專利名稱：對測量目標進行測量的方法
技術領域：
本發明的示例性實施例涉及ー種對測量目標進行測量的方法。更具體地說，本發明的示例性實施例涉及ー種能夠提高精度的對測量目標進行測量的方法。
背景技術：
通常，電子裝置中至少采用ー個印刷電路板(PCB)。PCB通常包括基板、連接焊盤部和電連接到連接焊盤部的驅動芯片。設置在驅動芯片之下的連接端子電連接到連接焊盤部，連接端子通常經由形成在連接焊盤部上的焊料電連接到連接焊盤部。因此，制造PCB的方法必須包括在連接焊盤部 上形成焊料。形成在連接焊盤部上的焊料的量可對連接焊盤部和連接端子之間的電連接產生影響。即，當焊料形成得太多時，就可能在相鄰的連接焊盤部產生短路缺陷，當焊料形成得相對少時，就可能在連接焊盤部和連接端子之間產生不良電連接。如上所述，由于形成在連接焊盤部上的焊料的量可對連接焊盤部和連接端子之間的電連接產生很大影響，所以需要精確測量形成在PCB上的焊料的量的エ藝。
發明內容
本發明的示例性實施例提供一種對測量目標進行測量的方法，該方法能夠精確地對測量目標的區域進行測量。本發明的示例性實施例還提供一種能夠精確地測量形成在印刷電路板上的焊料的區域的測量焊料區域的方法。本發明的示例性實施例還提供一種在針對每種顔色測量焊料區域之前校正每種顏色的均勻性以提高測量焊料區域的精度的方法。本發明的另外的特征將在以下的描述中進行闡述，部分地將通過描述是清楚的，或者可通過實施本發明而了解。本發明的一個示例性實施例公開了ー種對印刷電路板(PCB)上的測量目標進行測量的方法。所述方法包括以下步驟利用第一圖像獲取PCB的三維高度信息，所述第一圖像是利用第一照明單元將光柵圖案光照射到PCB上而拍攝的；利用所獲取的高度信息將高度比基準高度大或等于基準高度而在PCB上突出的第一區域確定為測量目標；利用第二圖像獲取PCB的顔色信息，所述第二圖像是通過將第二照明單元產生的光照射到PCB上而拍攝的；將所獲取的PCB的顔色信息之中的被確定為測量目標的第一區域的第一顔色信息設定為基準顔色信息；將基準顔色信息與除第一區域之外的區域的顔色信息進行比較以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中。所述方法還可以包括將第一區域的基準顔色信息和除第一區域之外的區域的顏色信息分為第一簇和第二簇。將基準顔色信息與除第一區域之外的區域的顔色信息進行比較以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中的步驟可以包括檢查第二簇是否屬于第一簇；在第二簇屬于第一簇的情況下，判定與第二簇對應的區域屬于測量目標區域。第一簇和第二簇可以包括利用色坐標系統從所獲取的顔色信息提取的特征，并且所述特征包括色相、飽和度和強度中的至少ー種。所述方法還可以包括以下步驟從所獲取的PCB的顔色信息獲取預定的比較對象被定位成在PCB上突出的第二區域的第二顏色信息；從所獲取的PCB的顏色信息獲取沒有形成有測量目標的第三區域的第三顔色信息；分別將第一區域的第一顔色信息、第二區域的第二顔色信息和第三區域的第三顔色信息分為第一簇、第二簇和第三簇。將基準顔色信息與除第一區域之外的區域的顔色信息進行比較以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中的步驟可以包括檢查PCB上的除第一區域、第二區域和第三區域之外的預
定部分的顔色信息是否屬于第一簇；在PCB上的除第一區域、第二區域和第三區域之外的預定部分的顔色信息屬于第一簇的情況下，判定測量目標形成在所述預定部分上。所述方法還可以包括以下步驟根據光柵単元的移動基于N束光柵圖案光來獲取可見度信息；將第一區域的可見度信息與除第一區域之外的區域的可見度信息進行比較，以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中。本發明的另ー示例性實施例公開了ー種對PCB上的測量目標進行測量的方法。所述方法包括以下步驟利用第一圖像獲取PCB的三維高度信息和可見度信息，所述第一圖像是利用第一照明單元將光柵圖案光照射到PCB上而拍攝的；利用所獲取的高度信息將高度比基準高度大或等于基準高度而在PCB上突出的第一區域確定為測量目標；將第一區域的第一可見度信息與除第一區域之外的區域的第二可見度信息進行比較，以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中。本發明的又一示例性實施例公開了ー種測量焊料區域的方法。所述方法包括以下步驟將多個彩色照明照射到PCB上來獲取多個彩色圖像；利用所獲取的彩色圖像來生成飽和度圖；利用飽和度圖來提取焊料區域。將多個彩色照明照射到PCB上來獲取多個彩色圖像的步驟可以包括分別照射紅色照明、緑色照明和藍色照明來獲取紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像。利用所獲取的彩色圖像來生成飽和度圖的步驟可以包括通過彩色圖像的色坐標轉換來獲取對于每種顔色的色相信息、飽和度信息和強度信息中的至少ー種；利用每種顏色的飽和度信息來生成飽和度圖。利用飽和度圖來提取焊料區域的步驟可以包括利用每種顏色的強度信息從飽和度圖排除布線圖案區域和黒色阻焊劑區域中的至少ー個，并設定焊料區域。利用飽和度圖來提取焊料區域的步驟可以包括生成對于焊料區域中的每種顏色的飽和度平均值；利用每種顏色的飽和度信息和每種顏色的飽和度平均值來生成方差圖；將方差圖中的方差值與臨界值進行比較，以生成代表形成有焊料的焊料區域的焊料圖。對于像素的每個方差值可以等式“對于每個像素的方差值=abs (R-RA) +abs (G-GA) +abs (B-BA) ’，來獲取，R、G和B是對于每個像素的飽和度信息，RA、GA和BA是對于每個像素的飽和度平均值。在將彩色照明照射到PCB上來獲取彩色圖像之前，所述方法還可以包括以下步驟將彩色照明照射到目標上，以獲取對于每種顏色的多個照明圖像；獲得相對于每種顏色的每個照明圖像的對于每個像素的強度；針對每個像素對應于每個像素的強度與任意基準強度之比設定對于每種顔色的補償比。在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還可以包括利用對于每種顏色的補償比補償彩色圖像。基準強度可以對應于每個彩色圖像的平均強度。在將彩色照明照射到PCB上來獲取彩色圖像之前，所述方法還可以包括以下步驟將彩色照明照射到形成在PCB上的焊料上，以獲取對于每種顏色的多個焊料圖像；從對于每種顔色的每個焊料圖像獲得焊料的對于每種顏色的強度；對應于焊料的對于每種顏色的強度與任意基準強度之比設定焊料的對于每種顏色的補償比。在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還可以包括利用焊料的對于每種顏色的補償比補償彩色圖像。基準強度可以對應于對于每種顏色的多個焊料強度的平均強度。在將彩色照明照射到PCB上來獲取彩色圖像之前，所述方法還可以包括以下步/驟設定彩色照明的對于每種顏色的補償比，以校正對于彩色照明的顔色均勻性；設定焊料的對于每種顏色的補償比，以校正對于彩色照明的焊料均勻性。在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還可以包括將每種顏色圖像與彩色照明的對于每種顏色的補償比和焊料的對于每種顏色的補償比相乗。根據上文，與高度比預定基準高度Hl大或等于預定基準高度對應的區域被確定為焊料區域，焊料區域的顔色信息被設定為基準顔色信息，用來將其它區域的顔色信息與焊料區域的顔色信息進行比較。因此，與高度低于基準高度Hl對應的區域(可以省略)包含在焊料區域中，從而精確地測量了焊料區域。此外，即使基板上將焊料涂布得薄(這ー步經常在形成焊料過程中產生)，也可以精確地測量焊料區域。此外，當獲取第一區域ARl (即，與高度比預定基準高度Hl大或等于預定基準高度Hl對應的焊料區域)的顔色信息、以及第二區域AR2和第三區域AR3的顔色信息，并對這些信息分簇時，可以更加清楚地判定沒有清楚地包含在焊料區域中的部分。此外，可以利用可見度信息來更加精確地確定焊料區域。此外，可以通過沿著各個方向照射光柵圖案光來更加精確地確定焊料區域。此外，精確地對形狀進行三維測量，并精確地對區域進行ニ維判定，并且實時對區域進行ニ維和三維確定，從而可以減少根據諸如照明的設備或PCB的條件的影響，并且可以獲得對噪聲的穩健性。此外，利用通過彩色照明獲得的彩色圖像生成飽和度圖和方差圖，并利用飽和度圖和方差圖設定焊料區域，從而提高了測量焊料區域的精度。此外，在測量焊料區域之前，執行對彩色照明校正顔色均勻性和對彩色照明校正焊料均勻性中的至少ー個處理，從而提高了測量焊料區域的精度。應該理解，前述的總體描述和下面的詳細描述是示例性的和說明性的，并意圖提供對所要求保護的發明的進ー步解釋。
附圖示出了本發明的各實施例并與說明書一起用于解釋本發明的原理，包括所述附圖以提供對本發明的進ー步的理解，所述附圖被并入且構成說明書的一部分。圖I是示出根據本發明的示例性實施例的用于測量三維形狀的方法的三維形狀測量設備的示意圖；圖2是示出根據本發明的示例性實施例的測量焊料區域的方法的流程圖；圖3是示出PCB的形成焊料的部分的截面圖；圖4是示出包含在測量圖2中的焊料區域的方法中的獲得ニ維顏色信息的過程的示例性實施例的流程圖；圖5是示出根據本發明的另ー示例性實施例的測量焊料區域的方法的流程圖；圖6是示出根據本發明的另ー示例性實施例的用于測量三維形狀的方法的三維形狀測量設備示意圖；圖7是示出根據本發明又一示例性實施例的測量焊料區域的方法的流程圖；圖8是示出分別對應于紅色照明、緑色照明和藍色照明的紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像；圖9是示出飽和度圖的示例的圖像；圖10是示出方差圖的示例的圖像；圖11是示出焊料圖的示例的圖像；圖12是示出根據本發明的示例性實施例的校正顔色均勻性的方法的流程圖；圖13是示出通過將灰色目標用作目標物體而獲得的紅色照明的圖像。
具體實施例方式下面參照示出本發明的示例實施例的附圖更充分地描述本發明。然而，本發明可以以許多形式來實現并且不應被解釋成局限于這里闡述的示例實施例。相反，提供這些實施例以使本公開將徹底和完全，并將把本發明的范圍充分傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚起見，可能夸大層和區域的尺寸和相對尺寸。應當理解，當元件或層被表述為“在另一元件或層上”、“連接到”或“結合到”另ー元件或層時，該元件可直接在另一元件上、連接或結合到另一元件或層，或者可在它們之間存在中間元件。相反，當元件被表述為“直接在另一元件或層上”、“直接連接到”或“直接結合到”另一元件或層時，不存在中間元件。相同的標號始終指示相同的元件。如這里所使用，用語“和/或”包括一個或多個相關列出項的任意和所有的結合。應當理解，雖然這里可使用“第一”、“第二”、“第三”等用語來描述各個元件、組件、區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分不應受這些用語的限制。這些用語僅僅用來區分ー個元件、組件、區域、層或部分和另外ー個元件、組件、區域、層或部分。因此，在不脫離本發明的教導的情況下，第一元件、第一組件、第一區域、第一層或第一部分可以被稱為第二元件、第二組件、第二區域、第二層或第二部分。可在這里使用諸如“在下方”、“下面的”或“底部的”和“上面的”或“頂部的”等空間關系術語來容易地描述圖中所示的一個元件或特征相對于另一元件或特征的關系。應當理解，除了附圖中描述的方位以外，空間關系術語還意圖包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果ー副附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件或部件“下面”或“下方”的元件的方位將變為在其他元件或部件的“上面”。因此，示例性術語“下面”可既包括在下 面的方位又包括在上面的方位。裝置可以位于另外的方位(旋轉90度或者在其他方向)，進而這里使用的空間關系描述符應該被相應地解釋。
這里使用的術語僅僅是為了描述特定的示例實施例，而無意限制本發明。如這里所使用的，単數形式的“一”、“ー個”和“所述”意圖同樣包括復數形式，除非上下文另外明確地指出。還應當理解，當在說明書使用用語“包括”和/或“包含”或“具有”時，這些用語指明所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或者附加ー個或多個其他的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
這里參照截面圖來描述示例實施例，所述截面圖是本發明的理想化示例實施例(和中間結構)的示意圖。同樣地，可以預期由于例如制造技術和/或公差會引起附圖的形狀的變化。因此，這里描述的各示例實施例不應被解釋成局限于這里示出的區域的特定形狀，而是可以包括由于例如制造引起的形狀的偏差。例如，示出為矩形的注入區域通常將在它的邊緣具有圓形的或彎曲的特征和/或注入濃度的梯度，而不是從植入區域到非植入區域的突然的改變。同樣地，通過注入形成的浸沒的區域可在浸沒的區域和表面之間的區域引起一定程度注入，注入可在所述表面發生。因此，圖中示出的區域事實上是示意圖并且它們的形狀并非意圖要示出裝置的區域的真實形狀，也不是意圖限制本發明的范圍。除非另外限定，這里使用的所有的術語(包括技術術語和科學術語)的含義與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常所理解的含義相同。還應當理解，諸如那些在通常使用的詞典中限定的術語應被解釋成具有與它們在相關領域的上下文的含義一致的含義，并且不應以理想化的或者過于形式化的理解來解釋所述術語，除非這里特別地定義。以下，將參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例。圖I是示出根據本發明的示例性實施例的用于測量三維形狀的方法的三維形狀測量設備的示意圖。參照圖1，根據本發明的示例性實施例的用于測量三維形狀的方法的三維形狀測量設備可包括測量臺部件100、圖像拍攝部件200、具有第一照明部件300和第二照明部件400的第一照明単元、第二照明単元450、圖像獲取部件500、模塊控制部件600和中央控制部件700。測量臺部件100可包括支撐測量目標10的臺110和使臺110移動的臺移動單元120。在一個示例性實施例中，如果測量目標10通過臺110相對于圖像拍攝部件200、第一照明部件300和第二照明部件400運動，則在測量目標10中的測量位置可能變化。圖像拍攝部件200布置在臺110上方以接收被測量目標10反射的光井測量測量目標10的圖像。即，圖像拍攝部件200接收從第一照明部件300和第二照明部件400發出且被測量目標10反射的光，并且拍攝測量目標10的俯視圖。圖像拍攝部件200可包括照相機210、成像透鏡220、濾波器230和燈240。照相機210接收被測量目標10反射的光并拍攝測量目標10的俯視圖。照相機210可包括諸如CXD照相機或CMOS照相機中的ー個。成像透鏡220布置在照相機210之下，以將被測量目標10反射的光成像到照相機210上。濾波器230布置在成像透鏡220之下，以對被測量目標10反射的光進行濾波并將濾波后的光提供到成像透鏡220。濾波器230可包括諸如頻率濾波器、顏色濾波器和光強控制濾波器中的ー個。燈240可以按照圓形布置在濾波器230之下以將光提供給測量目標10，以便拍攝諸如測量目標10的ニ維形狀的特定圖像。第一照明部件300可在例如圖像拍攝部件200的右側被布置成相對于支撐測量目標10的臺110傾斜。第一照明部件300可包括第一光源単元310、第一光柵單元320、第一光柵移動単元330和第一聚光透鏡340。第一光源単元310可包括光源和至少ー個透鏡以產生光，第一光柵單兀320布置在第一光源單兀310之下以將由第一光源單兀310產生的光變成具有光柵圖案的第一光柵圖案光。第一光柵移動單兀330連接到第一光柵單兀320以移動第一光柵單元320，并且可包括例如壓電移動單元和精細線性移動單元中的ー個。第ー聚光透鏡340布置在第一光柵單元320之下以將從第一光柵單元320出射的第一光柵圖案光會聚在測量目標10上。例如，第二照明部件400可布置在圖像拍攝部件200的左側并相對于支撐測量目標10的臺110傾斜。第二照明部件400可包括第二光源単元410、第二光柵單元420、第二光柵移動単元430和第二聚光透鏡440。第二照明 部件400基本上與上面描述的第一照明部件300相同，因此將省略任何進ー步的描述。當第一照明部件300中第一光柵移動単元330順序地移動第一光柵單元320N次且N個第一光柵圖案光照射到測量目標10上吋，圖像拍攝部件200可順序地接收被測量目標10反射的N個第一光柵圖案光并拍攝N個第一圖案圖像。另外，當第二照明部件400中第二光柵移動単元430順序地移動第二光柵單元420N次且N個第二光柵圖案光照射到測量目標10上吋，圖像拍攝部件200可順序地接收被測量目標10反射的N個第二光柵圖案光并拍攝N個第二圖案圖像。“N”是自然數，例如可以是4。在示例性實施例中，第一照明部件300和第二照明部件400被描述為產生第一光柵圖案光和第二光柵圖案光的照明設備。或者，照明部件可以大于或等于三個。換句話說，光柵圖案光可以以各種方向照射到測量目標10上，并可拍攝各種圖案圖像。例如，當三個照明部件布置成等邊三角形的形狀并使圖像拍攝部件200成為等邊三角形形狀的中心吋，三束光柵圖案光可以以不同的方向照射到測量目標10上。例如，當四個照明部件布置成正方形的形狀且圖像拍攝部件200為正方形形狀的中心時，四束光柵圖案光可以以不同的方向照射到測量目標10上。另外，第一照明単元可包括八個照明部件，光柵圖案光可以以八個方向照射到測量目標10上以拍攝圖像。第二照明単元450將光照射到測量目標10上以獲取測量目標10的ニ維圖像。在一個示例性實施例中，第二照明単元450可包括紅色照明452、緑色照明454和藍色照明456。例如，紅色照明452、綠色照明454和藍色照明456可在測量目標10之上布置成圓形以分別照射紅光、綠光和藍光，而且可如圖I所示布置在不同的高度。圖像獲取部件500電連接到圖像拍攝部件200的照相機210，以從照相機210根據第一照明單元獲取圖案圖像，并存儲獲得的圖案圖像。另外，圖像獲取部件500從照相機210根據第二照明單元獲取ニ維圖像，并存儲獲得的ニ維圖像。例如，圖像獲取部件500可包括接收照相機210中拍攝的N個第一圖案圖像和N個第二圖案圖像并且存儲這些圖像的成像系統。模塊控制部件600電連接到測量臺部件100、圖像拍攝部件200、第一照明部件300和第二照明部件400，以控制測量臺部件100、圖像拍攝部件200、第一照明部件300和第二照明部件400。模塊控制部件600可包括例如照明控制器、光柵控制器和臺控制器。照明控制器控制第一光源單兀310和第二光源單兀410以產生光,光柵控制器控制第一光柵移動単元330和第二光柵移動単元430以移動第一光柵單元320和第二光柵單元420。臺控制器控制臺移動單元120來以上下運動和左右運動使臺110移動。中 央控制部件700電連接到圖像獲取部件500和模塊控制部件600以控制圖像獲取部件500和模塊控制部件600。具體地說，中央控制部件700從圖像獲取部件500的成像系統接收N個第一圖案圖像和N個第二圖案圖像以處理所述圖像，從而可測得測量目標的三維形狀。另外，中央控制部件700可控制模塊控制部件600的照明控制器、光柵控制器和臺控制器。因此，中央控制部件700可包括圖像處理板、控制板和接ロ板。以下，將詳細描述通過使用上面描述的三維形狀測量設備來測量形成在印刷電路板上的測量目標10的方法。將采用焊料作為測量目標10的示例來描述。圖2是示出根據本發明的示例性實施例的測量焊料區域的方法的流程圖。圖3是示出PCB的形成焊料的部分的截面圖。參照圖I到圖3，為了測量焊料區域，首先，在步驟SllO中，通過使用第一圖像獲得PCB 900的三維高度信息，所述第一圖像通過使用第一照明單元將光柵圖案光照射到PCB900上而拍攝。例如，光柵圖案光可以以至少兩個方向照射。三維高度信息可通過執行相對于第一圖像的桶算法(bucket algorithm)來獲得，根據第一光柵單元320和第二光柵單元420的N次順序移動而照射光柵圖案光來獲得所述
第一圖像。然后，在步驟S120中，通過使用獲得的高度信息將以大于或等于基準高度Hl的高度在PCB900的基板910上突出的第一區域ARl確定為焊料區域。當與大于或等于最小閾值高度的高度對應的區域通常可被視為焊料區域時，基準高度Hl被設置為預定的最小閾值高度。此后，在步驟S130中，通過使用第二圖像獲得PCB 900的顏色信息，所述第二圖像通過將第二照明單元450產生的光照射到PCB 900上而拍攝。第二照明単元450為獲得測量目標10的ニ維圖像而發光。在示例性實施例中，第ニ照明単元450可包括分別發出紅光、綠光和藍光的紅色照明452、緑色照明454和藍色照明456。不但可使用彩色照相機獲得第二圖像，而且可使用黒白照相機獲得第二圖像。因此，如圖I所示的照相機210可包括黒白照相機。在另ー示例性實施例中，第二照明単元250可包括単色光的照明単元。第二圖像可通過使用彩色照相機獲得，圖I所示的照相機210可包括彩色照相機。顏色信息可包括例如RGB (紅、綠和藍)信息或CMY (青、品紅和黃)信息。此外，第一顔色信息可包括根據其他顏色組合的顔色信息。第一顔色信息可由第一區域ARl的像素單元獲得。同時，PCB 900的顏色信息可如下面獲得。圖4是示出包含在圖2中的測量焊料區域的方法中的獲得ニ維顏色信息的過程的示例性實施例的流程圖。參照圖4，為獲得PCB 900的顏色信息，首先，在步驟S132中，第二照明單元450產生的光照射到PCB 900上以拍攝第二圖像。然后，在步驟S133中，從拍攝的第二圖像中提取RGB信息或CMY信息。在示例性實施例中，在圖I示出的圖像獲取部件500獲得拍攝的第二圖像后，可通過使用圖I示出的圖像處理板提取RGB信息或CMY信息。
此后，在步驟S134中，對提取的RGB信息或CMY信息進行濾波以獲得濾波后的RGB信息或CMY信息。在示例性實施例中，在圖像處理板中，通過選擇的標準從提取的RGB信息或CMY信息中排除偏離平均值的數據，除了偏離的數據之外的剰余數據被最終確定為RGB信息或CMY信息。再次參照圖I到圖3，然后，在步驟S140中，所獲得的PCB 900的顏色信息中的、被確定為焊料區域的第一區域ARl的第一顔色信息被設置為基準顔色信息。此后，在步驟S150中，比較基準顔色信息與除了第一區域ARl之外的區域的顔色信息，以判斷焊料是否形成在除第一區域ARl之外的區域中。同時，為獲得具有與基準顔色信息基本相同的顔色信息的區域，可使用其他區域的顔色信息。 圖5是示出根據本發明的另ー示例性實施例的測量焊料區域的方法的流程圖。參照圖3到圖5，在將第一區域ARl的第一顔色信息設置為基準顔色信息的步驟S140之后，在步驟S142中，從所測量的PCB 900的顏色信息中獲得突出比較對象(protruding comparison object)920所在的第二區域AR2的第二顏色信息。比較對象920可對應于PCB的焊盤。由于第二區域AR2的第二顔色信息可從顏色信息中獲得，所以第二顔色信息基本上與第一顏色信息相同。第二顏色信息可包括RGB信息或CMY信息。此外，第二顏色信息可包括根據其他顏色組合的顔色信息。此后，在步驟S144中，從測量的PCB 900的顔色信息中獲取沒有形成測量目標的第三區域AR3的第三顔色信息。第三區域AR3對應于沒有高度的表面區域。由于第三區域AR3的第三顔色信息可從顏色信息中獲得，所以第三顔色信息基本上可與第一顏色信息和第二顏色信息相同。例如，第三顏色信息可包括RGB信息或CMY信息。此外，第三顔色信息可包括根據其他顏色組合的顔色信息。然后,在步驟S146中，第一區域AR1、第二區域AR2和第三區域AR3的第一顏色信息、第二顏色信息和第三顏色信息被分成第一簇(cluster)、第二簇和第三簇。第一顔色信息、第二顔色信息和第三顔色信息指示每個區域的顔色信息，該顏色信息顯示了姆個區域的特性趨向(characteristic tendency)。因此,第一顏色信息、第二顔色信息和第三顔色信息可形成每個區域的特定簇。簇可包括通過使用色坐標系統而從獲得的顔色信息中提取的特征。例如，第一簇、第二簇和第三簇可包括從RGB信息或CMY信息中轉換的色相、飽和度和強度(HSI)中的至少ー種。可通過使用眾所周知的方法執行將RGB信息或CMY信息轉換成HSI信息的過程，因此將省略進ー步的描述。可將分簇算法(clustering algorithm)應用到具有所述區域的姆個HSI信息中的至少ー種信息的第一區域AR1、第二區域AR2和第三區域AR3，從而第一區域AR1、第二區域AR2和第三區域AR3可分別被分成第一簇、第二簇和第三簇。如上所述，在根據顏色信息將第一區域ARl、第二區域AR2和第三區域AR3分成簇之后，在步驟S150的比較基準顔色信息和除了第一區域ARl之外的區域的顔色信息以判斷焊料是否形成在除第一區域ARl之外的區域中的過程中，檢查除了第一區域AR1、第二區域AR2和第三區域AR3之外的PCB900的預定部分的顔色信息是否屬于第一簇，在顔色信息屬于第一簇的情況下，可以判定焊料形成在預定部分上如果不屬于第一區域AR1、第二區域AR2和第三區域AR3的基板910的預定部分與存在于基準高度Hl之下的焊料的區域AR4(以下，稱為“第四區域”)對應，則由于第四區域AR4的顔色信息類似于第一區域ARl的第一顔色信息，所以第四區域AR4屬于與根據第一顔色信息分入第一簇的第一區域ARl的組相同的組。即，第四區域AR4可被分入第一簇，類似于第一區域ARl。因此，與僅僅將與大于或等于基準高度的高度對應的區域判斷為焊料區域的方法相比較，作為焊料區域的與小于預定基準高度的高度對應的區域也可包括在焊料區域中，從而可以更準確地確定焊料區域。雖然在圖5中描述了將區域分成三簇的示例，簇的數量可以是兩個或大于或等于四個。例如，當簇的數量是四時，可如下面確定焊料區域。首先，獲取除了被確定為焊料區域的第一區域ARl之外的預定區域的顔色信息，以將第一區域ARl的基準顔色信息和預定區域的顔色信息分別分成第一簇和第二簇。然后，在步驟S150的比較基準顔色信息和除了第一區域ARl之外的區域的顔色信息以判斷焊料是否形成在除第一區域ARl之外的區域中的過程中，檢查第二簇是否屬于第一簇，在第ニ簇屬于第一簇的情況下，可以判斷對應于第二簇的區域屬于焊料區域。在步驟S130中的PCB 900的顏色信息的獲取過程中，可以另外使用可見度(visibility)信息。可見度表示圖像的亮度信號中的振幅Bi (x,y)與平均值AiU, y)的比率，且大約具有隨反射率的増加而增加的趨勢。可見度V i(x，y)如下面所限定V i(x, y) = Bi (x, y)/Ai(x, y)光柵圖案光以各個方向照射到PCB 900上以拍攝各種圖案圖像。如圖I中所示，圖像獲取部件500從照相機210拍攝的N個圖案圖像在X-Y坐標系中的每個位置i (X，y)提取N個亮度等級I11, I12,. . . , I1n，通過使用N級桶算法(N-bucket algorithm)產生平均亮度Ai (X, y)和可見度V i (X, y)。例如，當N是3和N是4時，可見度如下產生。當N是3時，可見度如下產生
Ii +Ii +Ii
權利要求
1.ー種測量焊料區域的方法，所述方法包括以下步驟 將多個彩色照明照射到印刷電路板上來獲取多個彩色圖像； 利用所獲取的彩色圖像來生成飽和度圖； 利用飽和度圖來提取焊料區域。
2.如權利要求I所述的方法，其中，將多個彩色照明照射到印刷電路板上來獲取多個彩色圖像的步驟包括分別照射紅色照明、緑色照明和藍色照明來獲取紅色圖像、綠色圖像和藍色圖像。
3.如權利要求I所述的方法，其中，利用所獲取的彩色圖像來生成飽和度圖的步驟包括 通過彩色圖像的色坐標轉換來獲取對于每種顔色的色相信息、飽和度信息和強度信息中的至少ー種； 利用每種顏色的飽和度信息來生成飽和度圖。
4.如權利要求3所述的方法，其中，利用飽和度圖來提取焊料區域的步驟包括利用每種顏色的強度信息從飽和度圖排除布線圖案區域和黒色阻焊劑區域中的至少ー個，并設定焊料區域。
5.如權利要求3所述的方法，其中，利用飽和度圖來提取焊料區域的步驟包括 生成對于焊料區域中的每種顏色的飽和度平均值； 利用每種顏色的飽和度信息和每種顏色的飽和度平均值來生成方差圖； 將方差圖中的方差值與臨界值進行比較，以生成代表形成有焊料的焊料區域的焊料圖。
6.如權利要求5所述的方法，其中，對于像素的每個方差值由下面的等式獲取 對于姆個像素的方差值=abs (R-RA) +abs (G-GA) +abs (B-BA), 其中，R、G和B是對于每個像素的飽和度信息，RA、GA和BA是對于每個像素的飽和度平均值。
7.如權利要求I所述的方法，在將彩色照明照射到印刷電路板上來獲取彩色圖像之前，所述方法還包括以下步驟 將彩色照明照射到目標上，以獲取對于每種顏色的多個照明圖像； 獲得相對于每種顏色的每個照明圖像的對于每個像素的強度； 針對每個像素對應于每個像素的強度與任意基準強度之比設定對于每種顔色的補償比， 在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還包括利用對于每種顏色的補償比補償彩色圖像。
8.如權利要求7所述的方法，其中，基準強度對應于每個彩色圖像的平均強度。
9.如權利要求I所述的方法，在將彩色照明照射到印刷電路板上來獲取彩色圖像之前，所述方法還包括以下步驟 將彩色照明照射到形成在印刷電路板上的焊料上，以獲取對于每種顏色的多個焊料圖像； 從對于每種顏色的每個焊料圖像獲得焊料的對于每種顏色的強度； 對應于焊料的對于每種顏色的強度與任意基準強度之比設定焊料的對于每種顏色的補償比， 在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還包括利用焊料的對于每種顔色的補償比補償彩色圖像。
10.如權利要求9所述的方法，其中，基準強度對應于對于每種顏色的多個焊料強度的平均強度。
11.如權利要求I所述的方法，在將彩色照明照射到印刷電路板上來獲取彩色圖像之前，所述方法還包括以下步驟 設定彩色照明的對于每種顏色的補償比，以校正對于彩色照明的顔色均勻性； 設定焊料的對于每種顏色的補償比，以校正對于彩色照明的焊料均勻性， 在利用所獲取的彩色圖像生成飽和度圖之前，所述方法還包括將每種顏色圖像與彩色照明的對于每種顏色的補償比和焊料的對于每種顏色的補償比相乗。
全文摘要
本發明公開了一種對測量目標進行測量的方法。為了對PCB上的測量目標進行測量，利用將光柵圖案光照射到PCB上而拍攝的第一圖像來獲取PCB的三維高度信息。然后，利用高度信息將高度比基準高度大而在PCB上突出的第一區域確定為測量目標。然后，利用將光照射到PCB上而拍攝的第二圖像來獲取PCB的顏色信息。然后，將PCB的顏色信息之中的被確定為測量目標的第一區域的第一顏色信息設定為基準顏色信息。然后，將基準顏色信息與除第一區域之外的區域的顏色信息進行比較，以判定測量目標是否形成在除第一區域之外的區域中。因此，可以精確地對測量目標進行測量。
文檔編號G01N21/956GK102654466SQ20121009994
公開日2012年9月5日 申請日期2010年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者柳希昱, 鄭仲基, 金珉永 申請人:株式會社高永科技