JPH067106B2 - Pattern inspection method - Google Patents
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- JPH067106B2 JPH067106B2 JP1689287A JP1689287A JPH067106B2 JP H067106 B2 JPH067106 B2 JP H067106B2 JP 1689287 A JP1689287 A JP 1689287A JP 1689287 A JP1689287 A JP 1689287A JP H067106 B2 JPH067106 B2 JP H067106B2
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
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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。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pattern inspection method for recognizing various defects occurring in a wiring pattern of a printed board by image processing.
（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。(Background Art) Conventionally, a pattern matching method has been widely used to check a wiring pattern of a printed board. In this pattern matching method, the wiring pattern of a good-quality printed board is stored in advance as a standard pattern,
This is to be compared with the wiring pattern of the printed board to be inspected. In this conventional example, it was difficult to set the allowable width in the form of ± X% of the standard line width for defects such as thin or thick line width of the wiring pattern.
（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。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above points,
The purpose is to provide a pattern inspection method capable of accurately extracting various defects that occur in a wiring pattern of a printed board, and further setting an allowable width with respect to a defect such as a thinning or thickening of a pattern by a ratio to a standard line width. It is in.
（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。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the inspection method according to the present invention, in order to achieve the above object, a binarized image is obtained for each of the standard pattern and the pattern to be inspected, and the pixel value of the binarized image is A direction that indicates the direction of the pixel row for all pixels of the ridge line image, by finding the distance transformed image that consists of a group of numerical values according to the distance from the changing boundary, and finding the ridge line image that consists of the pixel row that has the maximum value in the distance transformed image. A linear mask extending in a direction perpendicular to the direction value of one pixel in the ridge line image of one pattern is set with the corresponding pixel in the distance conversion image of the other pattern as the center, and the linear mask is obtained. The maximum value in the above is compared with the value of the distance conversion image possessed by the one pixel, and if the difference is equal to or more than the set value, the operation of determining defective is performed for all the pixels of the ridge line image of the one pattern. It is characterized by
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。Hereinafter, the inspection method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 (a) and 1 (b) respectively show an example of a standard original image of a printed board and an original image to be inspected, which are compared by the inspection method of the present invention. The shaded portion 1 is a wiring pattern made of copper foil, and the other portion 2 is an insulating substrate. The brightness level of the original image is different between the wiring pattern and the insulating substrate portion. The standard original image and the inspected original image are
"1" or "0" depending on whether or not the brightness level is taken by a TV camera etc. and exceeds a predetermined threshold level.
Is given a pixel value of, and binarized.
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。By binarizing the standard original image shown in Fig. 1 (a),
The binarized image shown in FIG. 2 (a) is obtained. This binarized image is an image having only pixel values of "1" or "0", and in this example, only the pattern portion has the pixel value of "1". The distance-converted image shown in FIG. 2 (b) is obtained by converting the distance of this image. This distance conversion image is an image composed of a group of numerical values according to the distance from the portion where the pixel value changes in the binarized image, and a value according to the line width is obtained at the center of the pattern. At this time, assuming that the line width is W and the central value is H, there is a relationship of W = 2H-1. In the case of the figure, W = 5 and H = 3.
That is, by performing the distance conversion, a value corresponding to the line width of the pattern can be obtained in the central portion of the pattern. An image obtained by extracting the ridge portion at the center of the pattern is called a ridge line image (also called a skeleton image or skeleton image). The ridge line image is obtained with a 1-bit line drawing pattern.
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。Next, the direction value of the line drawing pattern of the ridge line image is calculated pixel by pixel for all pixels. A calculation example will be described below.
For one pixel of interest, set four types of masks as shown in FIGS. 3 (a) to (d) (set the pixel of interest in the shaded area)
Then, the number of pixels is counted in each mask. Third
The figure (a) shows the mask with the direction value 0, the figure (b) shows the mask with the direction value 1, the figure (c) shows the mask with the direction value 2, and the figure (d) shows the mask with the direction value 3. There is. The direction value of the mask having the largest number of pixels among these masks is set as the direction value of the pixel of interest. This operation is performed for all pixels of the ridgeline image. By the series of operations described above, the distance conversion image, the ridge line image, and the direction value for the standard pattern can be obtained. Similarly, for the pattern to be inspected, the distance conversion image, the ridge line image, and the direction value are obtained.
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。Next, a pattern matching method will be described. As shown in FIG. 4, the ridge line image of the standard pattern is read pixel by pixel, and the linear mask M extending in the direction perpendicular to the direction value of the pixel A of interest is set to the corresponding address of the distance conversion image of the pattern to be inspected. The pixel is set as the center.
The maximum value of the pixel values in the mask is compared with the pixel value of the distance conversion image of the pixel A of interest in the standard pattern, and if the difference is equal to or larger than the set value, it is determined as defective. This operation is performed for all pixels of the ridgeline image of the standard pattern. Similarly, for all pixels of the ridgeline image of the pattern to be inspected,
Operate the mask on the distance conversion image of the standard pattern,
Make a comparison.
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。By the above operation, various defects on the printed board can be extracted. FIG. 5 (a) shows the case where there is a short-circuited portion 3 between the wiring patterns, FIG. 5 (b) shows the case where there is an open portion 4 in the wiring pattern, and FIG. 5 (c) shows the residual copper 5 near the wiring pattern. In this case, (d) shows the case where the wiring pattern has a thinness 6, (e) shows the case where the wiring pattern has a thickness (7), and (f) shows the case where the wiring pattern has a chipping 8.
(g) shows the case where the wiring pattern has a protrusion 9, respectively. According to the present invention, these defects can be extracted, and the value corresponding to the line width can be extracted by performing the distance conversion. Therefore, the wiring pattern shown in FIGS. For thinness and thickening, ± standard line width
It is possible to set an allowable width of X%. Here, the accuracy of the allowable width X conforms to the required resolution.
（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。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a distance conversion image including a group of numerical values according to a distance from a boundary portion where the pixel values of the binarized image of the standard pattern and the pattern to be inspected change is calculated. Then, the ridge line image consisting of the pixel row having the maximum value in this distance conversion image is obtained, the direction value indicating the direction of the ridge line image is obtained, and the ridge line image of one pattern and the distance conversion image of the other pattern are obtained. Since the size of the pixel value is compared with, it is possible to accurately extract various defects that occur in the pattern, and especially for defects such as thinness and thickening in the line width direction of the pattern, the allowable width is set to the standard line width. There is an advantage that it can be set by a ratio.
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。1 (a) and 1 (b) are diagrams showing a standard original image and an original image to be inspected, which are compared by the inspection method of the present invention, and FIG. 2 (a) is a binarization of the standard original image. FIG. 3B is a diagram showing an image, FIG. 3B is a diagram showing a distance-converted image of the binarized image, and FIGS. 3A to 3D are diagrams showing a direction value calculation mask used in the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a pattern matching method used in the present invention, and FIGS. 5 (a) to 5 (g) are diagrams exemplifying defects of patterns inspected by the present invention. A is a pixel of interest, and M is a linear mask.
Claims (1)
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。1. A binarized image is obtained for each of the standard pattern and the pattern to be inspected, and a distance conversion image consisting of a group of numerical values according to the distance from a boundary portion where the pixel value of the binarized image changes is obtained. A ridge line image including a pixel row having the maximum value in the distance conversion image is obtained, direction values indicating the direction of the pixel row are obtained for all pixels of the ridge line image, and the direction value of one pixel in the ridge line image of one pattern is And a linear mask extending in the right angle direction is set with the corresponding pixel in the distance conversion image of the other pattern as the center,
The maximum value in this linear mask is compared with the value of the distance-converted image possessed by the one pixel, and if the difference is equal to or greater than the set value, the operation of determining defective is performed for all the pixels of the ridgeline image of the one pattern. A pattern inspection method characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689287A JPH067106B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Pattern inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1689287A JPH067106B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Pattern inspection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184046A JPS63184046A (en) | 1988-07-29 |
| JPH067106B2 true JPH067106B2 (en) | 1994-01-26 |
Family
ID=11928809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1689287A Expired - Lifetime JPH067106B2 (en) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | Pattern inspection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067106B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071935B2 (en) * | 1989-11-28 | 1995-01-11 | 花王株式会社 | Package abnormality inspection device |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP1689287A patent/JPH067106B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184046A (en) | 1988-07-29 |
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