LinX Express Vol.109

※LinX Express は、日頃お付き合い頂いているお客様、展示会やセミナー等でお名刺を戴いた方、また、雑誌やホームページから引合を戴いた事のあるお客様へ配信させて戴いております。
　　　　

■ PCBパターン検査

HALCONでは2値化処理やモフォロジー処理などの領域操作と絞込み機能を組み合わせることにより、詳細検査を行う解析範囲を限定することができます。また、ラインの抽出や幅の計測も専用のオペレーターにより簡単に実現できます。
今回は、ライン検出オペレーター lines_gauss() を使用してPCBパターンの幅検査を行う例を紹介します。

事例の末尾より、検査画像ファイル・HALCONの日本語解説文付きサンプルプログラム（dev形式）をダウンロード可能です。HALCON Trial Kit3.0に付属のHALCON体験版でも実行可能ですのでお試しください。

■ ライン検出オペレーターを使用したPCBパターン検査

【技術課題】

・パターン部分のライン検出
・パターンの幅情報の取得

PCBパターン検査では、パターンの細り太りの（図1参照）検査を行います。この検査は、幅計測の関数を使用して何箇所もパターン幅計測を行うことでも実現できますが、難しい点は、必ずしも直線ではないパターンに対していかに計測箇所を設定するかです。

そこで本事例では、PCBパターン検査について、lines_gauss()というオペレーターを適用しています。

lines_gauss()は画像中の直線成分（ライン）を検出するオペレーターです。検出だけでなく、検出したラインの幅や方向に関する情報についても、同時に取得することが可能です。

図2には、検出したラインを緑線で、抽出された幅情報（'width_left'、'width_right'）を黄矢印で表しています。

ただし、単純に画像に対してlines_gauss()を実行すると余分なエッジ情報も大量に抽出されてしまう可能性があります。これに対し、HALCONは下記アプローチによりPCBパターンの幅検査を実現しました。

※図3の黄色矩形内を検査対象範囲とします

[Step1] カラー画像の分解

[Step2] 解析範囲の絞込み

[Step3] ライン抽出

図1：PCBパターン欠陥（細り、太り）

図2：lines_gauss()の機能
（ライン検出と特徴抽出[幅]）

図3：撮影した検査画像

[Step1] カラー画像の分解

カラー画像をR、G、Bそれぞれのチャンネル画像に変換します。
今回のPCB画像では背景が緑なので、Gチャンネルに対して画像処理を適用します。
Gチャンネルの画像においてはパターン部分は背景に比べて明るく表示されています。

図4:Gチャンネル画像

図5:検査対象部分を拡大

[Step2] 解析範囲の絞込み

2値化処理やモフォロジー処理（領域の膨張収縮）によりパターン周辺部に解析範囲を絞り込みます。

図6:絞込みに使用する領域（水色で表示）

図7:解析範囲の絞込み

[Step3] ライン抽出

Step2にて絞り込んだ領域から、オペレーター lines_gauss() を使用して画像からラインを取得します。ここではPCBパターンがラインとして取得されます。

lines_gauss（）により取得されたラインは、内部的に幅や方向の情報も持っています。
オペレーターget_contour_attrib_xld（）により、それらの情報を取得することが可能です。

取得した幅情報と検査基準として設定したしきい値との比較を行い、狭すぎる部分（ピンクで表示）と広すぎる部分（赤で表示）を抽出します。

図8:ライン取得結果

図9:幅の検査結果

図10:幅の検査結果（拡大）

以上のように、適切な方法でHALCONの機能を組み合わせることによって、柔軟なパターン検査を実現することができます。

※『マシンビジョンソリューションセミナー 2010』ではこのような実践的な事例を多くご紹介します。

この事例のサンプルプログラムをダウンロード

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■ 日時・場所
2010年10月19日（火） 13:00-17:30　　京都会場：京都リサーチパーク会議施設バズホール（西地区）
2010年10月20日（水） 13:00-17:30　　名古屋会場：プライムセントラルタワー
2010年10月22日（金） 13:00-17:30　　東京会場：秋葉原コンベンションホール

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※参加は無料です。

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