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JP2004045128A - Calibration reference device, image processing method for calibrating image inspection device using the calibration reference device, and image inspection device calibration method - Google Patents

Calibration reference device, image processing method for calibrating image inspection device using the calibration reference device, and image inspection device calibration method Download PDF

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Publication number
JP2004045128A
JP2004045128A JP2002201076A JP2002201076A JP2004045128A JP 2004045128 A JP2004045128 A JP 2004045128A JP 2002201076 A JP2002201076 A JP 2002201076A JP 2002201076 A JP2002201076 A JP 2002201076A JP 2004045128 A JP2004045128 A JP 2004045128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
calibration
calibration reference
image inspection
reference device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002201076A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Sudo
須藤 利之
Taichi Nakanishi
中西 太一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pentax Corp filed Critical Pentax Corp
Priority to JP2002201076A priority Critical patent/JP2004045128A/en
Publication of JP2004045128A publication Critical patent/JP2004045128A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

【課題】画像検査装置の校正の為の画像処理を高い精度で、高速に実行できる、校正基準器、その校正基準器を用いた画像処理方法、および画像検査装置校正方法を提供する。
【解決手段】校正基準器を、平面的な形状を有し、平面的な形状の周縁部には、頂点を有する突起またはへこみ部が2個所形成され、2個所に形成された突起またはへこみ部のそれぞれの頂点間が、画像検査装置の校正のための長さ測定位置として用いられるような構成とする。そして、画像検査装置において、(1)校正基準器の画像データから画像上で校正基準器を抽出し、(2)抽出された画像からさらに、2個所に形成された突起またはへこみ部を画像上で抽出し、(3)それぞれの頂点間の長さをピクセル精度またはサブピクセル精度で算出し、(4)画像検査装置の機差を表す指標値を得る。
【選択図】  図2
A image processing with high accuracy for the calibration of the image inspection device, can be executed at high speed, calibration reference device, and provides the calibrated reference device and image processing method using, and image inspection device calibration method.
A calibration reference has a planar shape, and two projections or dents having vertices are formed on a peripheral portion of the planar shape, and projections or dents formed at two locations are provided. Is used as a length measurement position for calibration of the image inspection apparatus. Then, in the image inspection apparatus, (1) the calibration reference is extracted on the image from the image data of the calibration reference, and (2) the projections or dents formed at two places are further displayed on the image from the extracted image. And (3) calculate the length between the vertices with pixel accuracy or sub-pixel accuracy, and (4) obtain an index value indicating the machine difference of the image inspection apparatus.
[Selection] Figure 2

Description

【特許請求の範囲】
【請求項1】画像検査装置の校正に用いる為の校正基準器であって、平面的な形状を有し、前記平面的な形状の周縁部には、頂点を有する突起部またはへこみ部が2個所形成され、前記2個所に形成された前記突起またはへこみ部のそれぞれの頂点間が前記画像検査装置の校正のための長さ測定位置となること、を特徴とする校正基準器。
【請求項2】前記校正基準器は略円形の形状である、請求項1に記載の校正基準器。
【請求項3】前記略円形の形状の中心位置に対向する周縁部上の位置に、頂点を有する突起部が2個所形成され、該2個所の突起部のそれぞれの頂点間が、前記校正基準器の最大径である、請求項2に記載の校正基準器。
【請求項4】請求項1から3のいずれかに記載の校正基準器を用いる、画像検査装置の校正を行なうための画像処理方法であって、
前記画像検査装置で撮像された前記校正基準器の画像データから画像上で前記校正基準器を抽出するステップと、
さらに、抽出された前記校正基準器の画像から前記2個所に形成された突起部またはへこみ部を画像上で抽出するステップと、
抽出された前記2個所の突起部またはへこみ部のそれぞれの頂点間の長さをピクセル精度またはサブピクセル精度で算出するステップと、
算出されたピクセル精度またはサブピクセル精度での前記頂点間の長さと、予め前記校正基準器の前記頂点間の距離を計測して得られた既知の基準長さとに基づいて、前記画像検査装置の機差を表す指標値を得るステップと、
を含むことを特徴とする画像検査装置の校正のための画像処理方法。
【請求項5】前記画像データから前記校正基準器の画像を抽出する際に、自動閾値処理を用いて前記抽出を行なうこと、を特徴とする請求項4に記載の画像検査装置の校正のための画像処理方法。
【請求項6】請求項4または5に記載の画像処理方法により得られた前記画像検査装置の機差を表す指標値に基づいて、前記画像検査装置の機差を校正すること、を特徴とする画像検査装置の校正方法。
【請求項7】請求項4から6のいずれかに記載の方法を、コンピュータで実行するためのソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検物を撮像して得られる画像に基づいて被検物の検査を行う画像検査装置の校正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
レンズ等の光学部材(以下、被検物という)を画像処理によって検査する画像検査装置が知られている。このような画像検査装置では、まず、光源からの光で照明された被検物をCCDカメラ等で撮影し、撮影された画像に所定の処理を施すことにより被検物に存在する不良要因を抽出し、その形状ごとに分類する。一般的に、不良要因としては、ゴミやキズ、ケバ(糸くず)、汚れ等がある。また、画像検査装置によっては、被検物を複数のエリアに分割し、不良要因を、その不良要因が発生した位置に対応するエリアごとに分類する。抽出された不良要因を形状やエリアによって分類すると、画像検査装置は、各不良要因を数値(品質点数)化する。そして、各不良要因の合計点数によって、被検物の良否判定を行う。
【0003】
一方、このような画像検査装置では、画像検査装置間での機差を校正することが重要となる。そのため、通常は、図9のような直径が既知(計測済み)の円形の校正基準器10を用い、次のような手順で、校正基準器10の直径を画像上で求める。まず、この校正基準器10を画像検査装置にセットして撮影し、固定の閾値を用いて画像を生成する。この校正基準器10の画像から、校正基準器10の直径を画素数として求める。校正基準器10の直径は既知なので、それぞれの画像検査装置について「1画素当たりの長さ」が、例えば(ミクロン/画素)で求められる。この値は、画像検査装置の機差を表す指標となる。よって、この値(「1画素当たりの長さ」)を装置毎に求めれば、この値に基づいて画像検査装置の校正を行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図10、11は、機差のある2つの画像検査装置で校正基準器10の画像が生成された場合の例を示している。第1の画像検査装置で生成された画像を図10とする。図10は、この第1の画像検査装置で生成された画像上では校正基準器10の直径が、網掛けの円13のように、実際の校正基準器10の寸法よりも大くなっている状態を示している。また、第2の画像検査装置で生成された画像を図11とする。図11は、第2の画像検査装置で生成された画像上では校正基準器10の直径が、網掛けの円15のように、実際の校正基準機10の寸法よりも小さくなっている状態を示している。
【0005】
この場合、第1の画像検査装置、および第2の画像検査装置について求められる「1画素当たりの長さ」に基づいて、これらの画像検査装置間の機差を解消すること、つまり機差を校正することができる。
【0006】
しかしながら、円形の校正基準器を用いて機差を取得することは、生成された画像上での関心領域が画像全体になる、つまり、校正基準器の直径を求める為に画像全体を対象として直径部分の決定を行わなければならない。また、画像検査装置の光量が装置毎に一定でないため、従来のように固定の閾値を用いた測定では、校正基準器の画像が装置間で一定にならない場合もある。
【0007】
また、従来一般的に用いられている円形の校正基準器は、予め精密に直径を計測しておいて用いるものであるものの、校正基準器を厳密な円形とすることは通常は困難であり、また、画像処理でその直径を求める位置と、実際に計測が行われた位置との整合をとることは通常は難しい。したがって、校正基準器の、画像上で直径を求めた位置と、実際に計測が行われた位置が異なってしまう場合もある。
【0008】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされた。すなわち、本発明は、以上のような課題を解決し、画像検査装置の校正の為の画像処理を高い精度で、高速に実行できる、校正基準器、その校正基準器を用いた画像処理方法、および画像検査装置校正方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、校正基準器を、平面的な形状を有し、平面的な形状の周縁部には、頂点を有する突起またはへこみ部が2個所形成され、2個所に形成された突起またはへこみ部のそれぞれの頂点間が、画像検査装置の校正のための長さ測定位置として用いられるような構成とする(請求項1)。2個所の突起部またはへこみ部の頂点は、物理的な寸法計測を行なう際の及びそれが行われた場所であることを示す目印となると同時に、その突起部またはへこみ部自体が、画像上で長さを計算すべきポイントを抽出する為の目印となる。よってこの校正基準器を用いれば、長さを計算すべき位置を画像上で迅速に認識でき、画像処理を効率よく行なうことが可能になる。
【0010】
この場合、校正基準器は略円形の形状であっても良い(請求項2)。また、校正基準器は、略円形の形状の中心位置に対向する周縁部上の位置に、頂点を有する突起部が2個所形成され、該2個所の突起部のそれぞれの頂点間が校正基準器の最大径である構成であっても良い(請求項3)。
【0011】
上記目的を達成するために、上記のような突起部またはへこみ部を有する校正基準器を用いての、画像検査装置の校正を行なうための方法として、
(1)画像検査装置で撮像された校正基準器の画像データから画像上で校正基準器を抽出するステップと、
(2)さらに、抽出された校正基準器の画像から、2個所に形成された突起またはへこみ部を画像上で抽出するステップと、
(3)抽出された、2個所の突起またはへこみ部のそれぞれの頂点間の長さをピクセル精度またはサブピクセル精度で算出するステップと、
(4)算出されたピクセル精度またはサブピクセル精度での頂点間の長さと、予め校正基準器の頂点間の距離を計測して得られた既知の基準長さとに基づいて、画像検査装置の機差を表す指標値を得るステップと、を含む画像処理方法を提供する。この校正基準器は、突起部またはへこみ部を目印として有しているため、画像上で長さを計算すべき位置を迅速に抽出することが可能である。
【0012】
上記(1)のステップにおいて、画像データから校正基準器の画像を抽出する際に、自動閾値処理を用いて抽出を行なう構成とすることができる(請求項5)。
【0013】
以上のような画像処理方法により得られた、画像検査装置の機差を表す指標値に基づいて、画像検査装置の機差を校正する校正方法を構成することができる(請求項6)。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は画像検査装置1の概略構成図である。この画像検査装置1に対して、本発明の実施形態としての機差校正の為の画像処理が行われる。まず、図1を参照して画像検査装置1の構成と通常の動作について説明する。
【0015】
画像検査装置1は、画像撮影部100と画像処理システム200とを有する。画像撮影部100は、CCDカメラ101、光源102、ホルダ104を有する。ホルダ104の上面は、被検物Sが載置されるテーブル部104aとして構成される。またホルダ104の下部は、画像撮影部100のステージ103の上面に形成されたレール103a上に設置され、レール103aに沿って水平方向に移動可能な駆動部104bとして構成されている。また、CCDカメラ101および光源102は、それぞれ画像撮影部100のフレーム部105に固定されている。CCDカメラ101は対物レンズユニット101aとCCD101bとを有する。光源102は、複数の光ファイバを有している。各光ファイバは、各々から射出された光は、被検物Sに斜めに入射するように、かつ射出端面が環状に並ぶように配設されている。
【0016】
画像処理システム200は、画像撮影部100より送信された画像データを処理して、被検物Sの良否判定を行うプロセッサ201と、画像撮影部100より送信された画像データやプロセッサ201による画像処理結果等を表示可能なモニタ202とを有する。
【0017】
次に、画像検査装置1の機差を校正するための処理に関し説明する。図2は、校正を行うために用いる校正基準器21を示している。また、図3は、校正基準器21を用いた校正処理のフローチャートであり、図4は、図3における画像処理についての詳細なフローチャートである。
【0018】
校正基準器21(図2)は、略円形の形状であり、2つの突起部21a、21bを有し、これらの突起部21a、21b間が最大径Dとなるように構成されている。したがって、校正基準器21についての寸法の計測は、突起部21a、21b間について行えば良いことになる。なお、画像処理では、校正基準器21の突起部21a、21b部分のみに注目することで、最大径Dを画素数として(またはサブピクセル精度で)得ることが可能となる。
【0019】
機差校正の流れは、図3に示すように、まず、校正基準器21を画像検査装置1に設置して、画像撮影部100において走査を行い校正基準器21を撮像する(S301)。撮像により得られた多階調の画像データは、画像処理システム200に送信されここで画像処理される(S302)。画像処理(S302)では、校正基準器21の最大径Dが算出され、それにより、この画像検査装置1での、「1画素当たりの長さ」が得られ、この値に基づいて画像処理装置1が校正される(S303)。
【0020】
図4は、図3の画像処理(S302)の詳細を示している。まず、撮像によって得られた多階調の画像に対して自動閾値処理を行い、画像上で校正基準器21の抽出を行う(S401)。自動閾値処理としては、画像のヒストグラムから好適な閾値を求める手法を用いることができる。自動閾値処理により、校正基準器21を抽出する精度を高めることができる。抽出された画像は、図5のようになる。
【0021】
次にステップS402では、校正基準器21の抽出画像(図5)から、関心領域の絞り込みを行う。関心領域の絞り込みは、突起部分21a、21bを画像上で見つければ良いので比較的容易である。関心領域は、図6に領域51、52として示すように、突起部分21a,21bを含む領域として決定される。なお、ここまでの処理は画素単位での処理となっている。
【0022】
次に、ステップS403では、関心領域51、52についてサブピクセル処理によってサブピクセル精度で校正基準器21の境界位置を決定する。サブピクセル処理とは、例えば、各画素の階調データをもとに境界付近での輝度勾配(つまり、勾配の近似波形)を求め、この輝度勾配に所定の閾値を適用して境界位置を決定する処理である。サブピクセル処理によって例えば0.1画素精度で境界位置を決定することができる。図7に、関心領域52に関して、サブピクセル精度で決定した境界位置の例を示す(境界位置B1)。
【0023】
関心領域51、52について境界領域が決定されたので、次にステップS404では、関心領域51と52間の最大距離(つまり、関心領域51、52のそれぞれの頂点間の長さ)を算出する。このように、図4の画像処理では、関心領域51、52に注目して処理すれば良くなるため、処理を高速化することが可能となる。したがって、サブピクセル処理のような比較的負荷の重い画像処理を採用しても、全体としての処理速度を高くすることが可能である。
【0024】
なお、図4の一連の手順で算出される最大距離をモニタしながら(図4の一連の手順を繰り返しながら)、CCDカメラ101をピント調節する制御を行ない、一連の処理で得られる最大距離が最小になったときにピント調節完了とするとともに、このときの距離を、最終的な最大距離として決定することが好ましい。このようにして得られた最大距離は、次の校正処理(S303)において用いられる。
【0025】
ステップS303(校正処理)では、上記のように得られた最大距離と、校正基準器21の最大径部分の実際の寸法(計測済みの寸法)とから、画像検査装置1の撮影の倍率(1画素当たりの長さ(ミクロン/画素))を求め保存しておく。この倍率は、画像検査装置の機差を表す指標値となる。実際の被検物の検査の過程で、この倍率を、画像処理により求められる不良要因の大きさを補正する為の補正値として用いる。このことにより、画像検査装置間の機差が校正される。
【0026】
例えば、2つの画像検査装置において、倍率がそれぞれP1(ミクロン/画素)、P2(ミクロン/画素)と求められ保存されていたとする。そして、各画像検査装置で長さが2画素の不良要因が検出されたとする。この場合、各画像検査装置において、それぞれ、不良要因の寸法は2・P1(ミクロン)、2・P2(ミクロン)として求められる。検出された画素数をそのまま不良要因の寸法とせず、各画像検査装置に固有の倍率を乗じて補正した値を不良要因の寸法としているので、機差が解消された正しい寸法が得られる。
【0027】
以上説明した本発明の実施形態に関する様々な変形例が有り得る。例えば図4に示した画像処理において、自動閾値処理(S401)は、校正基準器の抽出の精度を高めるのに有効であるが、自動閾値処理は必ず必要なわけではなく、通常の経験的な閾値が用いられる構成であっても良い。また、サブピクセル処理(S403)についても必ずしも必要ではなく、通常の画素単位での処理としても良い。
【0028】
また、以上から理解できるように、校正基準器は、図2に示した構成に限られない。寸法が計測された部分の目印があり、かつ、その部分を画像上で関心領域として抽出することが比較的容易であれば、様々な形状の校正基準器を用いることができる。また、寸法が計測された部分は、必ずしもその校正基準器の最大径でなくても良い。
【0029】
図8に、校正基準器の別の例を示した(校正基準器60)。図8に示すように校正基準器60には、へこみ部61、62が形成されているが、このへこみ部61,62を画像処理で関心領域として抽出することは比較的容易であるので、この校正基準器60は校正基準器21と同等の機能を達成することができる。この場合、へこみ部61、62のそれぞれの頂点間の長さD2を予め計測しておき、このD2に対応する長さを画像処理上で算出することになる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の校正基準器によれば、長さを計算すべき位置を画像上で迅速に認識でき、画像処理を効率よく行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態としての画像処理方法が実行される画像検査装置の構成を表す図である。
【図2】図1の画像処理で用いる校正基準器を表す図である。
【図3】図1の画像検査装置を校正する為の校正処理を表すフローチャートである。
【図4】図3の校正処理における画像処理の詳細を表すフローチャートである。
【図5】図4の画像処理において抽出された校正基準器の画像を表す図である。
【図6】図4の画像処理において抽出された関心領域を示す図である。
【図7】
図6の関心領域についてサブピクセル処理を行なった状態を示す図である。
【図8】校正基準器としての別の例を示す図である。
【図9】
従来の校正基準器を表す図である。
【図10】校正基準器が実際よりも大きく抽出された状態を示す図である。
【図11】校正基準器が実際よりも小さく抽出された状態を示す図である。
【符号の説明】
1 画像検査装置
21 校正基準器
100 画像撮影部
101 CCDカメラ
102 光源
104 ホルダ
104a テーブル部
200 画像処理システム
201 プロセッサ
202 モニタ
[Claims]
1. A calibration reference device for use in calibrating an image inspection apparatus, wherein the calibration reference device has a planar shape, and a projection or a dent having an apex is provided on a periphery of the planar shape. A calibration reference device formed at a position, and a distance between vertexes of the protrusions or the dents formed at the two positions is a length measurement position for calibration of the image inspection apparatus.
Wherein said calibration reference device is substantially circular in shape, the calibration standards as claimed in claim 1.
3. A projection having two vertices is formed at a position on a peripheral portion opposite to a center position of the substantially circular shape, and a distance between the vertices of the two projections is defined by the calibration reference. 3. The calibration reference of claim 2, which is the maximum diameter of the reference.
4. An image processing method for calibrating an image inspection apparatus, using the calibration reference device according to claim 1.
Extracting the calibration reference on an image from the image data of the calibration reference taken by the image inspection apparatus;
Extracting, on the image, the protrusions or dents formed at the two locations from the extracted image of the calibration reference device;
Calculating the length between the respective vertices of the extracted two protrusions or dents with pixel accuracy or sub-pixel accuracy;
Based on the calculated length between the vertices at the pixel accuracy or sub-pixel accuracy, and a known reference length obtained by measuring the distance between the vertices of the calibration reference device in advance, the image inspection device Obtaining an index value representing the machine difference;
An image processing method for calibrating an image inspection apparatus, comprising:
Wherein when extracting an image of said calibration datum from said image data, to perform the extraction using an automatic thresholding, for calibration of the image inspection apparatus according to claim 4, characterized in Image processing method.
6. An apparatus for calibrating machine differences of said image inspection apparatus based on an index value indicating machine differences of said image inspection apparatus obtained by the image processing method according to claim 4 or 5. Calibration method for image inspection equipment
7. Software for executing a method according to claim 4 on a computer.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for calibrating an image inspection apparatus that inspects an object based on an image obtained by imaging the object.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image inspection apparatus for inspecting an optical member such as a lens (hereinafter, referred to as an object) by image processing is known. In such an image inspection apparatus, first, a test object illuminated with light from a light source is photographed by a CCD camera or the like, and a predetermined process is performed on the photographed image to determine a defect factor present in the test object. Extract and classify by shape. Generally, defective factors include dust, scratches, fluff (filaments), and dirt. Further, depending on the image inspection apparatus, the test object is divided into a plurality of areas, and the causes of failure are classified into areas corresponding to the positions where the causes of failure occur. When the extracted failure factors are classified according to shape and area, the image inspection device quantifies each failure factor into a numerical value (quality score). Then, the quality of the test object is determined based on the total score of each defect factor.
[0003]
On the other hand, in such an image inspection apparatus, it is important to calibrate a difference between the image inspection apparatuses. Therefore, normally, the diameter of the calibration reference device 10 is obtained on an image by using the circular calibration reference device 10 having a known (measured) diameter as shown in FIG. First, the calibration reference device 10 is set in an image inspection apparatus, an image is taken, and an image is generated using a fixed threshold. From the image of the calibration reference device 10, obtains the diameter of the calibration reference device 10 as the number of pixels. Since the diameter of the calibration reference 10 is known, the “length per pixel” is obtained, for example, in (microns / pixel) for each image inspection apparatus. This value is an index indicating the difference between the image inspection apparatuses. Therefore, if this value (“length per pixel”) is obtained for each device, the image inspection device can be calibrated based on this value.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
FIGS. 10 and 11 show examples in which an image of the calibration reference device 10 is generated by two image inspection apparatuses having machine differences. FIG. 10 shows an image generated by the first image inspection apparatus. 10, the diameter of the first calibration standard 10 on the image generated by the image inspecting apparatus, which is larger Ku than the dimension of the way, the actual calibration reference 10 shaded circle 13 The state is shown. FIG. 11 shows an image generated by the second image inspection apparatus. FIG. 11 shows a state in which the diameter of the calibration reference device 10 is smaller than the actual size of the calibration reference device 10 as indicated by a hatched circle 15 on the image generated by the second image inspection apparatus. Is shown.
[0005]
In this case, based on the “length per pixel” determined for the first image inspection device and the second image inspection device, eliminating the machine difference between these image inspection devices, Can be calibrated .
[0006]
However, acquiring instrumental differences using a circular calibration reference means that the region of interest on the generated image is the entire image, that is, the diameter of the entire image is used to determine the diameter of the calibration reference. Partial decisions must be made. Further, since the light amount of the image inspection apparatus is not constant for each apparatus, the image of the calibration reference device may not be constant between apparatuses in a measurement using a fixed threshold as in the related art.
[0007]
In addition, although a circular calibration standard generally used in the past is used by measuring the diameter precisely in advance, it is usually difficult to make the calibration standard a strict circle, In addition, it is usually difficult to match the position where the diameter is determined by image processing with the position where the measurement is actually performed. Therefore, the position where the diameter is obtained on the image of the calibration reference device may be different from the position where the actual measurement is performed.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, the present invention solves the above problems, with high accuracy, high-speed image processing for calibration of the image inspection device, a calibration reference device, an image processing method using the calibration reference device, And a method of calibrating an image inspection apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the calibration reference device has a planar shape, and two projections or depressions having vertices are formed on the peripheral edge of the planar shape, and the projections formed at two locations are formed. Alternatively, the configuration is such that the space between the vertices of the recess is used as a length measurement position for calibration of the image inspection apparatus. The vertices of the two protrusions or dents serve as markers for performing physical dimension measurement and indicating the place where the measurement was performed, and at the same time, the protrusions or dents themselves are displayed on the image. This is a mark for extracting the point for which the length is to be calculated. Therefore, if this calibration reference device is used, the position where the length should be calculated can be quickly recognized on the image, and the image processing can be performed efficiently.
[0010]
In this case, the calibration reference device may have a substantially circular shape (claim 2). Further, the calibration reference device has two protrusions having vertexes formed at positions on a peripheral portion opposed to the center position of the substantially circular shape, and a distance between the vertices of the two protrusions is set to the calibration reference device. May be the maximum diameter (claim 3).
[0011]
To achieve the above object, using a calibration reference having a protrusion or a dent as described above, as a method for calibrating an image inspection apparatus,
(1) extracting a calibration reference on an image from image data of the calibration reference taken by the image inspection apparatus;
(2) extracting, on the image, protrusions or dents formed at two locations from the extracted image of the calibration reference device;
(3) calculating the length between the vertices of each of the two extracted protrusions or dents with pixel accuracy or sub-pixel accuracy;
(4) Based on the calculated length between vertices at the pixel accuracy or sub-pixel accuracy and the known reference length obtained by measuring the distance between the vertices of the calibration reference device in advance, Obtaining an index value representing the difference. Since the calibration reference device has a protrusion or a depression as a mark, it is possible to quickly extract a position on the image at which the length is to be calculated.
[0012]
In the step (1), when the image of the calibration reference device is extracted from the image data, the image may be extracted using automatic threshold processing.
[0013]
A calibration method for calibrating the machine difference of the image inspection device can be configured based on the index value indicating the machine difference of the image inspection device obtained by the image processing method as described above (claim 6).
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the image inspection apparatus 1. Image processing for machine difference calibration as an embodiment of the present invention is performed on the image inspection apparatus 1. First, the configuration and normal operation of the image inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
[0015]
The image inspection apparatus 1 includes an image photographing unit 100 and an image processing system 200. The image photographing unit 100 includes a CCD camera 101, a light source 102, and a holder 104. The upper surface of the holder 104 is configured as a table 104a on which the test object S is placed. The lower portion of the holder 104 is provided on a rail 103a formed on the upper surface of the stage 103 of the image capturing unit 100, and is configured as a driving unit 104b that can move in the horizontal direction along the rail 103a. Further, the CCD camera 101 and the light source 102 are fixed to the frame unit 105 of the image capturing unit 100, respectively. The CCD camera 101 has an objective lens unit 101a and a CCD 101b. The light source 102 has a plurality of optical fibers. Each optical fiber is disposed such that light emitted from each of the optical fibers is obliquely incident on the test object S and the emission end faces are arranged in a ring.
[0016]
The image processing system 200 processes the image data transmitted from the image photographing unit 100 to determine the quality of the test object S, and the image data transmitted from the image photographing unit 100 and image processing by the processor 201. A monitor 202 capable of displaying results and the like.
[0017]
Next, a process for calibrating machine differences of the image inspection apparatus 1 will be described. FIG. 2 shows a calibration reference 21 used for performing calibration . FIG. 3 is a flowchart of a calibration process using the calibration reference device 21, and FIG. 4 is a detailed flowchart of the image processing in FIG.
[0018]
The calibration reference 21 (FIG. 2) has a substantially circular shape, has two projections 21a and 21b, and is configured so that the maximum diameter D is between the projections 21a and 21b. Therefore, the measurement of the dimensions of the calibration reference device 21 may be performed between the protrusions 21a and 21b. In the image processing, the maximum diameter D can be obtained as the number of pixels (or with sub-pixel accuracy) by focusing only on the protrusions 21a and 21b of the calibration reference device 21.
[0019]
As shown in FIG. 3, the flow of the machine difference calibration is as follows. First, the calibration reference device 21 is installed in the image inspection apparatus 1, and the image capturing unit 100 performs scanning to capture an image of the calibration reference device 21 (S301). The multi-gradation image data obtained by the imaging is transmitted to the image processing system 200, where the image processing is performed (S302). In the image processing (S302), the maximum diameter D of the calibration reference device 21 is calculated, whereby the "length per pixel" in the image inspection apparatus 1 is obtained, and based on this value, the image processing apparatus 1 is calibrated (S303).
[0020]
FIG. 4 shows details of the image processing (S302) of FIG. First, automatic threshold processing is performed on a multi-tone image obtained by imaging, and the calibration reference device 21 is extracted on the image (S401). As the automatic threshold processing, a method of finding a suitable threshold from a histogram of an image can be used. The accuracy of extracting the calibration reference device 21 can be improved by the automatic threshold processing. The extracted image is as shown in FIG.
[0021]
Next, in step S402, a region of interest is narrowed down from the extracted image (FIG. 5) of the calibration reference device 21. It is relatively easy to narrow down the region of interest because the projections 21a and 21b may be found on the image. The region of interest is determined as a region including the protruding portions 21a and 21b, as shown as regions 51 and 52 in FIG. The processing up to this point is performed on a pixel-by-pixel basis.
[0022]
Next, in step S403, the boundary position of the calibration reference device 21 is determined for the regions of interest 51 and 52 with sub-pixel accuracy by sub-pixel processing. Sub-pixel processing refers to, for example, determining a luminance gradient near a boundary (that is, an approximate waveform of the gradient) based on gradation data of each pixel, and applying a predetermined threshold to the luminance gradient to determine a boundary position. This is the processing to be performed. By the sub-pixel processing, for example, the boundary position can be determined with 0.1 pixel accuracy. FIG. 7 shows an example of a boundary position determined with sub-pixel accuracy with respect to the region of interest 52 (boundary position B1).
[0023]
Since the boundary regions have been determined for the regions of interest 51 and 52, the maximum distance between the regions of interest 51 and 52 (that is, the length between the vertices of the regions of interest 51 and 52) is calculated in step S404. As described above, in the image processing of FIG. 4, the processing may be performed while focusing on the regions of interest 51 and 52, and thus the processing speed may be increased. Therefore, even if image processing with a relatively heavy load such as sub-pixel processing is employed, the overall processing speed can be increased.
[0024]
In addition, while monitoring the maximum distance calculated by the series of steps in FIG. 4 (repeating the series of steps in FIG. 4), control for adjusting the focus of the CCD camera 101 is performed. It is preferable that the focus adjustment is completed when the distance becomes minimum, and that the distance at this time is determined as a final maximum distance. The maximum distance thus obtained is used in the next calibration processing (S303).
[0025]
In step S303 ( calibration processing), the magnification (1) of the image inspection apparatus 1 is determined based on the maximum distance obtained as described above and the actual dimensions (measured dimensions) of the maximum diameter portion of the calibration reference device 21. The length per pixel (microns / pixel) is determined and stored. This magnification serves as an index value indicating a machine difference of the image inspection apparatus. This magnification is used as a correction value for correcting the magnitude of the defect factor obtained by the image processing during the actual inspection of the test object. Thereby, the machine difference between the image inspection apparatuses is calibrated .
[0026]
For example, it is assumed that magnifications are obtained and stored as P1 (microns / pixel) and P2 (microns / pixel) in two image inspection apparatuses, respectively. Then, it is assumed that a defect factor having a length of 2 pixels is detected in each image inspection apparatus. In this case, in each image inspection apparatus, the size of the defect factor is determined as 2 · P1 (micron) and 2 · P2 (micron). Since the detected number of pixels is not used as the dimension of the cause of the defect as it is, but a value corrected by multiplying each image inspection apparatus by a magnification specific to the image inspection apparatus is used as the dimension of the cause of the defect, a correct dimension with machine differences eliminated is obtained.
[0027]
There can be various modifications of the embodiments of the present invention described above. For example, in the image processing shown in FIG. 4, the automatic threshold processing (S401) is effective to enhance the accuracy of the extraction of the calibration reference device, but the automatic threshold processing is not always necessary, and the normal empirical processing is performed. A configuration using a threshold may be used. Also, the sub-pixel processing (S403) is not necessarily required, and may be performed in a normal pixel unit.
[0028]
Further, as can be understood from the above, the calibration reference device is not limited to the configuration shown in FIG. As long as there is a mark of a part whose size has been measured and it is relatively easy to extract that part as a region of interest on an image, a calibration standard having various shapes can be used. Further, the portion where the dimension is measured does not necessarily have to be the maximum diameter of the calibration reference device.
[0029]
Figure 8 shows another example of a calibration reference device (the calibration reference 60). As shown in FIG. 8, the calibration reference unit 60 is formed with dents 61 and 62. Since it is relatively easy to extract the dents 61 and 62 as the region of interest by image processing, The calibration reference 60 can achieve the same function as the calibration reference 21. In this case, the length D2 between the vertices of the depressions 61 and 62 is measured in advance, and the length corresponding to D2 is calculated in image processing.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the calibration reference device of the present invention, the position where the length is to be calculated can be quickly recognized on the image, and the image processing can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image inspection apparatus in which an image processing method according to an embodiment of the present invention is executed.
FIG. 2 is a diagram illustrating a calibration reference used in the image processing of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart illustrating a calibration process for calibrating the image inspection apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating details of image processing in the calibration processing of FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing an image of a calibration reference device extracted in the image processing of FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a region of interest extracted in the image processing of FIG. 4;
FIG. 7
FIG. 7 is a diagram showing a state where sub-pixel processing has been performed on the region of interest in FIG. 6.
FIG. 8 is a diagram showing another example as a calibration reference device.
FIG. 9
FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional calibration reference device.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the calibration reference device is extracted larger than the actual condition.
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the calibration reference device is extracted smaller than the actual one.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image inspection apparatus 21 Calibration standard 100 Image photographing part 101 CCD camera 102 Light source 104 Holder 104a Table part 200 Image processing system 201 Processor 202 Monitor

Claims (7)

画像検査装置の較正に用いる為の較正基準器であって、平面的な形状を有し、前記平面的な形状の周縁部には、頂点を有する突起部またはへこみ部が2個所形成され、前記2個所に形成された前記突起またはへこみ部のそれぞれの頂点間が前記画像検査装置の較正のための長さ測定位置となること、を特徴とする較正基準器。A calibration reference device for use in calibrating an image inspection device, wherein the calibration reference device has a planar shape, and a peripheral portion of the planar shape is formed with two protrusions or dents having vertices, A calibration standard, wherein a distance between vertices of the protrusions or dents formed at two locations is a length measurement position for calibration of the image inspection apparatus. 前記較正基準器は略円形の形状である、請求項1に記載の較正基準器。The calibration standard of claim 1, wherein the calibration standard has a substantially circular shape. 前記略円形の形状の中心位置に対向する周縁部上の位置に、頂点を有する突起部が2個所形成され、該2個所の突起部のそれぞれの頂点間が、前記較正基準器の最大径である、請求項2に記載の較正基準器。Two protrusions having vertices are formed at positions on the peripheral edge portion opposite to the center position of the substantially circular shape, and the distance between the vertices of the two protrusions is the maximum diameter of the calibration reference device. 3. The calibration reference of claim 2, wherein: 請求項1から3のいずれかに記載の較正基準器を用いる、画像検査装置の較正を行なうための画像処理方法であって、
前記画像検査装置で撮像された前記較正基準器の画像データから画像上で前記較正基準器を抽出するステップと、
さらに、抽出された前記較正基準器の画像から前記2個所に形成された突起部またはへこみ部を画像上で抽出するステップと、
抽出された前記2個所の突起部またはへこみ部のそれぞれの頂点間の長さをピクセル精度またはサブピクセル精度で算出するステップと、
算出されたピクセル精度またはサブピクセル精度での前記頂点間の長さと、予め前記較正基準器の前記頂点間の距離を計測して得られた既知の基準長さとに基づいて、前記画像検査装置の機差を表す指標値を得るステップと、
を含むことを特徴とする画像検査装置の較正のための画像処理方法。
An image processing method for calibrating an image inspection device, using the calibration reference device according to claim 1,
Extracting the calibration reference on an image from image data of the calibration reference taken by the image inspection device;
Extracting, on the image, protrusions or dents formed at the two locations from the extracted image of the calibration reference device;
Calculating the length between the respective vertices of the extracted two protrusions or dents with pixel accuracy or sub-pixel accuracy;
Based on the calculated length between the vertices at the pixel accuracy or sub-pixel accuracy, and a known reference length obtained by measuring the distance between the vertices of the calibration reference device in advance, the image inspection device of the image inspection device Obtaining an index value representing the machine difference;
An image processing method for calibrating an image inspection apparatus, comprising:
前記画像データから前記較正基準器の画像を抽出する際に、自動閾値処理を用いて前記抽出を行なうこと、を特徴とする請求項4に記載の画像検査装置の較正のための画像処理方法。5. The image processing method for calibrating an image inspection apparatus according to claim 4, wherein when extracting an image of the calibration reference device from the image data, the extraction is performed using automatic threshold processing. 請求項4または5に記載の画像処理方法により得られた前記画像検査装置の機差を表す指標値に基づいて、前記画像検査装置の機差を較正すること、を特徴とする画像検査装置の較正方法。An image inspection apparatus according to claim 4, wherein the difference between the image inspection apparatuses is calibrated based on an index value indicating the difference between the image inspection apparatuses obtained by the image processing method according to claim 4. Calibration method. 請求項4から6のいずれかに記載の方法を、コンピュータで実行するためのソフトウェア。Software for executing the method according to any one of claims 4 to 6 on a computer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021173A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 株式会社新川 Wire bonding device and method for measuring amplitude of capillary
WO2010055552A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 東京エレクトロン株式会社 Suck bag height test method, suck bag height test device and computer readable recording medium
JP2013174617A (en) * 2006-04-28 2013-09-05 Global Sensor Systems Inc Method for determining one-dimensional size of object

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013174617A (en) * 2006-04-28 2013-09-05 Global Sensor Systems Inc Method for determining one-dimensional size of object
WO2010021173A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 株式会社新川 Wire bonding device and method for measuring amplitude of capillary
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