圖像處理裝置以及圖像處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像處理裝置以及圖像處理方法，其使用包含計(jì)算對(duì)象圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，即使在減小濾波尺寸的情況下，也使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。圖像處理裝置（6）對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理，具有：拍攝部（25），其以不同的拍攝距離對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，取得多個(gè)拍攝圖像；以及計(jì)算部（26），其使用多個(gè)拍攝圖像中、包含計(jì)算對(duì)象圖像以及其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，實(shí)施濾波處理。
【專利說(shuō)明】圖像處理裝置以及圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理的圖像處理裝置以及圖像處理方法，特別地，涉及一種對(duì)安裝基板上排列的焊球進(jìn)行高度測(cè)定時(shí)的濾波處理。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，作為這種圖像處理裝置，已知在全焦點(diǎn)圖像的生成時(shí)使用7X7差分濾波器進(jìn)行濾波處理的圖像處理裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所記載的圖像處理裝置設(shè)置在電子部件的安裝裝置上，通過(guò)使保持于吸附吸嘴上的測(cè)定對(duì)象物接近照相機(jī)，從而取得拍攝距離不同的多個(gè)拍攝圖像。圖像處理裝置對(duì)所有拍攝圖像的像素進(jìn)行比較，提取最合焦的像素?cái)?shù)據(jù)。在此情況下，圖像處理裝置實(shí)施7X7差分濾波，選擇多個(gè)拍攝圖像的各像素中濾波結(jié)果表示最高值的像素?cái)?shù)據(jù)，由此，根據(jù)多個(gè)拍攝圖像生成全焦點(diǎn)圖像。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 - 082506號(hào)公報(bào)
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)I所記載的差分濾波中，為了在各拍攝圖像中求出關(guān)注像素和相鄰像素之間的差值，而增大濾波尺寸，確保在濾波計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)數(shù)量。假設(shè)今后測(cè)定對(duì)象部件小型化，與此相伴需要使濾波尺寸變小。如果濾波尺寸變小，則存在下述問(wèn)題，即，可在濾波計(jì)算中使用的數(shù)據(jù)數(shù)量變少，濾波計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定，測(cè)定精度降低。另外，在測(cè)定BGA (Ball Grid Array)等焊球的高度的情況下,如果濾波尺寸較大,貝U焊球邊緣的像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成較強(qiáng)影響，使測(cè)定精度不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是鑒于上述實(shí)際情況而提出的，其目的在于，提供一種圖像處理裝置以及圖像處理方法，其即使減小濾波尺寸，也可以使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。
[0006]本發(fā)明的圖像處理裝置對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理，其特征在于，具有:拍攝部，其以不同的拍攝距離對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，取得多個(gè)拍攝圖像；以及計(jì)算部，其使用所述多個(gè)拍攝圖像中、包含計(jì)算對(duì)象圖像以及其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，實(shí)施濾波處理。
[0007]本發(fā)明的圖像處理方法對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理，其特征在于，具有下述步驟:以不同的拍攝距離對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝而取得多個(gè)拍攝圖像的步驟；以及使用所述多個(gè)拍攝圖像中、包含計(jì)算對(duì)象圖像以及其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，實(shí)施濾波處理的步驟。
[0008]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)使用包含計(jì)算對(duì)象圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，從而可以增加用于濾波計(jì)算的數(shù)據(jù)數(shù)量。因此，即使濾波尺寸變小，也可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量，使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定，并不會(huì)降低測(cè)定精度。另外，在測(cè)定BGA等的焊球高度時(shí)，即使是減小濾波尺寸而將焊球邊緣排除的濾波處理，也可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量。
[0009]另外，在本發(fā)明的上述圖像處理裝置中，所述計(jì)算部使用所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及所述關(guān)注像素的周邊像素的濾波計(jì)算結(jié)果、和以所述計(jì)算對(duì)象圖像的所述關(guān)注像素為中心的I列像素以及與該計(jì)算對(duì)象圖像的所述I列像素對(duì)應(yīng)的所述其他拍攝圖像的I列像素的濾波計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行濾波處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅在計(jì)算對(duì)象圖像內(nèi)，而且以跨越拍攝距離不同的多個(gè)拍攝圖像的方式設(shè)置濾波，可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量。
[0010]另外，在本發(fā)明的上述圖像處理裝置中，所述計(jì)算部使用所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及所述關(guān)注像素的周邊像素的濾波計(jì)算結(jié)果、和在所述其他拍攝圖像中與所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及周邊像素對(duì)應(yīng)的像素的濾波計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行濾波處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅利用計(jì)算對(duì)象圖像內(nèi)的像素，而且還利用拍攝距離不同的其他拍攝圖像的像素，可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量。
[0011]另外，在本發(fā)明的上述圖像處理裝置中，所述其他拍攝圖像是與所述計(jì)算對(duì)象圖像相比先拍攝的前一個(gè)圖像以及與所述計(jì)算對(duì)象圖像相比后拍攝的后一個(gè)圖像。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用前后的拍攝圖像，可以使得用于濾波計(jì)算的數(shù)據(jù)數(shù)量增加。
[0012]另外，在本發(fā)明的上述圖像處理裝置中，所述計(jì)算部在所述濾波處理后進(jìn)一步追加實(shí)施濾波處理時(shí)，使用包含所述計(jì)算對(duì)象圖像以及所述其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像的前一次的濾波計(jì)算結(jié)果。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在追加的濾波處理中也可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量，可以使追加的濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。
[0013]另外，在本發(fā)明的上述圖像處理裝置中，所述計(jì)算部針對(duì)所述計(jì)算對(duì)象圖像和所述其他拍攝圖像進(jìn)行加權(quán)而實(shí)施濾波處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)與拍攝距離相對(duì)應(yīng)而調(diào)整加權(quán)，從而可以考慮多個(gè)拍攝圖像的拍攝距離的不同，得到更高精度的濾波計(jì)算結(jié)果。
[0014]另外，本發(fā)明的上述圖像處理裝置具有圖像生成部，其基于對(duì)所述多個(gè)拍攝圖像的濾波計(jì)算結(jié)果，生成全焦點(diǎn)圖像。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在減小濾波尺寸的情況下，也可以生成高精度的全焦點(diǎn)圖像。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，由于使用包含計(jì)算對(duì)象圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，所以即使減小濾波尺寸，也可以使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)施方式所涉及的安裝裝置的斜視圖。
[0018]圖2是本實(shí)施方式所涉及的圖像處理裝置的示意圖。
[0019]圖3是對(duì)比例所涉及的濾波尺寸的說(shuō)明圖。
[0020]圖4是表示對(duì)比例所涉及的濾波曲線的一個(gè)例子的圖。
[0021]圖5是本實(shí)施方式所涉及的濾波處理的說(shuō)明圖。
[0022]圖6是本實(shí)施方式所涉及的濾波處理的說(shuō)明圖。
[0023]圖7是表示本實(shí)施方式所涉及的濾波曲線的一個(gè)例子的圖。
[0024]符號(hào)的說(shuō)明
[0025]I 安裝裝置
[0026]6 圖像處理裝置
[0027]21吸附吸嘴
[0028]22拍攝部
[0029]25拍攝部[0030]26計(jì)算部
[0031]27圖像生成部
[0032]31電子部件
[0033]35焊球
[0034]36基板
[0035]37焊球邊緣
[0036]39濾波框
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式所涉及的安裝裝置的斜視圖。此外，下面，對(duì)將本發(fā)明的圖像處理裝置應(yīng)用于電子部件安裝裝置中的情況進(jìn)行說(shuō)明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。也可以將本發(fā)明的圖像處理裝置應(yīng)用于其他加工裝置中。
[0038]如圖1所示，安裝裝置I構(gòu)成為，利用安裝頭4將從供給器3供給的電子部件31(參照?qǐng)D2)向基座2上的基板32上安裝。在基座2上，設(shè)置有使安裝頭4向X軸方向及Y軸方向移動(dòng)的安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)5。安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)5由在基座2的四角直立設(shè)置的支柱部11支撐，從基座2上表面以規(guī)定的高度使安裝頭4沿X軸方向及Y軸方向移動(dòng)。
[0039]安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)5具有:Y軸工作臺(tái)13以及滑動(dòng)引導(dǎo)部14，其支撐在支柱部11上，與Y軸方向平行；以及X軸工作臺(tái)15，其支撐在Y軸工作臺(tái)13以及滑動(dòng)引導(dǎo)部14上，與X軸方向平行。在X軸工作臺(tái)15上，可沿X軸方向移動(dòng)地支撐安裝頭4。另外，在Y軸工作臺(tái)13上以及X軸工作臺(tái)15上，分 別設(shè)置有用于收容電源電纜等各種電纜的電纜軸承(注冊(cè)商標(biāo))16、17。
[0040]安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)5利用未圖示的電動(dòng)機(jī)沿X軸工作臺(tái)15使安裝頭4沿X軸方向移動(dòng)。另外，安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)5利用未圖示的電動(dòng)機(jī)，使安裝頭4與X軸工作臺(tái)15—起沿Y軸工作臺(tái)13以及滑動(dòng)引導(dǎo)部14向Y軸方向移動(dòng)。利用這種結(jié)構(gòu)，安裝頭4在基板32的上方水平移動(dòng)，可以將從供給器3供給的電子部件31輸送至基板32的期望位置。
[0041]安裝頭4具有可吸附電子部件31的吸附吸嘴21。吸附吸嘴21利用未圖示的Θ電動(dòng)機(jī)而繞Z軸旋轉(zhuǎn)，并利用未圖示的Z軸電動(dòng)機(jī)沿Z軸方向上下移動(dòng)。安裝頭4構(gòu)成為，通過(guò)使各吸附吸嘴21分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而可以從供給器3吸附多個(gè)電子部件31。此外，安裝頭4的吸嘴只要能夠從供給器3取出電子部件31即可，例如也可以由夾持吸嘴構(gòu)成。
[0042]另外，在吸附吸嘴21的附近，設(shè)置有示教用的拍攝部22以及未圖示的高度傳感器。拍攝部22對(duì)送出至供給器3的交接位置處的電子部件31及基板32的標(biāo)記進(jìn)行拍攝?；谂臄z部22的拍攝圖像，對(duì)X軸方向以及Y軸方向上的電子部件31的吸附位置(保持位置)及基板32的安裝位置進(jìn)行調(diào)整。高度傳感器向電子部件31及基板32照射光，通過(guò)對(duì)反射光進(jìn)行受光，從而進(jìn)行高度測(cè)定。根據(jù)高度傳感器的測(cè)定結(jié)果，對(duì)Z軸方向上的電子部件31的吸附位置及基板32的安裝位置進(jìn)行調(diào)整。
[0043]在基座2上，設(shè)置有用于進(jìn)行高精度的部件識(shí)別的圖像處理裝置6 (參照?qǐng)D2)的拍攝部25。拍攝部25從下側(cè)對(duì)在吸附吸嘴21上吸附的電子部件31進(jìn)行拍攝。圖像處理裝置6基于拍攝部25的拍攝圖像，生成電子部件31的全焦點(diǎn)圖像，對(duì)電子部件31相對(duì)于吸附吸嘴21的位置偏差量及電子部件31的不良等進(jìn)行檢查。另外，在基座2上，設(shè)置有將基板32定位在安裝頭4的下方的基板輸送部7?；遢斔筒?通過(guò)沿X軸方向延伸的輸送帶等，從X軸方向上的一端側(cè)引入安裝部件之前的基板32，并從另一端側(cè)將安裝部件之后的基板32搬出。
[0044]在基座2上，設(shè)置有對(duì)在基座2上設(shè)置的各部分進(jìn)行覆蓋的罩體8。在罩體8的一部分上，設(shè)置有接受對(duì)安裝裝置I發(fā)出的指示的操作面板9。在操作面板9上，顯示與安裝裝置I的各種處理相關(guān)的設(shè)定畫面及向操作人員通知的通知信息。操作人員通過(guò)站在罩體8的正面，利用指尖在操作面板9上直接進(jìn)行觸摸，從而實(shí)施安裝裝置I的動(dòng)作條件等的設(shè)定。在安裝裝置I上，設(shè)置有執(zhí)行安裝裝置I的各種處理的處理器及存儲(chǔ)器等。存儲(chǔ)器與用途相對(duì)應(yīng)而由 ROM (Read Only Memory)>RAM (Random Access Memory)等中的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成。
[0045]參照?qǐng)D2，對(duì)圖像處理裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖2是本實(shí)施方式所涉及的圖像處理裝置的示意圖。此外，在本實(shí)施方式中，作為測(cè)定對(duì)象物而例示出BGA的焊球并進(jìn)行說(shuō)明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。在圖像處理裝置中，例如也可以作為測(cè)定對(duì)象物而測(cè)定IC的引線。
[0046]如圖2所示，圖像處理裝置6具有:拍攝部25，其對(duì)作為拍攝對(duì)象物的電子部件31進(jìn)行拍攝；計(jì)算部26，其對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理；以及圖像生成部27，其基于濾波計(jì)算結(jié)果，生成全焦點(diǎn)圖像。電子部件31是所謂BGA，在基板36上，使焊球35在柵網(wǎng)上排列形成。拍攝部25使拍攝面朝向上方而設(shè)置在基座2上，并使光軸與Z軸一致。在此情況下，通過(guò)利用吸附吸嘴21使電子部件31沿拍攝部25的光軸上下移動(dòng)，從而對(duì)電子部件31和拍攝部25之間的拍攝距離進(jìn)行調(diào)整。拍攝部25通過(guò)使電子部件31沿光軸上下移動(dòng)，從而以不同的拍攝距離對(duì)電子部件31進(jìn)行拍攝。
[0047]計(jì)算部26對(duì)由拍攝部25拍攝的各拍攝圖像實(shí)施濾波處理。在這里，不是僅使用計(jì)算對(duì)象圖像，而是使用計(jì)算對(duì)象圖像和計(jì)算對(duì)象圖像的前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像，實(shí)施濾波處理，詳細(xì)內(nèi)容在后面記述。由此，利用計(jì)算對(duì)象圖像的前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像，對(duì)與濾波尺寸的小尺寸化相伴的數(shù)據(jù)數(shù)量的減少進(jìn)行補(bǔ)充。圖像生成部27基于針對(duì)各拍攝圖像的濾波計(jì)算結(jié)果，對(duì)多個(gè)拍攝圖像中的同一位置的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比較。然后，針對(duì)多個(gè)拍攝圖像的所有像素，提取最合焦的像素?cái)?shù)據(jù)，生成I個(gè)全焦點(diǎn)圖像。
[0048]在這樣構(gòu)成的圖像處理裝置6中，從操作面板9 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行電子部件31的設(shè)定、拍攝范圍的設(shè)定、拍攝間隔的設(shè)定等。在這里，所謂拍攝范圍，表示從相對(duì)于拍攝部25最遠(yuǎn)的拍攝位置至最近的拍攝位置為止的范圍。所謂拍攝間隔，表示在拍攝范圍中由拍攝部25進(jìn)行拍攝的間隔。如上述所示，通過(guò)設(shè)定拍攝范圍以及拍攝間隔，從而利用拍攝部25取得拍攝距離不同的多個(gè)拍攝圖像。例如，通過(guò)將拍攝范圍設(shè)定為1_，將拍攝間隔設(shè)定為
0.05mm，從而利用拍攝部25取得共計(jì)21個(gè)拍攝圖像。
[0049]并且，在拍攝部25的上方輸送電子部件31，利用拍攝部25在拍攝范圍的上限位置處拍攝電子部件31。然后，利用吸附吸嘴21使電子部件31以固定的拍攝間隔下降至拍攝范圍的下限位置，與拍攝間隔相對(duì)應(yīng)而利用拍攝部25對(duì)電子部件31進(jìn)行拍攝。這樣，利用拍攝部25取得拍攝距離不同的多個(gè)拍攝圖像。多個(gè)拍攝圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。各拍攝圖像被計(jì)算部26從存儲(chǔ)器讀出并實(shí)施濾波處理。在這里，針對(duì)多個(gè)拍攝圖像的全部像素實(shí)施濾波處理，針對(duì)每個(gè)像素計(jì)算出濾波計(jì)算結(jié)果。
[0050]利用圖像生成部27將多個(gè)拍攝圖像中的同一位置的像素的濾波計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。然后，提取濾波計(jì)算結(jié)果最高的像素，生成電子部件31的全焦點(diǎn)圖像。根據(jù)電子部件31的全焦點(diǎn)圖像，對(duì)吸附中心和部件中心之間的位置偏差量及電子部件31的不良判定等進(jìn)行檢查。對(duì)于電子部件31的位置偏差量，例如通過(guò)根據(jù)全焦點(diǎn)圖像對(duì)電子部件31的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，從而進(jìn)行檢查。電子部件31的不良判定，例如是根據(jù)焊球35的高度是否在容許值以內(nèi)而進(jìn)行判定的。此外，圖像處理裝置6的計(jì)算部26以及圖像生成部27由上述的處理器及存儲(chǔ)器等構(gòu)成。
[0051]在這里，參照?qǐng)D3至圖7，對(duì)作為本發(fā)明的特征部分的濾波處理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3是對(duì)比例所涉及的濾波處理的說(shuō)明圖。圖4是表示對(duì)比例所涉及的濾波曲線的一個(gè)例子的圖。圖5及圖6是本實(shí)施方式所涉及的濾波處理的說(shuō)明圖。圖7是表示本實(shí)施方式所涉及的濾波曲線的一個(gè)例子的圖。此外，在這里，對(duì)測(cè)定BGA的焊球的高度的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖4及圖7中，縱軸表示濾波計(jì)算結(jié)果，橫軸表示拍攝距離。
[0052]在對(duì)本實(shí)施方式所涉及的濾波處理進(jìn)行說(shuō)明之前，對(duì)對(duì)比例所涉及的濾波處理進(jìn)行說(shuō)明。如圖3A所示，在對(duì)焊球35的高度進(jìn)行測(cè)定的情況下，優(yōu)選將焊球35的中心附近的像素作為計(jì)算對(duì)象的像素而使用。如圖3B所示，在將濾波尺寸設(shè)定為7X7的情況下，能夠較多地確保數(shù)據(jù)數(shù)量，因此，濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。因此，如圖4A所示，在曲線圖中表示濾波計(jì)算結(jié)果的濾波曲線變得平滑，高精度地測(cè)定焊球35的高度。
[0053]但是，由于在濾波框39內(nèi)包含焊球邊緣37附近的像素?cái)?shù)據(jù)，所以包含焊球邊緣高度在內(nèi)的焊球35的高度被測(cè)定。因此，雖然希望測(cè)定焊球35的中心附近的高度，但焊球邊緣37附近的像素?cái)?shù)據(jù)被突出，無(wú)法測(cè)定本來(lái)需要的焊球35的高度。另一方面，如圖3C所示，在將濾波尺寸設(shè)定為3 X 3的情況下，能夠從濾波框39內(nèi)將焊球邊緣37排除，但由于無(wú)法充分地確保數(shù)據(jù)數(shù)量，所以濾波計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定。因此，如圖4B所示，在濾波曲線上形成凹凸，無(wú)法高精度地測(cè)定焊球35的高度。
[0054]此外，圖3B、3C的關(guān)注像素選擇圖3A的計(jì)算對(duì)象像素的任意I個(gè)像素。
[0055]因此，在本實(shí)施方式中，由于不僅使用計(jì)算對(duì)象圖像，而且還將前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像用于濾波處理中，所以使數(shù)據(jù)數(shù)量增加，使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。下面，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的濾波處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]如圖5所示，由于多個(gè)拍攝圖像是以不同的拍攝距離對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行拍攝后得到的圖像，所以可以沿高度方向(Z軸方向)排列而進(jìn)行考慮(在上述說(shuō)明中，例如得到共計(jì)21個(gè)拍攝圖像)。此時(shí)，中段的拍攝圖像表示計(jì)算對(duì)象圖像，上段的拍攝圖像表示與計(jì)算對(duì)象圖像相比先拍攝的前一個(gè)圖像，下段的拍攝圖像表示與計(jì)算對(duì)象圖像相比后拍攝的后一個(gè)圖像。此外，在圖5中，僅顯示各拍攝圖像的I個(gè)部分，標(biāo)記有標(biāo)號(hào)的各要素表示拍攝圖像的像素。
[0057]在上述的對(duì)比例所涉及的濾波處理中，僅使用作為計(jì)算對(duì)象圖像的9個(gè)像素(10號(hào)一 18號(hào))，進(jìn)行以作為14號(hào)像素的關(guān)注像素為中心的濾波處理。在本實(shí)施方式中，除了該濾波處理之外，前一個(gè)圖像的9個(gè)像素(19號(hào)一 27號(hào))和后一個(gè)圖像的9個(gè)像素(I號(hào)一9號(hào))也包含在濾波處理中。具體地說(shuō)，如圖5所示，與對(duì)比例所涉及的濾波處理相同地，在XY平面上以關(guān)注像素(14號(hào))為中心設(shè)定3X3濾波。由此，根據(jù)關(guān)注像素(14號(hào))和周邊像素(10號(hào)一 13號(hào)、15號(hào)一 18號(hào))，求出XY平面中的濾波計(jì)算結(jié)果。
[0058]另外，如圖6A所示，在YZ平面上設(shè)定以關(guān)注像素(14號(hào))為中心的3X3濾波。由此，根據(jù)關(guān)注像素(14號(hào))和周邊像素(2號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、11號(hào)、17號(hào)、20號(hào)、23號(hào)、26號(hào)),求出YZ平面中的濾波計(jì)算結(jié)果。另外，如圖6B所示，在XZ平面上設(shè)定以關(guān)注像素(14號(hào))為中心的3X3濾波。由此，根據(jù)關(guān)注像素(14號(hào))和周邊像素(4號(hào)一 6號(hào)、13號(hào)、15號(hào)、22號(hào)一24號(hào))，求出XZ平面中的濾波計(jì)算結(jié)果。然后，對(duì)XY平面中的濾波計(jì)算結(jié)果、YZ平面中的濾波計(jì)算結(jié)果、XZ平面中的濾波計(jì)算結(jié)果的平均值進(jìn)行計(jì)算。
[0059]如上述所示，不僅在計(jì)算對(duì)象圖像內(nèi)，而且以跨越拍攝距離不同的多個(gè)拍攝圖像的方式設(shè)置濾波，使數(shù)據(jù)數(shù)量增加。在此情況下，只要構(gòu)成為針對(duì)以關(guān)注像素(14號(hào))為中心的I列像素和與這I列像素對(duì)應(yīng)的前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的I列像素設(shè)定濾波即可，并不限定于YZ平面以及XZ平面的濾波。例如，也可以在使XZ平面繞Z軸旋轉(zhuǎn)±45度后的平面中設(shè)定濾波。由此，可以使用根據(jù)關(guān)注像素(14號(hào))和周邊像素(3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、12號(hào)、16號(hào)、21號(hào)、23號(hào)、25號(hào))求出的濾波計(jì)算結(jié)果、根據(jù)關(guān)注像素(14號(hào))和周邊像素(I號(hào)、5號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、18號(hào)、19號(hào)、23號(hào)、27號(hào))求出的濾波計(jì)算結(jié)果。因此，可以進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)數(shù)量，可以使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。
[0060]此外，也可以與計(jì)算對(duì)象圖像相同地，針對(duì)前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像設(shè)定與XY平面平行的濾波。即，也可以使用計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及周邊像素中的濾波計(jì)算結(jié)果、以及前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的計(jì)算對(duì)象圖像的與關(guān)注像素以及周邊像素對(duì)應(yīng)的像素中的濾波計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行濾波處理。在圖5的例子中，對(duì)計(jì)算對(duì)象圖像的9個(gè)像素(10號(hào)一 18號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果、前一個(gè)圖像的9個(gè)像素(19號(hào)一 27號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果、以及后一個(gè)圖像的9個(gè)像素(I號(hào)一 9號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行平均。另外，也可以將與XY平面平行的濾波和與XY平面垂直的濾波進(jìn)行組合。通過(guò)這種濾波的設(shè)定，可以使數(shù)據(jù)數(shù)量增加。
[0061]此外，在上述說(shuō)明中，構(gòu)成為與計(jì)算對(duì)象圖像一起將前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像用于濾波處理中，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。也可以與計(jì)算對(duì)象圖像一起將前一個(gè)圖像及后一個(gè)圖像中的某一個(gè)用于濾波處理中。另外，前圖像并不限于與計(jì)算對(duì)象圖像相比前I個(gè)拍攝的圖像，也可以是更之前拍攝的圖像。相同地，后圖像并不限于與計(jì)算對(duì)象圖像相比后I個(gè)拍攝的圖像，也可以是更靠后拍攝的圖像。另外，也可以與計(jì)算對(duì)象圖像一起將多個(gè)前圖像和/或多個(gè)后圖像用于濾波處理。如上述所示，通過(guò)增加用于濾波的像素?cái)?shù)量，從而可以使數(shù)據(jù)數(shù)量增加，但優(yōu)選與計(jì)算成本相對(duì)應(yīng)而進(jìn)行調(diào)整。
[0062]另外，也可以對(duì)于計(jì)算對(duì)象圖像和前一個(gè)圖像及后一個(gè)圖像，改變?yōu)V波處理的加權(quán)。例如，也可以將前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)的加權(quán)設(shè)為與計(jì)算對(duì)象圖像的像素?cái)?shù)據(jù)相比較低。通常，在對(duì)圖5所示的27個(gè)像素進(jìn)行平均化濾波的情況下，將所有像素的濾波系數(shù)設(shè)為“I”并除以27。在利用平均化濾波改變加權(quán)的情況下，將計(jì)算對(duì)象圖像的9個(gè)像素的濾波系數(shù)設(shè)為“1”，將前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的18個(gè)像素的濾波系數(shù)設(shè)為“0.5”，并除以27。在此情況下，也可以從計(jì)算對(duì)象圖像開始隨著拍攝位置遠(yuǎn)離，降低前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)的加權(quán)。
[0063]另外，在利用由2個(gè)前圖像、2個(gè)后圖像、計(jì)算對(duì)象圖像構(gòu)成的連續(xù)的共計(jì)5個(gè)拍攝圖像進(jìn)行濾波處理的情況下，也可以設(shè)定加權(quán)。例如，將計(jì)算對(duì)象圖像的9個(gè)像素的濾波系數(shù)設(shè)為“1”，將與計(jì)算對(duì)象圖像相鄰的前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的18個(gè)像素的濾波系數(shù)設(shè)為“0.5”，將最前的前圖像以及最后的后圖像的18個(gè)像素的濾波系數(shù)設(shè)為“0.1”，并除以27。
[0064]另外，濾波系數(shù)的大小也可以與相距關(guān)注像素的距離相對(duì)應(yīng)而變更。例如，也可以針對(duì)沿Z軸方向與關(guān)注像素(14號(hào))相鄰的2個(gè)像素(5號(hào)、23號(hào))，將濾波系數(shù)設(shè)為“0.5”，針對(duì)傾斜地相鄰的8個(gè)像素(I號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、9號(hào)、19號(hào)、21號(hào)、25號(hào)、27號(hào))，將濾波系數(shù)設(shè)為 “0.3，，。
[0065]另外，在上述說(shuō)明中，構(gòu)成為以平面狀設(shè)定濾波，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。也可以將濾波設(shè)定為直線狀。例如，也可以利用沿Z軸方向排列的3個(gè)像素(5號(hào)、14號(hào)、23號(hào))進(jìn)行濾波處理。另外，也可以對(duì)在計(jì)算對(duì)象圖像中沿X軸方向排列的3個(gè)像素(13號(hào)一 15號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果、在前一個(gè)圖像中沿X軸方向排列的3個(gè)像素(22號(hào)一 24號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果、以及在后一個(gè)圖像中沿X軸方向排列的3個(gè)像素(4號(hào)一 6號(hào))的濾波計(jì)算結(jié)果進(jìn)行平均。
[0066]另外，也可以在上述的濾波處理后，進(jìn)一步追加進(jìn)行濾波處理。即，取代各像素的像素?cái)?shù)據(jù)，而針對(duì)各像素中的濾波計(jì)算結(jié)果實(shí)施如上述所示的濾波處理。利用該結(jié)構(gòu)，可以在追加的濾波處理中確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量，使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定。
[0067]通過(guò)利用上述的濾波處理，如圖7所示使像素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)量增加，從而可以得到平滑的濾波曲線。濾波曲線在以實(shí)線Wl圍成的部位以曲線方式變化，在該曲線部分中，在與拍攝距離相對(duì)應(yīng)而使濾波計(jì)算結(jié)果的變化量變小的同時(shí)，進(jìn)行變遷。在該曲線部分的拐點(diǎn)附近，相對(duì)于計(jì)算對(duì)象圖像的數(shù)據(jù)值，前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的數(shù)據(jù)值的影響變大，因此，也可以減少數(shù)據(jù)數(shù)量。
[0068]相反地，濾波曲線在以虛線W2圍成的部位處直線地變化，在該直線部分中，與拍攝距離相對(duì)應(yīng)而使濾波計(jì)算結(jié)果的變化量固定地變遷。在該曲線部分中，由于相對(duì)于計(jì)算對(duì)象圖像的數(shù)據(jù)值，前一個(gè)圖像以及后一個(gè)圖像的數(shù)據(jù)值的影響較小，因此，也可以增加數(shù)據(jù)數(shù)量。如上述所示，也可以與濾波曲線的變化量相對(duì)應(yīng)而調(diào)整數(shù)據(jù)數(shù)量。另外，也可以取代對(duì)數(shù)據(jù)數(shù)量的調(diào)整而變更濾波系數(shù)，也可以使數(shù)據(jù)數(shù)量的調(diào)整和濾波系數(shù)的變更并行。
[0069]如上述所示，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的圖像處理裝置，通過(guò)使用包含計(jì)算對(duì)象圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，從而可以增加用于濾波計(jì)算的數(shù)據(jù)數(shù)量。因此，即使濾波尺寸變小，也可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量，使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定，并不會(huì)降低測(cè)定精度。另外，在測(cè)定BGA等的焊球35的高度時(shí)，即使是減小濾波尺寸而將焊球邊緣37排除的濾波處理，也可以確保充分的數(shù)據(jù)數(shù)量。
[0070]此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變更并實(shí)施。在上述實(shí)施方式中，對(duì)于附圖所圖示的尺寸及形狀等，并不限定于此，可以在發(fā)揮本發(fā)明效果的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兏?。除此之外，只要是不脫離本發(fā)明目的的范圍，則可以適當(dāng)?shù)刈兏?shí)施。
[0071]例如，在本實(shí)施方式中，例示出了使用濾波計(jì)算結(jié)果生成全焦點(diǎn)圖像的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于該結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式所涉及的濾波處理也可以用于其他圖像處理。
[0072]工業(yè)實(shí)用性
[0073]如以上說(shuō)明所示， 本發(fā)明具有即使減小濾波尺寸也可以使濾波計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定的效果，特別適用于生成測(cè)定對(duì)象物的全焦點(diǎn)圖像的圖像處理裝置以及圖像處理方法。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像處理裝置，其對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理， 其特征在于，具有: 拍攝部，其以不同的拍攝距離對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，取得多個(gè)拍攝圖像；以及 計(jì)算部，其使用所述多個(gè)拍攝圖像中、包含計(jì)算對(duì)象圖像以及其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，實(shí)施濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述計(jì)算部使用所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及所述關(guān)注像素的周邊像素的濾波計(jì)算結(jié)果、和以所述計(jì)算對(duì)象圖像的所述關(guān)注像素為中心的I列像素以及與該計(jì)算對(duì)象圖像的所述I列像素對(duì)應(yīng)的所述其他拍攝圖像的I列像素的濾波計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行濾波處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述計(jì)算部使用所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及所述關(guān)注像素的周邊像素的濾波計(jì)算結(jié)果、和在所述其他拍攝圖像中與所述計(jì)算對(duì)象圖像的關(guān)注像素以及周邊像素對(duì)應(yīng)的像素的濾波計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行濾波處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述其他拍攝圖像是與所述計(jì)算對(duì)象圖像相比先拍攝的前一個(gè)圖像以及與所述計(jì)算對(duì)象圖像相比后拍攝的后一個(gè)圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述計(jì)算部在所述濾波處理后進(jìn)一步追加實(shí)施濾波處理時(shí)，使用包含所述計(jì)算對(duì)象圖像以及所述其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像的前一次的濾波計(jì)算結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述計(jì)算部針對(duì)所述計(jì)算對(duì)象圖像和所述其他拍攝圖像進(jìn)行加權(quán)而實(shí)施濾波處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 具有圖像生成部，其基于對(duì)所述多個(gè)拍攝圖像的濾波計(jì)算結(jié)果，生成全焦點(diǎn)圖像。
8.一種圖像處理方法，其對(duì)拍攝圖像實(shí)施濾波處理， 其特征在于，具有下述步驟: 以不同的拍攝距離對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝而取得多個(gè)拍攝圖像的步驟；以及 使用所述多個(gè)拍攝圖像中、包含計(jì)算對(duì)象圖像以及其他拍攝圖像在內(nèi)的大于或等于2個(gè)的拍攝圖像，實(shí)施濾波處理的步驟。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK103673889SQ201310389086
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】安部好晃, 小倉(cāng)豐, 山田友美, 森田玲香 申請(qǐng)人:Juki株式會(huì)社