JPH067106B2 - パタ−ン検査方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、プリント板の配線パターンに生じる各種欠陥
を画像処理により認識するパターン検査方式に関するも
のである。

（背景技術） 従来、プリント板の配線パターンをチェックするため
に、パターンマッチング法が広く用いられている。この
パターンマッチング法においては、良品のプリント板の
配線パターンを標準パターンとして予め記憶しておき、
被検査プリント板の配線パターンと比較するものであ
る。この従来例にあっては、配線パターンの線幅の細り
や太り等の欠陥に対して、許容幅を標準線幅の±Ｘ％と
いう形式で設定することが困難であった。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、プリント板の配線パターンに
生じる各種欠陥を精度良く抽出し、さらに、パターンの
細りや太り等の欠陥に関して許容幅を標準線幅に対する
比率で設定できるパターン検査方式を提供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る検査方式にあっては、上記の目的を達成す
るために、標準パターン及び被検査パターンのそれぞれ
ついて２値化画像を求めて、２値化画像の画素値が変化
する境界部分からの距離に応じた数値群よりなる距離変
換画像を求め、距離変換画像における最大値を有する画
素列よりなる稜線画像を求め、稜線画像の全画素につい
て画素列の方向を示す方向値を求めると共に、一方のパ
ターンの稜線画像における１画素の持つ方向値に対して
直角方向に伸びる線状マスクを他方のパターンの距離変
換画像における対応する画素を中心として設定し、この
線状マスク内の最大値と前記１画素の持つ距離変換画像
の値とを比較し、差が設定値以上であれば不良とする操
作を、前記一方のパターンの稜線画像の全画素について
行うことを特徴とするものである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の検査方式を説
明する。第１図(a),(b)は本発明の検査方式にて比較さ
れるプリント板の標準原画像と被検査原画像の一例をそ
れぞれ示している。斜線を施した部分１が銅箔よりなる
配線パターンであり、それ以外の部分２は絶縁基板であ
る。配線パターンと絶縁基板の部分とでは原画像の輝度
レベルが異なっている。標準原画像と被検査原画像は、
テレビカメラ等で撮影されて、その輝度レベルが所定の
スレショルドレベルを越えるか否かで“１”又は“０”
の画素値を与えられて、２値化される。

第１図(a)に示す標準原画像を２値化することにより、
第２図(a)に示す２値化画像が得られる。この２値化画
像は、“１”または“０”の画素値のみを有する画像で
あり、この例ではパターンの部分のみが“１”の画素値
を有している。この画像を距離変換することにより、第
２図(b)に示す距離変換画像が得られる。この距離変換
画像は、２値化画像における画素値が変化する部分から
の距離に応じた数値群よりなる画像であり、パターンの
中央部には線幅に応じた値が得られる。この時、線幅を
Ｗ、中央の値をＨとすると、 Ｗ＝２Ｈ−１ の関係がある。図の場合では、Ｗ＝５，Ｈ＝３である。
すなわち、距離変換を行うことにより、パターンの線幅
に相当する値をパターン中央部に得ることができる。こ
のパターン中央部の尾根の部分を抽出した画像を稜線画
像（骨格画像，スケルトン画像ともいう）という。稜線
画像は、１ビットの線画パターンで得られる。

次に、稜線画像の線画パターンの方向値を１画素ずつ全
ての画素について算出する。算出例を以下に説明する。
着目する１画素について、第３図(a)乃至(d)に示すよう
な４種類のマスクを設定（斜線部に着目画素を設定）
し、それぞれのマスク内で画素数をカウントする。第３
図(a)は方向値０のマスク、同図(b)は方向値１のマス
ク、同図(c)は方向値２のマスク、同図(d)は方向値３の
マスクをそれぞれ示している。これらのマスクの中で最
も多い画素数を持つマスクの方向値を着目画素の方向値
とする。この操作を稜線画像の全画素について行う。以
上の一連の操作によって、標準パターンについての距離
変換画像と稜線画像及び方向値が得られる。同様にし
て、被検査パターンについても距離変換画像と稜線画像
及び方向値を求める。

次に、パターンマッチングの手法について説明する。第
４図に示すように、標準パターンの稜線画像を１画素ず
つ読み出し、着目する画素Ａの持つ方向値に対して直角
方向に伸びる線状マスクＭを被検査パターンの距離変換
画像の対応するアドレスの画素を中心として設定する。
このマスク内画素値の最大値と、標準パターンにおける
着目する画素Ａの持つ距離変換画像の画素値とを比較し
て、差が設定値以上であれば不良とする。この操作を標
準パターンの稜線画像の全画素について行なう。また同
様に、被検査パターンの稜線画像の全画素についても、
標準パターンの距離変換画像に対してマスクを操作し、
比較を行なう。

以上の操作により、プリント板における各種の欠陥の抽
出が可能となる。第５図(a)は配線パターン間にショー
ト箇所３がある場合、同図(b)は配線パターンのオープ
ン箇所４がある場合、同図(c)は配線パターンの近傍に
残銅５がある場合、同図(d)は配線パターンに細り６が
ある場合、同図(e)は配線パターンに太り７がある場
合、同図(f)は配線パターンに欠け８がある場合、同図
(g)は配線パターンに凸起９がある場合をそれぞれ示し
ている。本発明にあっては、これらの欠陥を抽出できる
と共に、距離変換を行なうことにより、線幅に相当する
値を抽出できるため、第５図(d),(e)に示すような配線
パターンの細りや太りについては、標準線幅に対して±
Ｘ％という許容幅の設定が可能になる。ここで、許容幅
Ｘの精度は必要分解能に準じる。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、標準パターン及び被検
査パターンについての２値化画像の画素値が変化する境
界部分からの距離に応じた数値群よりなる距離変換画像
を求めて、この距離変換画像における最大値を有する画
素列よりなる稜線画像を求め、稜線画像の方向を示す方
向値を求めて、一方のパターンの稜線画像と他方のパタ
ーンの距離変換画像との間で画素値の大小を比較するよ
うにしたから、パターンに生じる各種の欠陥を精度良く
抽出でき、特に、パターンの線幅方向についての細りや
太り等の欠陥については、許容幅を標準線幅に対する比
率で設定できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図(a),(b)はそれぞれ本発明の検査方式にて比較さ
れる標準原画像と被検査原画像を示す図、第２図(a)は
同上の標準原画像の２値化画像を示す図、同図(b)は同
上の２値化画像の距離変換画像を示す図、第３図(a)乃
至(d)は本発明に用いる方向値算出用マスクを示す図、
第４図は本発明に用いるパターンマッチングの手法を示
す図、第５図(a)乃至(g)は本発明により検査されるパタ
ーンの欠陥を例示する図である。 Ａは着目画素、Ｍは線状マスクである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】標準パターン及び被検査パターンのそれぞ
   れについて２値化画像を求めて、２値化画像の画素値が
   変化する境界部分からの距離に応じた数値群よりなる距
   離変換画像を求め、距離変換画像における最大値を有す
   る画素列よりなる稜線画像を求め、稜線画像の全画素に
   ついて画素列の方向を示す方向値を求めると共に、一方
   のパターンの稜線画像における１画素の持つ方向値に対
   して直角方向に伸びる線状マスクを他方のパターンの距
   離変換画像における対応する画素を中心として設定し、
   この線状マスク内の最大値と前記１画素の持つ距離変換
   画像の値とを比較し、差が設定値以上であれば不良とす
   る操作を、前記一方のパターンの稜線画像の全画素につ
   いて行うことを特徴とするパターン検査方式。