スルーホールの検査装置
【課題】エッジを抽出することなくスルーホールの位置ずれを正確に検査できるようにする。
【解決手段】パッド８１のスルーホール８４の形成状態を検査する場合、事前に、パッド８１の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を設定しておく。そして、プリント基板８から取得された表面画像を元に、先の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を用いて検査領域９の画像を抽出する。次に、この抽出された検査領域９の画像を二値化し、その二値化マップに基づいてパッド８１以外の領域についてラベリング処理を実行する。そして、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その除去後のラベリング領域９２の個数をカウントしてその個数が「１」であれば「位置ずれなし」、個数が「０」であれば「位置ずれあり」と判定する。
【解決手段】パッド８１のスルーホール８４の形成状態を検査する場合、事前に、パッド８１の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を設定しておく。そして、プリント基板８から取得された表面画像を元に、先の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を用いて検査領域９の画像を抽出する。次に、この抽出された検査領域９の画像を二値化し、その二値化マップに基づいてパッド８１以外の領域についてラベリング処理を実行する。そして、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その除去後のラベリング領域９２の個数をカウントしてその個数が「１」であれば「位置ずれなし」、個数が「０」であれば「位置ずれあり」と判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板のパッドに形成されたスルーホールの位置を検査できるようにしたスルーホールの検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリント基板のパッドには、電子部品を装着するためのスルーホールが形成されている。ところで、このスルーホールは、パッドの形成とは異なる処理工程で形成されるため、スルーホールの位置がパッドの中心からずれてしまうことがある。そこで、スルーホールの形成状態を正確に検査できるようにした検査装置が各種提案されてきている（特許文献１〜特許文献４）。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１（実開平２−１０５１５６号）には、スルーホールの穴の数をカウントし、基準の数と一致するかどうかを検査する方法が開示されている。このような方法によれば、スルーホールが塞がっているような場合は、これを不良と検出することができる。また、特許文献２（特開平５−６０５３７号）にも、スルーホールの穴詰まりを検出する他、スルーホールの穴径までも検査できるようにした検査装置が開示されている。
【０００４】
さらに、下記の特許文献３（特公平７−８６４６８号）には、図１０に示すように、パッドやスルーホールの画像を細線化処理し、その端点を見つけてスルーホールの位置ずれを検出できるようにした方法が開示されている。このような方法によれば、例えば、スルーホールがパッドからはみ出ているような場合には、パッドのエッジがスルーホールによって切れてしまうため、細線化処理された線に複数の端点を生じ（図１０下図のバツ印）、これによってスルーホールの位置ずれを検出することができる。
【０００５】
また、下記の特許文献４（特開平９−２０３６２０号）には、パッドやスルーホールの画像を二値化処理し、図１１に示すように、画像を８方向にわたって分割してエッジを抽出してスルーホールの形成状態を判断できるようにした検査装置が開示されている。このような方法によれば、特許文献３の細線化処理の際に誤差を生じた場合であっても、そのノイズを生ずることなく、確実にスルーホールの位置ずれを検出することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平２−１０５１５６号公報
【特許文献２】特開平５−０６０５３７号公報
【特許文献３】特公平７−０８６４６８号公報
【特許文献４】特開平９−２０３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載される方法では、次のような問題を生ずる。
【０００８】
すなわち、特許文献１や特許文献２に示す方法は、スルーホールの穴数や穴径の大きさを判断するものであるため、スルーホールの形成位置がパッドからはみ出している場合であっても、穴数や穴径が合っていれば、これを不良と判断することができない。
【０００９】
また、特許文献３や特許文献４のようにエッジを抽出して検査する方法では、画像の取得状態によっては、パッドやスルーホールの輪郭が曖昧なものとなり、正確なエッジを抽出することができなくなる。特に、パッドのエッジの内側までレジストが塗布されているような場合は、パッドの中心側から順に「銅色（露出金属色）」「銅上に塗布されたレジスト色」「基板上のレジスト色」と輝度値が滑らかに変化するため、グレースケールによって画像を取得するとエッジの正確な抽出が難しくなる。しかも、光の照射方向によってはエッジが強く反射したり、陰ができたりすると、更にエッジの抽出が困難になる。このため、特許文献３のような細線化処理する方法や、特許文献４に示すように８方向にわたってエッジを抽出する方法では、その処理を行う前のパッドやスルーホールの検査領域の画像が曖昧では、エッジを正確に抽出することができなくなる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題に着目してなされたもので、エッジを抽出することなくスルーホールの位置ずれを正確に検査することのできるようにしたスルーホールの検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、プリント基板のパッドに設けられたスルーホールの形成状態を検査するスルーホールの検査装置において、プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段とを設けるようにしたものである。
【００１２】
このようにすれば、パッドのエッジを超えてスルーホールが形成されている場合には、スルーホールの領域とパッド以外のラベリング領域が連結して１個となり、これによってスルーホールが位置ずれしていることを検出することができる。一方、スルーホールがパッド内に収まっている場合は、パッド内のスルーホールのラベリング領域とパッド外側のラベリング領域が２個存在することになるため、スルーホールがパッド内に収まっていることを判断することができるようになる。
【００１３】
また、このような発明において、あらかじめパッド領域に対応したパッドＲＧＢ情報およびパッド以外の領域に対応した除外ＲＧＢ情報を設定しておき、当該パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して表面画像から検査領域の画像を抽出する。
【００１４】
このようにすれば、カラー画像でパッド領域やそれ以外の領域を抽出する場合、パッドのＲＧＢやパッド以外のＲＧＢの輝度値をすべて指定しなくても、数個の画素や一定領域のＲＧＢを設定するだけで、その指定されたＲＧＢに近い画素を抽出し、また、除外することができるようになる。
【００１５】
さらに、このような発明において、ラベリングされた画像からスルーホールの形成状態を判定する場合、検査領域の外側境界に接するパッド以外のラベリング領域を除去し、その後、パッド以外のラベリング領域の数をカウントしてその個数が既定値以下である場合は位置ずれであると判定する。
【００１６】
このようにすれば、検査領域内に傷や他の配線パターンなどが存在するような場合であっても、その傷によって分割されたラベリング領域を除去して正確にスルーホールの位置ずれを検査することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の検査装置によれば、プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段とを設けるようにしたので、パッドのエッジを超えてスルーホールが形成されている場合、スルーホールの領域とパッド以外のラベリング領域の個数が連結して１個となり、これによってスルーホールの位置ずれを検出することができる。一方、スルーホールがパッド内に収まっている場合は、パッド内のスルーホールのラベリング領域とパッド外側のラベリング領域が２個存在することになるため、スルーホールがパッド内に収まっていることを判断することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態における検査装置の機能ブロック図を示すものである。
【図２】同形態におけるプリント基板の表面画像から取得されるパッドＲＧＢの領域と除外される除外ＲＧＢの情報を示すものである。
【図３】同形態におけるパッドとスルーホールの位置関係を示すものである。
【図４】同形態におけるパッド近傍に傷などが存在する状態を示す図である。
【図５】同形態における二値化処理された二値化マップを示すものである。
【図６】同形態においてラベリング処理の概要を示す図
【図７】同形態においてラベリング処理された画像と判定処理を示すものである。
【図８】同形態における設定処理を示すフローチャートを示すものである。
【図９】同形態における検査処理を示すフローチャートを示すものである。
【図１０】従来例のスルーホールの検査方法を示すものである。
【図１１】従来例のスルーホールの検査方法を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態における検査装置１は、図３に示すように、プリント基板上に形成されたパッド８１内にスルーホール８４が正確に収まっているかどうかを検査できるようにしたものであって、プリント基板８からその表面画像を取得し、パッド８１が存在する位置の検査領域９の画像を抽出する。そして、図４や図５に示すように、その検査領域９でパッド８１の領域とそれ以外の領域に二値化処理（パッド８１の領域を「０」、それ以外の領域を「１」とした二値化処理）し、パッド以外のラベリング領域の個数に基づいてスルーホール８４がパッド８１からはみ出ていないかどうかを検査できるようにしたものである。以下、図１における機能ブロック図に基づいて検査装置１の構成について詳細に説明する。
【００２０】
まず、画像取得手段２は、検査対象であるプリント基板８からその表面画像を取得する。プリント基板８から表面画像を取得する場合、グレースケールによって表面画像を取得してもよいが、グレースケールであると、図３に示すような金属が露出したパッド８１の領域と（破線の内側領域）、そのパッド８１上にレジスト８３が塗布されている領域８１Ｒ（破線と実線の間の領域）と、基板８２上に直接レジスト８３が塗布されている領域８２Ｒ（実線の外側領域）との輝度値の差が明確にならず、２５６階調の輝度値だけではパッド８１の画像を正確に抽出できない。このため、好ましくは、カラー画像によってプリント基板８の表面画像を取得する。この画像取得手段２でプリント基板８の表面画像を取得する場合は、プリント基板８の斜め上方に配列された照明装置から光を照射し、その反射光をプリント基板８の真上のラインセンサやエリアセンサで取得する。この取得された表面画像は、（ＲＧＢ）＝（０，０，０）〜（２５５，２５５，２５５）からなる輝度の画素によって構成される。そして、その表面画像を画像メモリに格納し、その表面画像から検査領域９であるパッド８１やスルーホール８４の画像を抽出する。
【００２１】
領域抽出手段３は、この取得されたプリント基板８の表面画像から検査領域９であるパッド８１の検査領域９の画像を抽出する。このとき、あらかじめ設定手段４によってパッド８１の存在する座標位置を設定しておく。また、その画像から抽出されるべきパッドＲＧＢ画素情報と、そこから積極的に除外されるべき除外ＲＧＢ画素情報を設定する。ここで、パッド８１の座標位置を設定する場合は、プリント基板８の設計時に使用されたＣＡＤデータをもとにパッド８１の座標位置を設定し、その座標位置を中心としてパッド８１をすべて含むような検査領域９を設定する。この検査領域９の形状としては、正方形や長方形などの矩形状であってもよく、あるいは、円形形状であってもよい。好ましくは、検査対象となるパッド８１やスルーホール８４をすべて含むようにしておく。
【００２２】
一方、パッドＲＧＢ情報は、表面画像からパッド８１を抽出するためのＲＧＢ輝度情報を示すものであって、基準となるプリント基板８のパッド８１から取得された画像に基づいて設定される。このとき、例えば、パッド８１の金属露出部分だけを抽出する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２００，６０，６０）付近の輝度値を設定し、また、パッド８１の外周部分のレジスト８３のオーバーラップ部分８１Ｒをパッド領域として抽出する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２０，１５０，８０）付近の輝度値を設定する。これらの輝度値はレジスト８３の塗布厚や金属表面の研磨傷などによって変化するため、輝度値を設定した後、これらの輝度値を含むようにＲＧＢ輝度値を一定幅だけ膨らまし処理する。具体的には、基準となるプリント基板８の表面画像からマウスでパッド８１の一画素や矩形領域を設定し、その後、その指定された画素の輝度値（矩形領域を設定した場合は、その矩形領域内のすべての画素の輝度値）を含むように、例えば、１２０−α１＜Ｒ＜２００＋α２、６０−β１＜Ｇ＜１５０＋β２、６０−γ１＜Ｂ＜８０＋γ２、などと膨らます（図２参照）。なお、ここでα１〜γ２の各値はそれぞれ個別に設定され、それぞれ異なる値でもよく、あるいは、α１＝α２、β１＝β２、γ１＝γ２と同一になるように設定してもよい。
【００２３】
除外ＲＧＢ情報は、表面画像から積極的に除外したいＲＧＢの輝度値を設定したもので、この実施の形態では、パッド色に近い基材色や、基板８２上のレジスト色などに設定される。この除外ＲＧＢ情報も、基準となるプリント基板８から取得された画像に基づいて設定され、例えば、基材８２そのものの色だけを除外する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６０，３０，３０）付近の輝度値を設定し、また、その基材８２上にレジスト８３が塗布されている領域８２Ｒを除外する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（８０，１２０，５０）付近の輝度値に設定する。これらの輝度値もレジスト８３の塗布厚によって変化するため、輝度値を指定した後は、これらの輝度値を含むようにＲＧＢ輝度値を一定幅だけ膨らす（図２参照）。すなわち、マウスによって基準となるプリント基板８の表面画像から一画素や矩形領域を設定した後、その指定された画素の輝度値（矩形領域を設定した場合は、その矩形領域内のすべての画素の輝度値）を含むように膨らます。
【００２４】
このようにパッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報を膨らまし処理すると、図２に示すように、パッドＲＧＢ情報を示す領域３１と除外ＲＧＢ情報を示す領域３２とがオーバーラップしてしまう可能性がある。このような場合、検査領域９から除外ＲＧＢ情報の領域３２に含まれる画素を先に除去し、その後、パッドＲＧＢ情報の領域３１に含まれる画素を抽出する。また、これとは逆に、パッドＲＧＢ情報に属する画素を抽出してから除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を除外しても、結果としては抽出される画像は同じになる。
【００２５】
二値化処理手段５は、このように抽出された検査領域９の画像に基づいて二値化処理を行って図４や図５に示すような二値化マップを生成する。二値化処理では、検査領域９内でパッドＲＧＢ色として抽出された画素については「０」とし、パッド以外の除去ＲＧＢ色などとして除外された画素については「１」を設定する。このとき、例えば、パッド８１からスルーホール８４がはみ出している場合は、パッド８１内にスルーホール８４が収まっている場合は、図５（ａ）に示すように、ビット値「１」の領域の塊が、パッドの内側と外側に合計２個存在することになり、一方、図５（ｂ）に示すように、パッド以外（すなわちビット値「１」）の領域の塊が１個のみとなる。
【００２６】
ラベリング手段６は、このように二値化処理された二値化マップに基づいてビット値「０」や「１」の塊ごとにラベリング処理を実行する。ここで「ラベリング」とは、二値化処理されたビット値の塊ごとに符号を割り当てることをいい、この実施の形態では、パッド８１以外の領域（すなわち、「１」が割り当てられた領域）の塊ごとにラベルを付与することとしている。
【００２７】
図６に、このラベリング処理の一例を示す。図６において、符号９３は注目画素であり、符号９４は、その周囲の参照画素である。まず、注目画素９３についてラベルを割り当てる場合、その注目画素９３のビット値が「１」であり、かつ、その周囲の参照画素９４にまだ何もラベルが割り当てられていない場合は、新しいラベルを付けてその注目画素９３に割り当てる。一方、参照画素９４について既にラベルが割り当てられている場合は、そのラベルと同じラベルを注目画素９３に割り当てる。図６においては、注目画素９３のビット値が「１」であり、その左側周囲の参照画素９４に既にラベル「１」が割り当てられているため、その注目画素９３に対してラベル「１」が割り当てられる。以下、同様の処理を検査領域９の左上から右下にの各画素に向けてラベリングされたマップを生成していく。なお、このラベリング処理の方法については他の方法を採用してもよいが、ラベリングの規則によっては、その規則によって生ずる癖が存在し、ラベリングされる領域が分割されたり統合されたりする可能性がある。特に、検査領域９の境界部分９１については、中心部分と比べて相対的にノイズを生じさせやすく、例えば、図４に示すように、検査領域９の近傍に傷や配線パターンなどが存在する場合は、図４（ｂ）に示すように、その傷などによってビット値「１」の領域が内側と外側に分割される可能性がある。
【００２８】
そこで、判定手段７では、このようにラベリングされた画像のうち、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その除去後のラベリング領域の個数をカウントする。すなわち、図５（ａ）に示すように、検査領域９内に他の配線パターンや傷のない状態でスルーホール８４がパッド８１の内側に形成されている場合は、パッド８１の外側のラベリング領域９２とパッド８１の内側のラベリング領域９２が存在し、合計２個のラベリング領域が存在することとなる（図７（ａ））。このとき、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去すれば、パッド８１の領域内のラベリング領域９２が１個だけ残ることになる。すなわち、正常な状態でスルーホール８４が形成されている場合は、境界部分除去後のラベリング領域の個数が「１個」だけとなる。また、図４（ａ）に示すように、検査領域９の他の配線パターンや傷などによって基材８２上のレジスト領域８２Ｒが分断されている場合は、ラベリング領域の個数は「３個」となるが、パッド外側のラベリング領域はいずれも検査領域９の境界部分９１に接しているのでラベリング領域の個数が「１個」となる。
【００２９】
一方、図５（ｂ）に示すように、スルーホール８４がパッド８１からはみ出している場合、外側境界９１に接するラベリング領域９２を除去すると、検査領域９のラベリング領域の個数が「０個」となる（図７（ｂ））。そこで、判定手段７では、この検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を取り除き、その後のラベリング領域の個数をカウントしてその個数が「０個」であれば「位置ずれである」と判定する。
【００３０】
次に、このように構成された検査装置１の検査フローについて、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
＜検査領域９の画像抽出のための設定＞
まず、パッド８１やスルーホール８４を含む検査領域９を表面画像から抽出するため事前作業について説明する。
【００３２】
まず、検査対象物であるプリント基板８からパッド８１の検査領域９を抽出する場合、事前に基準となるプリント基板８を用意して、その表面画像を取得する（ステップＳ１）。このとき、基準となるプリント基板８としては、他の検査装置１や目視検査で良品と判断されたものを用い、その取得された表面画像をディスプレイに表示させる（ステップＳ２）。そして、オペレーターから、ＣＡＤデータやマウスによる画面操作によってパッド８１の座標位置の設定受付を行い（ステップＳ３）、その座標位置やパッド８１を含む矩形領域の大きさを記憶させる（ステップＳ４）。
【００３３】
このように座標位置や検査領域９の大きさを設定した後、今度は、ディスプレイに表示された検査領域９の画像に基づいて、パッド８１の金属露出部分やパッド８１上のレジスト８３塗布領域の画素の選択を受け付け、その画素のＲＧＢ情報をパッドＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ５）。また、これと同様に、パッド８１以外の部分で積極的に除外したい色の画素について選択を受け付け、その画素のＲＧＢ情報を除外ＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ６）。このとき、除外色としては、パッド色と間違われやすい色を設定する。そして、このようにパッドＲＧＢ情報や除外ＲＧＢ情報を設定した後、それぞれの情報を膨らまし処理してパッドＲＧＢ情報や除外ＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ７）。
【００３４】
＜検査対象物の検査処理＞
次に、このように検査領域９の座標やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を設定した後、検査対象物であるプリント基板８を検査する処理について図９のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
検査対象物であるプリント基板８の形成状態を検査する場合、同様に、検査対象物のプリント基板８から表面画像を取得し（ステップＴ１）、その画像を画像メモリに格納する。そして、その表面画像から、あらかじめ記憶されているパッド８１の座標位置に基づいて検査領域９を抽出し（ステップＴ２）、その検査領域９の画像から前記膨らまし処理された除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を除去する（ステップＴ３）。このとき、基材８２そのものの色に対応する画素や、基材８２上に塗布されたレジスト８３の色に対応する画素などは除去される。このように除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を取り除いた後は、前記膨らまし処理された後のパッドＲＧＢ情報に属する画素を抽出し（ステップＴ４）、例えば、パッド８１の金属色やパッド８１上のレジスト色などに含まれる画素だけを抽出する。このような処理を行うことにより、検査領域９の画像としては、パッド８１の領域に対応する画像だけが残ることになり、それ以外の画像は除去されることになる。
【００３６】
次に、このように抽出されたパッド８１の領域の画像を二値化処理して二値化マップを生成する（ステップＴ５）。この二値化処理では、パッド８１以外の領域を「１」とし、パッド８１の領域を「０」とする。これにより、図４や図５に示すように、基材８２のレジスト８３領域やスルーホール８４の部分は「１」となり、パッド８１の金属露出部分やパッド８１のレジスト塗布領域８１Ｒは「０」となる。
【００３７】
ステップＴ６では、このように生成された二値化マップからラベリング処理を行う。このラベリング処理では、パッド８１以外の領域についてのラベリング処理を実行し、二値化マップで「１」の付されている画素の塊ごとにラベルを付けていく。この処理によって、例えば、パッド８１内にスルーホール８４が形成されている場合は、図７に示すように、スルーホール８４の部分のラベル「１」の部分と、パッド８１その外側領域のラベル「２」の部分とで２個のラベリング領域９２が存在することになる。一方、パッド８１の境界部分からスルーホール８４がはみ出している場合は、ラベリング領域９２は１個だけとなる。
【００３８】
判定処理では、このラベリング処理された後のマップに基づいてスルーホール８４の位置ずれを判定する。この判定処理では、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し（ステップＴ７）、そこで残ったラベリング領域９２の個数をカウントする。このとき、パッド８１内にスルーホール８４が形成されている場合は、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去した後のラベリング領域の個数が「１個」（パッド８１内のスルーホール部分の１個）だけとなり、一方、パッド８１からスルーホール８４がはみ出している場合は、スルーホール８４と外側領域が一体化されて、ラベリング領域の個数が「０個」となる。そこで、判定手段７によってラベリング領域の個数が「０個」の場合は「位置ずれ」であると判定し（ステップＴ９）、一方、ラベリング領域の個数が「１個」である場合は「位置ずれなし」と判定し（ステップＴ１０）てその結果を出力する。
【００３９】
このように上記実施の形態によれば、プリント基板８の表面画像を取得する画像取得手段２と、パッド８１の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報などに基づいてパッド８１を含む検査領域９の画像を抽出する領域抽出手段３と、この検査領域９の画像から二値化マップを生成する二値化処理手段５と、この二値化マップに基づいてパッド８１以外の領域についてラベリング処理を実行するラベリング手段６とを備え、パッド８１以外のラベリング領域９２の個数をカウントしてその個数が既定値よりも少ない場合は「位置ずれである」と判定するようにしたので、パッド８１のエッジ８１ａを超えてスルーホール８４が形成されているかどうかを判定することができる。
【００４０】
また、このように検査領域９を抽出する場合、パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して検査領域９の画像を抽出するようにしたので、カラー画像でパッド８１の検査領域９を抽出する場合、パッド８１のＲＧＢやパッド８１以外のＲＧＢの輝度値をすべて指定しなくても、数画素のＲＧＢや一定範囲内のＲＧＢを設定するだけで、その指定されたＲＧＢ近傍の画素を抽出し、また、除外することができるようになる。
【００４１】
さらには、ラベリングされた画像からスルーホール８４の形成状態を判定する場合、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その後、パッド８１以外の領域のラベリング領域の個数が「０」であれば「位置ずれである」と判定するようにしたので、図４に示すように、検査領域９に傷や他の配線パターンなどが存在する場合であっても、その傷などによって分割されたラベリング領域９２を除去して正確に位置ずれを検査することができるようになる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００４３】
例えば、上記実施の形態では、ラベリング領域の個数が「０」である場合は「位置ずれである」と判定し、ラベリング領域の個数が「１」である場合は「位置ずれでない」と判断したが、傷などの影響を無視することができる場合は、スルーホール８４がはみ出している場合の方がラベリング領域の個数が１個少なくなるため、既定値よりもラベリング領域の個数が少ない場合は「位置ずれ」であると判断するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、ラベリング領域の個数によってスルーホール８４の位置ずれを検出するようにしているが、パッド８１の内側にスルーホール８４が形成されている場合、内側のラベリング領域９２の面積に基づいてスルーホール８４の穴径も同時に検査するようにしてもよい。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、除外ＲＧＢ情報に基づいて除外画素を先に除外し、その後、パッドＲＧＢ情報に基づいてパッド８１に対応する画素を抽出するようにしたが、パッドＲＧＢ情報のみに基づいてパッド８１に対応する画素を抽出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、電子部品を実装していないプリント基板のパッドに形成されたスルーホールの位置ずれを検査することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・検査装置
２・・・画像取得手段
３・・・領域抽出手段
４・・・設定手段
５・・・二値化処理手段
６・・・ラベリング手段
７・・・判定手段
３１・・・パッドＲＧＢ領域
３２・・・除外ＲＧＢ領域
８・・・プリント基板
８１・・・パッド
８１ａ・・・エッジ
８２・・・基材
８３・・・レジスト
８２Ｒ・・・基材レジスト
８１Ｒ・・・パッド上レジスト
８４・・・スルーホール
９・・・検査領域
９１・・・境界部分
９２・・・ラベリング領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板のパッドに形成されたスルーホールの位置を検査できるようにしたスルーホールの検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリント基板のパッドには、電子部品を装着するためのスルーホールが形成されている。ところで、このスルーホールは、パッドの形成とは異なる処理工程で形成されるため、スルーホールの位置がパッドの中心からずれてしまうことがある。そこで、スルーホールの形成状態を正確に検査できるようにした検査装置が各種提案されてきている（特許文献１〜特許文献４）。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１（実開平２−１０５１５６号）には、スルーホールの穴の数をカウントし、基準の数と一致するかどうかを検査する方法が開示されている。このような方法によれば、スルーホールが塞がっているような場合は、これを不良と検出することができる。また、特許文献２（特開平５−６０５３７号）にも、スルーホールの穴詰まりを検出する他、スルーホールの穴径までも検査できるようにした検査装置が開示されている。
【０００４】
さらに、下記の特許文献３（特公平７−８６４６８号）には、図１０に示すように、パッドやスルーホールの画像を細線化処理し、その端点を見つけてスルーホールの位置ずれを検出できるようにした方法が開示されている。このような方法によれば、例えば、スルーホールがパッドからはみ出ているような場合には、パッドのエッジがスルーホールによって切れてしまうため、細線化処理された線に複数の端点を生じ（図１０下図のバツ印）、これによってスルーホールの位置ずれを検出することができる。
【０００５】
また、下記の特許文献４（特開平９−２０３６２０号）には、パッドやスルーホールの画像を二値化処理し、図１１に示すように、画像を８方向にわたって分割してエッジを抽出してスルーホールの形成状態を判断できるようにした検査装置が開示されている。このような方法によれば、特許文献３の細線化処理の際に誤差を生じた場合であっても、そのノイズを生ずることなく、確実にスルーホールの位置ずれを検出することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平２−１０５１５６号公報
【特許文献２】特開平５−０６０５３７号公報
【特許文献３】特公平７−０８６４６８号公報
【特許文献４】特開平９−２０３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載される方法では、次のような問題を生ずる。
【０００８】
すなわち、特許文献１や特許文献２に示す方法は、スルーホールの穴数や穴径の大きさを判断するものであるため、スルーホールの形成位置がパッドからはみ出している場合であっても、穴数や穴径が合っていれば、これを不良と判断することができない。
【０００９】
また、特許文献３や特許文献４のようにエッジを抽出して検査する方法では、画像の取得状態によっては、パッドやスルーホールの輪郭が曖昧なものとなり、正確なエッジを抽出することができなくなる。特に、パッドのエッジの内側までレジストが塗布されているような場合は、パッドの中心側から順に「銅色（露出金属色）」「銅上に塗布されたレジスト色」「基板上のレジスト色」と輝度値が滑らかに変化するため、グレースケールによって画像を取得するとエッジの正確な抽出が難しくなる。しかも、光の照射方向によってはエッジが強く反射したり、陰ができたりすると、更にエッジの抽出が困難になる。このため、特許文献３のような細線化処理する方法や、特許文献４に示すように８方向にわたってエッジを抽出する方法では、その処理を行う前のパッドやスルーホールの検査領域の画像が曖昧では、エッジを正確に抽出することができなくなる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題に着目してなされたもので、エッジを抽出することなくスルーホールの位置ずれを正確に検査することのできるようにしたスルーホールの検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、プリント基板のパッドに設けられたスルーホールの形成状態を検査するスルーホールの検査装置において、プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段とを設けるようにしたものである。
【００１２】
このようにすれば、パッドのエッジを超えてスルーホールが形成されている場合には、スルーホールの領域とパッド以外のラベリング領域が連結して１個となり、これによってスルーホールが位置ずれしていることを検出することができる。一方、スルーホールがパッド内に収まっている場合は、パッド内のスルーホールのラベリング領域とパッド外側のラベリング領域が２個存在することになるため、スルーホールがパッド内に収まっていることを判断することができるようになる。
【００１３】
また、このような発明において、あらかじめパッド領域に対応したパッドＲＧＢ情報およびパッド以外の領域に対応した除外ＲＧＢ情報を設定しておき、当該パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して表面画像から検査領域の画像を抽出する。
【００１４】
このようにすれば、カラー画像でパッド領域やそれ以外の領域を抽出する場合、パッドのＲＧＢやパッド以外のＲＧＢの輝度値をすべて指定しなくても、数個の画素や一定領域のＲＧＢを設定するだけで、その指定されたＲＧＢに近い画素を抽出し、また、除外することができるようになる。
【００１５】
さらに、このような発明において、ラベリングされた画像からスルーホールの形成状態を判定する場合、検査領域の外側境界に接するパッド以外のラベリング領域を除去し、その後、パッド以外のラベリング領域の数をカウントしてその個数が既定値以下である場合は位置ずれであると判定する。
【００１６】
このようにすれば、検査領域内に傷や他の配線パターンなどが存在するような場合であっても、その傷によって分割されたラベリング領域を除去して正確にスルーホールの位置ずれを検査することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の検査装置によれば、プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段とを設けるようにしたので、パッドのエッジを超えてスルーホールが形成されている場合、スルーホールの領域とパッド以外のラベリング領域の個数が連結して１個となり、これによってスルーホールの位置ずれを検出することができる。一方、スルーホールがパッド内に収まっている場合は、パッド内のスルーホールのラベリング領域とパッド外側のラベリング領域が２個存在することになるため、スルーホールがパッド内に収まっていることを判断することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態における検査装置の機能ブロック図を示すものである。
【図２】同形態におけるプリント基板の表面画像から取得されるパッドＲＧＢの領域と除外される除外ＲＧＢの情報を示すものである。
【図３】同形態におけるパッドとスルーホールの位置関係を示すものである。
【図４】同形態におけるパッド近傍に傷などが存在する状態を示す図である。
【図５】同形態における二値化処理された二値化マップを示すものである。
【図６】同形態においてラベリング処理の概要を示す図
【図７】同形態においてラベリング処理された画像と判定処理を示すものである。
【図８】同形態における設定処理を示すフローチャートを示すものである。
【図９】同形態における検査処理を示すフローチャートを示すものである。
【図１０】従来例のスルーホールの検査方法を示すものである。
【図１１】従来例のスルーホールの検査方法を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態における検査装置１は、図３に示すように、プリント基板上に形成されたパッド８１内にスルーホール８４が正確に収まっているかどうかを検査できるようにしたものであって、プリント基板８からその表面画像を取得し、パッド８１が存在する位置の検査領域９の画像を抽出する。そして、図４や図５に示すように、その検査領域９でパッド８１の領域とそれ以外の領域に二値化処理（パッド８１の領域を「０」、それ以外の領域を「１」とした二値化処理）し、パッド以外のラベリング領域の個数に基づいてスルーホール８４がパッド８１からはみ出ていないかどうかを検査できるようにしたものである。以下、図１における機能ブロック図に基づいて検査装置１の構成について詳細に説明する。
【００２０】
まず、画像取得手段２は、検査対象であるプリント基板８からその表面画像を取得する。プリント基板８から表面画像を取得する場合、グレースケールによって表面画像を取得してもよいが、グレースケールであると、図３に示すような金属が露出したパッド８１の領域と（破線の内側領域）、そのパッド８１上にレジスト８３が塗布されている領域８１Ｒ（破線と実線の間の領域）と、基板８２上に直接レジスト８３が塗布されている領域８２Ｒ（実線の外側領域）との輝度値の差が明確にならず、２５６階調の輝度値だけではパッド８１の画像を正確に抽出できない。このため、好ましくは、カラー画像によってプリント基板８の表面画像を取得する。この画像取得手段２でプリント基板８の表面画像を取得する場合は、プリント基板８の斜め上方に配列された照明装置から光を照射し、その反射光をプリント基板８の真上のラインセンサやエリアセンサで取得する。この取得された表面画像は、（ＲＧＢ）＝（０，０，０）〜（２５５，２５５，２５５）からなる輝度の画素によって構成される。そして、その表面画像を画像メモリに格納し、その表面画像から検査領域９であるパッド８１やスルーホール８４の画像を抽出する。
【００２１】
領域抽出手段３は、この取得されたプリント基板８の表面画像から検査領域９であるパッド８１の検査領域９の画像を抽出する。このとき、あらかじめ設定手段４によってパッド８１の存在する座標位置を設定しておく。また、その画像から抽出されるべきパッドＲＧＢ画素情報と、そこから積極的に除外されるべき除外ＲＧＢ画素情報を設定する。ここで、パッド８１の座標位置を設定する場合は、プリント基板８の設計時に使用されたＣＡＤデータをもとにパッド８１の座標位置を設定し、その座標位置を中心としてパッド８１をすべて含むような検査領域９を設定する。この検査領域９の形状としては、正方形や長方形などの矩形状であってもよく、あるいは、円形形状であってもよい。好ましくは、検査対象となるパッド８１やスルーホール８４をすべて含むようにしておく。
【００２２】
一方、パッドＲＧＢ情報は、表面画像からパッド８１を抽出するためのＲＧＢ輝度情報を示すものであって、基準となるプリント基板８のパッド８１から取得された画像に基づいて設定される。このとき、例えば、パッド８１の金属露出部分だけを抽出する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２００，６０，６０）付近の輝度値を設定し、また、パッド８１の外周部分のレジスト８３のオーバーラップ部分８１Ｒをパッド領域として抽出する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２０，１５０，８０）付近の輝度値を設定する。これらの輝度値はレジスト８３の塗布厚や金属表面の研磨傷などによって変化するため、輝度値を設定した後、これらの輝度値を含むようにＲＧＢ輝度値を一定幅だけ膨らまし処理する。具体的には、基準となるプリント基板８の表面画像からマウスでパッド８１の一画素や矩形領域を設定し、その後、その指定された画素の輝度値（矩形領域を設定した場合は、その矩形領域内のすべての画素の輝度値）を含むように、例えば、１２０−α１＜Ｒ＜２００＋α２、６０−β１＜Ｇ＜１５０＋β２、６０−γ１＜Ｂ＜８０＋γ２、などと膨らます（図２参照）。なお、ここでα１〜γ２の各値はそれぞれ個別に設定され、それぞれ異なる値でもよく、あるいは、α１＝α２、β１＝β２、γ１＝γ２と同一になるように設定してもよい。
【００２３】
除外ＲＧＢ情報は、表面画像から積極的に除外したいＲＧＢの輝度値を設定したもので、この実施の形態では、パッド色に近い基材色や、基板８２上のレジスト色などに設定される。この除外ＲＧＢ情報も、基準となるプリント基板８から取得された画像に基づいて設定され、例えば、基材８２そのものの色だけを除外する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（６０，３０，３０）付近の輝度値を設定し、また、その基材８２上にレジスト８３が塗布されている領域８２Ｒを除外する場合は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（８０，１２０，５０）付近の輝度値に設定する。これらの輝度値もレジスト８３の塗布厚によって変化するため、輝度値を指定した後は、これらの輝度値を含むようにＲＧＢ輝度値を一定幅だけ膨らす（図２参照）。すなわち、マウスによって基準となるプリント基板８の表面画像から一画素や矩形領域を設定した後、その指定された画素の輝度値（矩形領域を設定した場合は、その矩形領域内のすべての画素の輝度値）を含むように膨らます。
【００２４】
このようにパッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報を膨らまし処理すると、図２に示すように、パッドＲＧＢ情報を示す領域３１と除外ＲＧＢ情報を示す領域３２とがオーバーラップしてしまう可能性がある。このような場合、検査領域９から除外ＲＧＢ情報の領域３２に含まれる画素を先に除去し、その後、パッドＲＧＢ情報の領域３１に含まれる画素を抽出する。また、これとは逆に、パッドＲＧＢ情報に属する画素を抽出してから除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を除外しても、結果としては抽出される画像は同じになる。
【００２５】
二値化処理手段５は、このように抽出された検査領域９の画像に基づいて二値化処理を行って図４や図５に示すような二値化マップを生成する。二値化処理では、検査領域９内でパッドＲＧＢ色として抽出された画素については「０」とし、パッド以外の除去ＲＧＢ色などとして除外された画素については「１」を設定する。このとき、例えば、パッド８１からスルーホール８４がはみ出している場合は、パッド８１内にスルーホール８４が収まっている場合は、図５（ａ）に示すように、ビット値「１」の領域の塊が、パッドの内側と外側に合計２個存在することになり、一方、図５（ｂ）に示すように、パッド以外（すなわちビット値「１」）の領域の塊が１個のみとなる。
【００２６】
ラベリング手段６は、このように二値化処理された二値化マップに基づいてビット値「０」や「１」の塊ごとにラベリング処理を実行する。ここで「ラベリング」とは、二値化処理されたビット値の塊ごとに符号を割り当てることをいい、この実施の形態では、パッド８１以外の領域（すなわち、「１」が割り当てられた領域）の塊ごとにラベルを付与することとしている。
【００２７】
図６に、このラベリング処理の一例を示す。図６において、符号９３は注目画素であり、符号９４は、その周囲の参照画素である。まず、注目画素９３についてラベルを割り当てる場合、その注目画素９３のビット値が「１」であり、かつ、その周囲の参照画素９４にまだ何もラベルが割り当てられていない場合は、新しいラベルを付けてその注目画素９３に割り当てる。一方、参照画素９４について既にラベルが割り当てられている場合は、そのラベルと同じラベルを注目画素９３に割り当てる。図６においては、注目画素９３のビット値が「１」であり、その左側周囲の参照画素９４に既にラベル「１」が割り当てられているため、その注目画素９３に対してラベル「１」が割り当てられる。以下、同様の処理を検査領域９の左上から右下にの各画素に向けてラベリングされたマップを生成していく。なお、このラベリング処理の方法については他の方法を採用してもよいが、ラベリングの規則によっては、その規則によって生ずる癖が存在し、ラベリングされる領域が分割されたり統合されたりする可能性がある。特に、検査領域９の境界部分９１については、中心部分と比べて相対的にノイズを生じさせやすく、例えば、図４に示すように、検査領域９の近傍に傷や配線パターンなどが存在する場合は、図４（ｂ）に示すように、その傷などによってビット値「１」の領域が内側と外側に分割される可能性がある。
【００２８】
そこで、判定手段７では、このようにラベリングされた画像のうち、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その除去後のラベリング領域の個数をカウントする。すなわち、図５（ａ）に示すように、検査領域９内に他の配線パターンや傷のない状態でスルーホール８４がパッド８１の内側に形成されている場合は、パッド８１の外側のラベリング領域９２とパッド８１の内側のラベリング領域９２が存在し、合計２個のラベリング領域が存在することとなる（図７（ａ））。このとき、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去すれば、パッド８１の領域内のラベリング領域９２が１個だけ残ることになる。すなわち、正常な状態でスルーホール８４が形成されている場合は、境界部分除去後のラベリング領域の個数が「１個」だけとなる。また、図４（ａ）に示すように、検査領域９の他の配線パターンや傷などによって基材８２上のレジスト領域８２Ｒが分断されている場合は、ラベリング領域の個数は「３個」となるが、パッド外側のラベリング領域はいずれも検査領域９の境界部分９１に接しているのでラベリング領域の個数が「１個」となる。
【００２９】
一方、図５（ｂ）に示すように、スルーホール８４がパッド８１からはみ出している場合、外側境界９１に接するラベリング領域９２を除去すると、検査領域９のラベリング領域の個数が「０個」となる（図７（ｂ））。そこで、判定手段７では、この検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を取り除き、その後のラベリング領域の個数をカウントしてその個数が「０個」であれば「位置ずれである」と判定する。
【００３０】
次に、このように構成された検査装置１の検査フローについて、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
＜検査領域９の画像抽出のための設定＞
まず、パッド８１やスルーホール８４を含む検査領域９を表面画像から抽出するため事前作業について説明する。
【００３２】
まず、検査対象物であるプリント基板８からパッド８１の検査領域９を抽出する場合、事前に基準となるプリント基板８を用意して、その表面画像を取得する（ステップＳ１）。このとき、基準となるプリント基板８としては、他の検査装置１や目視検査で良品と判断されたものを用い、その取得された表面画像をディスプレイに表示させる（ステップＳ２）。そして、オペレーターから、ＣＡＤデータやマウスによる画面操作によってパッド８１の座標位置の設定受付を行い（ステップＳ３）、その座標位置やパッド８１を含む矩形領域の大きさを記憶させる（ステップＳ４）。
【００３３】
このように座標位置や検査領域９の大きさを設定した後、今度は、ディスプレイに表示された検査領域９の画像に基づいて、パッド８１の金属露出部分やパッド８１上のレジスト８３塗布領域の画素の選択を受け付け、その画素のＲＧＢ情報をパッドＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ５）。また、これと同様に、パッド８１以外の部分で積極的に除外したい色の画素について選択を受け付け、その画素のＲＧＢ情報を除外ＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ６）。このとき、除外色としては、パッド色と間違われやすい色を設定する。そして、このようにパッドＲＧＢ情報や除外ＲＧＢ情報を設定した後、それぞれの情報を膨らまし処理してパッドＲＧＢ情報や除外ＲＧＢ情報として記憶させる（ステップＳ７）。
【００３４】
＜検査対象物の検査処理＞
次に、このように検査領域９の座標やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報を設定した後、検査対象物であるプリント基板８を検査する処理について図９のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
検査対象物であるプリント基板８の形成状態を検査する場合、同様に、検査対象物のプリント基板８から表面画像を取得し（ステップＴ１）、その画像を画像メモリに格納する。そして、その表面画像から、あらかじめ記憶されているパッド８１の座標位置に基づいて検査領域９を抽出し（ステップＴ２）、その検査領域９の画像から前記膨らまし処理された除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を除去する（ステップＴ３）。このとき、基材８２そのものの色に対応する画素や、基材８２上に塗布されたレジスト８３の色に対応する画素などは除去される。このように除外ＲＧＢ情報に含まれる画素を取り除いた後は、前記膨らまし処理された後のパッドＲＧＢ情報に属する画素を抽出し（ステップＴ４）、例えば、パッド８１の金属色やパッド８１上のレジスト色などに含まれる画素だけを抽出する。このような処理を行うことにより、検査領域９の画像としては、パッド８１の領域に対応する画像だけが残ることになり、それ以外の画像は除去されることになる。
【００３６】
次に、このように抽出されたパッド８１の領域の画像を二値化処理して二値化マップを生成する（ステップＴ５）。この二値化処理では、パッド８１以外の領域を「１」とし、パッド８１の領域を「０」とする。これにより、図４や図５に示すように、基材８２のレジスト８３領域やスルーホール８４の部分は「１」となり、パッド８１の金属露出部分やパッド８１のレジスト塗布領域８１Ｒは「０」となる。
【００３７】
ステップＴ６では、このように生成された二値化マップからラベリング処理を行う。このラベリング処理では、パッド８１以外の領域についてのラベリング処理を実行し、二値化マップで「１」の付されている画素の塊ごとにラベルを付けていく。この処理によって、例えば、パッド８１内にスルーホール８４が形成されている場合は、図７に示すように、スルーホール８４の部分のラベル「１」の部分と、パッド８１その外側領域のラベル「２」の部分とで２個のラベリング領域９２が存在することになる。一方、パッド８１の境界部分からスルーホール８４がはみ出している場合は、ラベリング領域９２は１個だけとなる。
【００３８】
判定処理では、このラベリング処理された後のマップに基づいてスルーホール８４の位置ずれを判定する。この判定処理では、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し（ステップＴ７）、そこで残ったラベリング領域９２の個数をカウントする。このとき、パッド８１内にスルーホール８４が形成されている場合は、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去した後のラベリング領域の個数が「１個」（パッド８１内のスルーホール部分の１個）だけとなり、一方、パッド８１からスルーホール８４がはみ出している場合は、スルーホール８４と外側領域が一体化されて、ラベリング領域の個数が「０個」となる。そこで、判定手段７によってラベリング領域の個数が「０個」の場合は「位置ずれ」であると判定し（ステップＴ９）、一方、ラベリング領域の個数が「１個」である場合は「位置ずれなし」と判定し（ステップＴ１０）てその結果を出力する。
【００３９】
このように上記実施の形態によれば、プリント基板８の表面画像を取得する画像取得手段２と、パッド８１の座標位置やパッドＲＧＢ情報、除外ＲＧＢ情報などに基づいてパッド８１を含む検査領域９の画像を抽出する領域抽出手段３と、この検査領域９の画像から二値化マップを生成する二値化処理手段５と、この二値化マップに基づいてパッド８１以外の領域についてラベリング処理を実行するラベリング手段６とを備え、パッド８１以外のラベリング領域９２の個数をカウントしてその個数が既定値よりも少ない場合は「位置ずれである」と判定するようにしたので、パッド８１のエッジ８１ａを超えてスルーホール８４が形成されているかどうかを判定することができる。
【００４０】
また、このように検査領域９を抽出する場合、パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して検査領域９の画像を抽出するようにしたので、カラー画像でパッド８１の検査領域９を抽出する場合、パッド８１のＲＧＢやパッド８１以外のＲＧＢの輝度値をすべて指定しなくても、数画素のＲＧＢや一定範囲内のＲＧＢを設定するだけで、その指定されたＲＧＢ近傍の画素を抽出し、また、除外することができるようになる。
【００４１】
さらには、ラベリングされた画像からスルーホール８４の形成状態を判定する場合、検査領域９の境界部分９１に接するラベリング領域９２を除去し、その後、パッド８１以外の領域のラベリング領域の個数が「０」であれば「位置ずれである」と判定するようにしたので、図４に示すように、検査領域９に傷や他の配線パターンなどが存在する場合であっても、その傷などによって分割されたラベリング領域９２を除去して正確に位置ずれを検査することができるようになる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００４３】
例えば、上記実施の形態では、ラベリング領域の個数が「０」である場合は「位置ずれである」と判定し、ラベリング領域の個数が「１」である場合は「位置ずれでない」と判断したが、傷などの影響を無視することができる場合は、スルーホール８４がはみ出している場合の方がラベリング領域の個数が１個少なくなるため、既定値よりもラベリング領域の個数が少ない場合は「位置ずれ」であると判断するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、ラベリング領域の個数によってスルーホール８４の位置ずれを検出するようにしているが、パッド８１の内側にスルーホール８４が形成されている場合、内側のラベリング領域９２の面積に基づいてスルーホール８４の穴径も同時に検査するようにしてもよい。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、除外ＲＧＢ情報に基づいて除外画素を先に除外し、その後、パッドＲＧＢ情報に基づいてパッド８１に対応する画素を抽出するようにしたが、パッドＲＧＢ情報のみに基づいてパッド８１に対応する画素を抽出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、電子部品を実装していないプリント基板のパッドに形成されたスルーホールの位置ずれを検査することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・検査装置
２・・・画像取得手段
３・・・領域抽出手段
４・・・設定手段
５・・・二値化処理手段
６・・・ラベリング手段
７・・・判定手段
３１・・・パッドＲＧＢ領域
３２・・・除外ＲＧＢ領域
８・・・プリント基板
８１・・・パッド
８１ａ・・・エッジ
８２・・・基材
８３・・・レジスト
８２Ｒ・・・基材レジスト
８１Ｒ・・・パッド上レジスト
８４・・・スルーホール
９・・・検査領域
９１・・・境界部分
９２・・・ラベリング領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板のパッドに設けられたスルーホールの形成状態を検査するスルーホールの検査装置において、
プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、
当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、
当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、
当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、
当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段と、
を設けたことを特徴とするスルーホールの検査装置。
【請求項２】
前記領域抽出手段が、あらかじめパッド領域に対応したパッドＲＧＢ情報およびパッド以外の領域に対応した除外ＲＧＢ情報を設定しておき、当該パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して検査領域の画像を抽出するものである請求項１に記載のスルーホールの検査装置。
【請求項３】
前記判定手段が、ラベリングされた画像からスルーホールの形成状態を判定する場合、検査領域の外側境界に接するパッド以外のラベリング領域を除去し、その後、パッド以外のラベリング領域の数をカウントしてその個数が既定値以下である場合は位置ずれであると判定するようにしたものである請求項１に記載のスルーホールの検査装置。
【請求項１】
プリント基板のパッドに設けられたスルーホールの形成状態を検査するスルーホールの検査装置において、
プリント基板の表面画像を取得する画像取得手段と、
当該表面画像からパッドを含む検査領域の画像を抽出する領域抽出手段と、
当該抽出された画像から二値化マップを生成する二値化処理手段と、
当該二値化マップに基づいてラベリング処理を実行するラベリング手段と、
当該ラベリング処理された情報に基づいてパッド以外のラベリング領域の個数をカウントし、当該ラベリング領域の個数が所定の個数以下である場合は位置ずれであると判定する判定手段と、
を設けたことを特徴とするスルーホールの検査装置。
【請求項２】
前記領域抽出手段が、あらかじめパッド領域に対応したパッドＲＧＢ情報およびパッド以外の領域に対応した除外ＲＧＢ情報を設定しておき、当該パッドＲＧＢ情報と除外ＲＧＢ情報の領域を膨らまし処理して検査領域の画像を抽出するものである請求項１に記載のスルーホールの検査装置。
【請求項３】
前記判定手段が、ラベリングされた画像からスルーホールの形成状態を判定する場合、検査領域の外側境界に接するパッド以外のラベリング領域を除去し、その後、パッド以外のラベリング領域の数をカウントしてその個数が既定値以下である場合は位置ずれであると判定するようにしたものである請求項１に記載のスルーホールの検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１７５４８３（Ｐ２０１０−１７５４８３Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１０２３（Ｐ２００９−２１０２３）
【出願日】平成２１年１月３１日（２００９．１．３１）
【出願人】（５９７０２８０８１）株式会社メガトレード (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３１日（２００９．１．３１）
【出願人】（５９７０２８０８１）株式会社メガトレード (27)
【Ｆターム（参考）】
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