徴値
と比較する。その結果、基準比較値が１１であればＡ部
については合格と判断し、次の検査箇所へ移行する。一
方、基準特徴値が１１でなければＡ部については不合格
と判断し出力装置２６へ不合格の旨を出力する。上記の
例はリード２９ａ〜２９ｋの本数を検査するものである
が、各論理画像３０ａ〜３０ｋの各頂点位置、各辺の位
置（Ｘ軸方向の最大値、最少値Ｘ、Ｙ軸方向の最大値、
最少値から求めることができる）や重心位置を、予め定
められている基準特徴値（位置の許容範囲）と比較する
ことにより各リード２９ａ〜２９ｋの位置ずれ（リード
シフト）も検出することが可能である。

【００１６】次に、検査態様としてリードフレーム１４
の孔の数を検査する場合について図５〜図６を参照して
説明する。図５に示すリードフレーム１４の孔３２ａ〜
３２ｄの数を求めるには、ウインドウ２８内の孔３２ａ
〜３２ｄの数を求めれよい。まず、画像処理部１５のコ
ントローラ１７はウインドウ２８に対応する画像データ
を取り出す。この画像データから論理平面画像が構成さ
れるが、孔３２ａ〜３２ｄに対しては２値の画像データ
は０を示すので、孔３２ａ〜３２ｄについての論理画像
データを２値反転させる。２値反転の指示は、入力手段
２４から孔の数を求めるという検査態様の指定が入力さ
れるとマイコン２２が画像処理部１５のコントローラ１
７へ指示する。２値反転された論理平面画像を図６に示
す。

【００１７】図６の論理平面Ｘ−Ｙにはウインドウ２８
に対応する論理画像３４ａ〜３４ｄが構成されている。
画像処理部１５のコントローラ１７は、前述の例と同
様、各論理画像３４ａ〜３４ｄについての各特徴値を求
める。ここでは検査態様が孔３２ａ〜３２ｄの数の検査
であるので、マイコン２２は論理画像３４ａ〜３４ｄの
特定の特徴値として重心の数を選択し、基準特徴値の重
心数と比較する。上記の例の場合、画像処理部１５から
送られてくる重心位置のデータは４個である。従って孔
３２ａ〜３２ｄが４個有るということが判る。ここで、
マイコン２２はこの求まった特徴値４を、予め定められ
ている基準特徴値と比較する。その結果、基準比較値が
４であれば当該部分については合格と判断し、次の検査
箇所へ移行する。一方、基準特徴値が４でなければ不合
格と判断し出力装置２６へ不合格の旨を出力する。

【００１８】次に、図７〜図９を参照してリードフレー
ム１４の曲げ加工の有無についての検査態様について説
明する。図７および図８に示すリードフレーム１４には
部分３６に曲げ加工が施されている。曲げ箇所３６に照
射する照明装置１３の角度、方向等を調整すると、曲げ
箇所３６のみの画像をＣＣＤカメラ１０で捕らえること
が可能となる。曲げ箇所３６の有無を検査するには、ウ
インドウ２８内の画像の有無を検査すればよい。まず、
画像処理部１５のコントローラ１７はウインドウ２８に
対応する画像データを取り出す。この画像データから曲
げ箇所３６に相当する論理平面画像が構成される。その
論理平面画像を図９に示す。

【００１９】図９の論理平面Ｘ−Ｙにはウインドウ２８
に対応する論理画像３８構成されている。画像処理部１
５のコントローラ１７は、前述の両例と同様、論理画像
３８についての各特徴値を求める。ここでは検査態様が
曲げ加工の有無であるので、マイコン２２は論理画像３
８の特定の特徴値として重心の数を選択し、基準特徴値
の重心数と比較する。上記の例の場合、画像処理部１５
から送られてくる重心位置のデータは１個である。従っ
て曲げ加工が１箇所有るということが判る。ここで、マ
イコン２２は、この特定の特徴値が有れば合格と判断し
てもよい。但し、曲げ加工の加工程度によっては重心位
置のデータが複数送られてくることがある。そこで本実
施例では、この求まった特徴値１を、予め定められてい
る基準特徴値と比較する。その結果、基準比較値が１で
あれば当該箇所３６については合格と判断し、次の検査
箇所へ移行する。一方、基準特徴値が１であるのに求ま
った特徴値が１でなければ不合格と判断し出力装置２６
へ不合格の旨を出力する。

【００２０】次に、図１０を参照してリードフレーム１
４に施されたメッキ加工の有無についての検査態様につ
いて説明する。図１０に示すリードフレーム１４の一点
鎖線（メッキライン）４０に囲繞され範囲内にはメッキ
処理が施されている。照射する照明装置１３の角度、方
向等を調整すると、メッキ処理を施した箇所４２（黒色
部分）のみの画像をＣＣＤカメラ１０で捕らえることが
可能となる。各箇所４２を検査するには、ウインドウを
メッキライン４０を跨ぐようにかけて検査を行う。

【００２１】マイコン２２は論理画像におけるメッキラ
イン４０に対応する論理画像の辺位置を示す特徴値を基
準特徴値（許容値範囲）と比較する。マイコン２２は当
該特徴値が基準特徴値の範囲内に在れば合格と判断し、
次の検査箇所へ移行する。一方、例えば誤ってメッキが
箇所４４（斜線部分）にまで施されてしまった場合、メ
ッキ部分はメッキライン４０を越えているので、特徴値
は基準特徴値の範囲外となるのでマイコン２２は不合格
と判断し出力装置２６へ不合格の旨を出力する。以上、
本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発
明は上述の実施例に限定されるのではなく、例えば特定
の特徴値は検査態様により異なるので、基準特徴値も数
値に限らず特定の範囲値であってもよい等、発明の精神
を逸脱いない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろん
である。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る画像処理装置を用いると、
制御手段は、画像入力手段を介して画像データを生成し
て第１の記憶手段へ記憶し、画像データから演算手段を
介して検体の特徴値を求め、指定手段を介して指定され
た検査態様に対する検査項目を決定し、当該検査項目に
ついて特徴値と基準特徴値とを比較して検体の良否等を
判定するため、検査・判定処理に当たり所定の検査項目
についての特定範囲の画像における特徴値と基準特徴値
とを比較するだけで判定可能となる。従って、取り扱う
データ量も極めて少なくて済むので、パーソナルコンピ
ュータクラスの小型のシステムを含む画像処理装置を実
現できるので、経済的であり、比較的ラフな精度で済む
検体検査にも導入でき、検査の効率化、高速化を図り得
る等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の実施例の構成を示
したブロックダイアグラム。

【図２】検査されるリードフレームの部分平面図。

【図３】図２のＡ部を示した拡大図。

【図４】図３に示すウインドウに対応する論理画像を示
した説明図。

【図５】検査されるリードフレームの孔付近の部分平面
図。

【図６】図５に示すウインドウに対応し、２値反転させ
た論理画像を示した説明図。

【図７】検査されるリードフレームの曲げ加工箇所付近
の部分側面図。

【図８】図７のリードフレームの部分平面図。

【図９】図８に示すウインドウに対応する論理画像を示
した説明図。

【図１０】メッキ処理を施したリードフレームの部分平
面図。

【符号の説明】

１０ ＣＣＤカメラ １４ リードフレーム １５ 画像処理部 １７ コントローラ １８ ＲＡＭ １８ａ メモリエリアエリア １９ ＲＡＭ ２０ ＲＯＭ ２２ マイコン ２４ 入力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河井 友彦 京都府京都市下京区綾小路通室町西入る善 長寺町143番地 株式会社日本デジテック 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定範囲の検体の画像を構成する画素毎
   のデータである画像データを生成する画像入力手段と、 該画像データを記憶するための第１の記憶手段と、 前記検体の検査態様を指定するための指定手段と、 前記画像データを基に、前記画像に関する特徴値を求め
   る演算手段と、 該演算手段を介して求められた前記特徴値を記憶するた
   めの第２の記憶手段と、 予め定められ、基準となる検体の特徴値である基準特徴
   値を記憶しておくための第３の記憶手段と、 前記画像入力手段を介して前記画像データを生成して前
   記第１の記憶手段へ記憶し、該画像データから前記演算
   手段を介して前記検体の特徴値を求め、前記指定手段を
   介して指定された検査態様に対する検査項目を決定し、
   当該検査項目について前記特徴値と基準特徴値とを比較
   して検体の良否等を判定する制御手段とを具備すること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記検体はリードフレームであることを
   特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記特定範囲は、前記リードフレームの
   機械加工部分であることを特徴とする請求項２記載の画
   像処理装置。
4. 【請求項４】 前記特定範囲は、前記リードフレームの
   メッキ加工部分であることを特徴とする請求項２記載の
   画像処理装置。