专利名称：对测量目标进行测量的方法
技术领域：
本发明的示例性实施例涉及ー种对测量目标进行测量的方法。更具体地说，本发明的示例性实施例涉及ー种能够提高精度的对测量目标进行测量的方法。
背景技术：
通常，电子装置中至少采用ー个印刷电路板(PCB)。PCB通常包括基板、连接焊盘部和电连接到连接焊盘部的驱动芯片。设置在驱动芯片之下的连接端子电连接到连接焊盘部，连接端子通常经由形成在连接焊盘部上的焊料电连接到连接焊盘部。因此，制造PCB的方法必须包括在连接焊盘部 上形成焊料。形成在连接焊盘部上的焊料的量可对连接焊盘部和连接端子之间的电连接产生影响。即，当焊料形成得太多时，就可能在相邻的连接焊盘部产生短路缺陷，当焊料形成得相对少时，就可能在连接焊盘部和连接端子之间产生不良电连接。如上所述，由于形成在连接焊盘部上的焊料的量可对连接焊盘部和连接端子之间的电连接产生很大影响，所以需要精确测量形成在PCB上的焊料的量的エ艺。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种对测量目标进行测量的方法，该方法能够精确地对测量目标的区域进行测量。本发明的示例性实施例还提供一种能够精确地测量形成在印刷电路板上的焊料的区域的测量焊料区域的方法。本发明的示例性实施例还提供一种在针对每种顔色测量焊料区域之前校正每种颜色的均匀性以提高测量焊料区域的精度的方法。本发明的另外的特征将在以下的描述中进行阐述，部分地将通过描述是清楚的，或者可通过实施本发明而了解。本发明的一个示例性实施例公开了ー种对印刷电路板(PCB)上的测量目标进行测量的方法。所述方法包括以下步骤利用第一图像获取PCB的三维高度信息，所述第一图像是利用第一照明单元将光栅图案光照射到PCB上而拍摄的；利用所获取的高度信息将高度比基准高度大或等于基准高度而在PCB上突出的第一区域确定为测量目标；利用第二图像获取PCB的顔色信息，所述第二图像是通过将第二照明单元产生的光照射到PCB上而拍摄的；将所获取的PCB的顔色信息之中的被确定为测量目标的第一区域的第一顔色信息设定为基准顔色信息；将基准顔色信息与除第一区域之外的区域的顔色信息进行比较以判定测量目标是否形成在除第一区域之外的区域中。所述方法还可以包括将第一区域的基准顔色信息和除第一区域之外的区域的颜色信息分为第一簇和第二簇。将基准顔色信息与除第一区域之外的区域的顔色信息进行比较以判定测量目标是否形成在除第一区域之外的区域中的步骤可以包括检查第二簇是否属于第一簇；在第二簇属于第一簇的情况下，判定与第二簇对应的区域属于测量目标区域。第一簇和第二簇可以包括利用色坐标系统从所获取的顔色信息提取的特征，并且所述特征包括色相、饱和度和強度中的至少ー种。所述方法还可以包括以下步骤从所获取的PCB的顔色信息获取预定的比较对象被定位成在PCB上突出的第二区域的第二颜色信息；从所获取的PCB的颜色信息获取没有形成有测量目标的第三区域的第三顔色信息；分别将第一区域的第一顔色信息、第二区域的第二顔色信息和第三区域的第三顔色信息分为第一簇、第二簇和第三簇。将基准顔色信息与除第一区域之外的区域的顔色信息进行比较以判定测量目标是否形成在除第一区域之外的区域中的步骤可以包括检查PCB上的除第一区域、第二区域和第三区域之外的预
定部分的顔色信息是否属于第一簇；在PCB上的除第一区域、第二区域和第三区域之外的预定部分的顔色信息属于第一簇的情况下，判定测量目标形成在所述预定部分上。所述方法还可以包括以下步骤根据光栅単元的移动基于N束光栅图案光来获取可见度信息；将第一区域的可见度信息与除第一区域之外的区域的可见度信息进行比较，以判定测量目标是否形成在除第一区域之外的区域中。本发明的另ー示例性实施例公开了ー种对PCB上的测量目标进行测量的方法。所述方法包括以下步骤利用第一图像获取PCB的三维高度信息和可见度信息，所述第一图像是利用第一照明单元将光栅图案光照射到PCB上而拍摄的；利用所获取的高度信息将高度比基准高度大或等于基准高度而在PCB上突出的第一区域确定为測量目标；将第一区域的第一可见度信息与除第一区域之外的区域的第二可见度信息进行比较，以判定測量目标是否形成在除第一区域之外的区域中。本发明的又一示例性实施例公开了ー种测量焊料区域的方法。所述方法包括以下步骤将多个彩色照明照射到PCB上来获取多个彩色图像；利用所获取的彩色图像来生成饱和度图；利用饱和度图来提取焊料区域。将多个彩色照明照射到PCB上来获取多个彩色图像的步骤可以包括分别照射红色照明、緑色照明和蓝色照明来获取红色图像、绿色图像和蓝色图像。利用所获取的彩色图像来生成饱和度图的步骤可以包括通过彩色图像的色坐标转换来获取对于每种顔色的色相信息、饱和度信息和強度信息中的至少ー种；利用每种颜色的饱和度信息来生成饱和度图。利用饱和度图来提取焊料区域的步骤可以包括利用每种颜色的強度信息从饱和度图排除布线图案区域和黒色阻焊剂区域中的至少ー个，并设定焊料区域。利用饱和度图来提取焊料区域的步骤可以包括生成对于焊料区域中的每种颜色的饱和度平均值；利用每种颜色的饱和度信息和每种颜色的饱和度平均值来生成方差图；将方差图中的方差值与临界值进行比较，以生成代表形成有焊料的焊料区域的焊料图。对于像素的每个方差值可以等式“对于每个像素的方差值=abs (R-RA) +abs (G-GA) +abs (B-BA) ’，来获取，R、G和B是对于每个像素的饱和度信息，RA、GA和BA是对于每个像素的饱和度平均值。在将彩色照明照射到PCB上来获取彩色图像之前，所述方法还可以包括以下步骤将彩色照明照射到目标上，以获取对于每种颜色的多个照明图像；获得相对于每种颜色的每个照明图像的对于每个像素的強度；针对每个像素对应于每个像素的強度与任意基准強度之比设定对于每种顔色的补偿比。在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还可以包括利用对于每种颜色的补偿比补偿彩色图像。基准強度可以对应于每个彩色图像的平均強度。在将彩色照明照射到PCB上来获取彩色图像之前，所述方法还可以包括以下步骤将彩色照明照射到形成在PCB上的焊料上，以获取对于每种颜色的多个焊料图像；从对于每种顔色的每个焊料图像获得焊料的对于每种颜色的強度；对应于焊料的对于每种颜色的強度与任意基准強度之比设定焊料的对于每种颜色的补偿比。在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还可以包括利用焊料的对于每种颜色的补偿比补偿彩色图像。基准強度可以对应于对于每种颜色的多个焊料強度的平均強度。在将彩色照明照射到PCB上来获取彩色图像之前，所述方法还可以包括以下步/骤设定彩色照明的对于每种颜色的补偿比，以校正对于彩色照明的顔色均匀性；设定焊料的对于每种颜色的补偿比，以校正对于彩色照明的焊料均匀性。在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还可以包括将每种颜色图像与彩色照明的对于每种颜色的补偿比和焊料的对于每种颜色的补偿比相乗。根据上文，与高度比预定基准高度Hl大或等于预定基准高度对应的区域被确定为焊料区域，焊料区域的顔色信息被设定为基准顔色信息，用来将其它区域的顔色信息与焊料区域的顔色信息进行比较。因此，与高度低于基准高度Hl对应的区域(可以省略)包含在焊料区域中，从而精确地测量了焊料区域。此外，即使基板上将焊料涂布得薄(这ー步经常在形成焊料过程中产生)，也可以精确地测量焊料区域。此外，当获取第一区域ARl (即，与高度比预定基准高度Hl大或等于预定基准高度Hl对应的焊料区域)的顔色信息、以及第二区域AR2和第三区域AR3的顔色信息，并对这些信息分簇时，可以更加清楚地判定没有清楚地包含在焊料区域中的部分。此外，可以利用可见度信息来更加精确地确定焊料区域。此外，可以通过沿着各个方向照射光栅图案光来更加精确地确定焊料区域。此外，精确地对形状进行三维测量，并精确地对区域进行ニ维判定，并且实时对区域进行ニ維和三维确定，从而可以减少根据诸如照明的设备或PCB的条件的影响，并且可以获得对噪声的稳健性。此外，利用通过彩色照明获得的彩色图像生成饱和度图和方差图，并利用饱和度图和方差图设定焊料区域，从而提高了测量焊料区域的精度。此外，在测量焊料区域之前，执行对彩色照明校正顔色均匀性和对彩色照明校正焊料均匀性中的至少ー个处理，从而提高了测量焊料区域的精度。应该理解，前述的总体描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的，并意图提供对所要求保护的发明的进ー步解释。
附图示出了本发明的各实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理，包括所述附图以提供对本发明的进ー步的理解，所述附图被并入且构成说明书的一部分。图I是示出根据本发明的示例性实施例的用于测量三维形状的方法的三维形状測量设备的示意图；图2是示出根据本发明的示例性实施例的测量焊料区域的方法的流程图；图3是示出PCB的形成焊料的部分的截面图；图4是示出包含在测量图2中的焊料区域的方法中的获得ニ维颜色信息的过程的示例性实施例的流程图；图5是示出根据本发明的另ー示例性实施例的测量焊料区域的方法的流程图；图6是示出根据本发明的另ー示例性实施例的用于测量三维形状的方法的三维形状測量设备示意图；图7是示出根据本发明又一示例性实施例的测量焊料区域的方法的流程图；图8是示出分别对应于红色照明、緑色照明和蓝色照明的红色图像、绿色图像和蓝色图像；图9是示出饱和度图的示例的图像；图10是示出方差图的示例的图像；图11是示出焊料图的示例的图像；图12是示出根据本发明的示例性实施例的校正顔色均匀性的方法的流程图；图13是示出通过将灰色目标用作目标物体而获得的红色照明的图像。
具体实施例方式下面參照示出本发明的示例实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多形式来实现并且不应被解释成局限于这里阐述的示例实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将彻底和完全，并将把本发明的范围充分传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可能夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解，当元件或层被表述为“在另一元件或层上”、“连接到”或“结合到”另ー元件或层时，该元件可直接在另一元件上、连接或结合到另一元件或层，或者可在它们之间存在中间元件。相反，当元件被表述为“直接在另一元件或层上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件。相同的标号始終指示相同的元件。如这里所使用，用语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意和所有的结合。应当理解，虽然这里可使用“第一”、“第二”、“第三”等用语来描述各个元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些用语的限制。这些用语仅仅用来区分ー个元件、组件、区域、层或部分和另外ー个元件、组件、区域、层或部分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。可在这里使用诸如“在下方”、“下面的”或“底部的”和“上面的”或“顶部的”等空间关系术语来容易地描述图中所示的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系。应当理解，除了附图中描述的方位以外，空间关系术语还意图包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果ー副附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件或部件“下面”或“下方”的元件的方位将变为在其他元件或部件的“上面”。因此，示例性术语“下面”可既包括在下 面的方位又包括在上面的方位。装置可以位于另外的方位(旋转90度或者在其他方向)，进而这里使用的空间关系描述符应该被相应地解释。
这里使用的术语仅仅是为了描述特定的示例实施例，而无意限制本发明。如这里所使用的，単数形式的“一”、“ー个”和“所述”意图同样包括复数形式，除非上下文另外明确地指出。还应当理解，当在说明书使用用语“包括”和/或“包含”或“具有”时，这些用语指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或者附加ー个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
这里參照截面图来描述示例实施例，所述截面图是本发明的理想化示例实施例(和中间结构)的示意图。同样地，可以预期由于例如制造技术和/或公差会引起附图的形状的变化。因此，这里描述的各示例实施例不应被解释成局限于这里示出的区域的特定形状，而是可以包括由于例如制造引起的形状的偏差。例如，示出为矩形的注入区域通常将在它的边缘具有圆形的或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度，而不是从植入区域到非植入区域的突然的改变。同样地，通过注入形成的浸没的区域可在浸没的区域和表面之间的区域引起一定程度注入，注入可在所述表面发生。因此，图中示出的区域事实上是示意图并且它们的形状并非意图要示出装置的区域的真实形状，也不是意图限制本发明的范围。除非另外限定，这里使用的所有的术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。还应当理解，诸如那些在通常使用的词典中限定的术语应被解释成具有与它们在相关领域的上下文的含义一致的含义，并且不应以理想化的或者过于形式化的理解来解释所述术语，除非这里特别地定义。以下，将參照附图详细描述本发明的示例性实施例。图I是示出根据本发明的示例性实施例的用于测量三维形状的方法的三维形状測量设备的示意图。參照图1，根据本发明的示例性实施例的用于测量三维形状的方法的三维形状测量设备可包括測量台部件100、图像拍摄部件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、图像获取部件500、模块控制部件600和中央控制部件700。測量台部件100可包括支撑测量目标10的台110和使台110移动的台移动单元120。在一个示例性实施例中，如果测量目标10通过台110相对于图像拍摄部件200、第一照明部件300和第二照明部件400运动，则在测量目标10中的測量位置可能变化。图像拍摄部件200布置在台110上方以接收被测量目标10反射的光井测量测量目标10的图像。即，图像拍摄部件200接收从第一照明部件300和第二照明部件400发出且被测量目标10反射的光，并且拍摄测量目标10的俯视图。图像拍摄部件200可包括照相机210、成像透镜220、滤波器230和灯240。照相机210接收被测量目标10反射的光并拍摄测量目标10的俯视图。照相机210可包括诸如CXD照相机或CMOS照相机中的ー个。成像透镜220布置在照相机210之下，以将被測量目标10反射的光成像到照相机210上。滤波器230布置在成像透镜220之下，以对被测量目标10反射的光进行滤波并将滤波后的光提供到成像透镜220。滤波器230可包括诸如频率滤波器、颜色滤波器和光强控制滤波器中的ー个。灯240可以按照圆形布置在滤波器230之下以将光提供给测量目标10，以便拍摄诸如测量目标10的ニ维形状的特定图像。第一照明部件300可在例如图像拍摄部件200的右侧被布置成相对于支撑测量目标10的台110倾斜。第一照明部件300可包括第一光源単元310、第一光栅单元320、第一光栅移动単元330和第一聚光透镜340。第一光源単元310可包括光源和至少ー个透镜以产生光，第一光栅单兀320布置在第一光源单兀310之下以将由第一光源单兀310产生的光变成具有光栅图案的第一光栅图案光。第一光栅移动单兀330连接到第一光栅单兀320以移动第一光栅单元320，并且可包括例如压电移动单元和精细线性移动单元中的ー个。第ー聚光透镜340布置在第一光栅单元320之下以将从第一光栅单元320出射的第一光栅图案光会聚在测量目标10上。例如，第二照明部件400可布置在图像拍摄部件200的左侧并相对于支撑测量目标10的台110傾斜。第二照明部件400可包括第二光源単元410、第二光栅单元420、第二光栅移动単元430和第二聚光透镜440。第二照明 部件400基本上与上面描述的第一照明部件300相同，因此将省略任何进ー步的描述。当第一照明部件300中第一光栅移动単元330顺序地移动第一光栅单元320N次且N个第一光栅图案光照射到測量目标10上吋，图像拍摄部件200可顺序地接收被测量目标10反射的N个第一光栅图案光并拍摄N个第一图案图像。另外，当第二照明部件400中第二光栅移动単元430顺序地移动第二光栅单元420N次且N个第二光栅图案光照射到测量目标10上吋，图像拍摄部件200可顺序地接收被测量目标10反射的N个第二光栅图案光并拍摄N个第二图案图像。“N”是自然数，例如可以是4。在示例性实施例中，第一照明部件300和第二照明部件400被描述为产生第一光栅图案光和第二光栅图案光的照明设备。或者，照明部件可以大于或等于三个。换句话说，光栅图案光可以以各种方向照射到测量目标10上，并可拍摄各种图案图像。例如，当三个照明部件布置成等边三角形的形状并使图像拍摄部件200成为等边三角形形状的中心吋，三束光栅图案光可以以不同的方向照射到测量目标10上。例如，当四个照明部件布置成正方形的形状且图像拍摄部件200为正方形形状的中心时，四束光栅图案光可以以不同的方向照射到测量目标10上。另外，第一照明単元可包括八个照明部件，光栅图案光可以以八个方向照射到测量目标10上以拍摄图像。第二照明単元450将光照射到测量目标10上以获取测量目标10的ニ维图像。在一个示例性实施例中，第二照明単元450可包括红色照明452、緑色照明454和蓝色照明456。例如，红色照明452、绿色照明454和蓝色照明456可在测量目标10之上布置成圆形以分别照射红光、绿光和蓝光，而且可如图I所示布置在不同的高度。图像获取部件500电连接到图像拍摄部件200的照相机210，以从照相机210根据第一照明单元获取图案图像，并存储获得的图案图像。另外，图像获取部件500从照相机210根据第二照明单元获取ニ维图像，并存储获得的ニ维图像。例如，图像获取部件500可包括接收照相机210中拍摄的N个第一图案图像和N个第二图案图像并且存储这些图像的成像系统。模块控制部件600电连接到测量台部件100、图像拍摄部件200、第一照明部件300和第二照明部件400，以控制测量台部件100、图像拍摄部件200、第一照明部件300和第二照明部件400。模块控制部件600可包括例如照明控制器、光栅控制器和台控制器。照明控制器控制第一光源单兀310和第二光源单兀410以产生光,光栅控制器控制第一光栅移动単元330和第二光栅移动単元430以移动第一光栅单元320和第二光栅单元420。台控制器控制台移动单元120来以上下运动和左右运动使台110移动。中 央控制部件700电连接到图像获取部件500和模块控制部件600以控制图像获取部件500和模块控制部件600。具体地说，中央控制部件700从图像获取部件500的成像系统接收N个第一图案图像和N个第二图案图像以处理所述图像，从而可测得测量目标的三维形状。另外，中央控制部件700可控制模块控制部件600的照明控制器、光栅控制器和台控制器。因此，中央控制部件700可包括图像处理板、控制板和接ロ板。以下，将详细描述通过使用上面描述的三维形状测量设备来测量形成在印刷电路板上的测量目标10的方法。将采用焊料作为测量目标10的示例来描述。图2是示出根据本发明的示例性实施例的测量焊料区域的方法的流程图。图3是示出PCB的形成焊料的部分的截面图。參照图I到图3，为了测量焊料区域，首先，在步骤SllO中，通过使用第一图像获得PCB 900的三维高度信息，所述第一图像通过使用第一照明单元将光栅图案光照射到PCB900上而拍摄。例如，光栅图案光可以以至少两个方向照射。三维高度信息可通过执行相对于第一图像的桶算法(bucket algorithm)来获得，根据第一光栅单元320和第二光栅单元420的N次顺序移动而照射光栅图案光来获得所述
第一图像。然后，在步骤S120中，通过使用获得的高度信息将以大于或等于基准高度Hl的高度在PCB900的基板910上突出的第一区域ARl确定为焊料区域。当与大于或等于最小阈值高度的高度对应的区域通常可被视为焊料区域时，基准高度Hl被设置为预定的最小阈值高度。此后，在步骤S130中，通过使用第二图像获得PCB 900的颜色信息，所述第二图像通过将第二照明单元450产生的光照射到PCB 900上而拍摄。第二照明単元450为获得测量目标10的ニ维图像而发光。在示例性实施例中，第ニ照明単元450可包括分别发出红光、绿光和蓝光的红色照明452、緑色照明454和蓝色照明456。不但可使用彩色照相机获得第二图像，而且可使用黒白照相机获得第二图像。因此，如图I所示的照相机210可包括黒白照相机。在另ー示例性实施例中，第二照明単元250可包括単色光的照明単元。第二图像可通过使用彩色照相机获得，图I所示的照相机210可包括彩色照相机。颜色信息可包括例如RGB (红、绿和蓝)信息或CMY (青、品红和黄)信息。此外，第一顔色信息可包括根据其他颜色组合的顔色信息。第一顔色信息可由第一区域ARl的像素单元获得。同时，PCB 900的颜色信息可如下面获得。图4是示出包含在图2中的测量焊料区域的方法中的获得ニ维颜色信息的过程的示例性实施例的流程图。參照图4，为获得PCB 900的颜色信息，首先，在步骤S132中，第二照明单元450产生的光照射到PCB 900上以拍摄第二图像。然后，在步骤S133中，从拍摄的第二图像中提取RGB信息或CMY信息。在示例性实施例中，在图I示出的图像获取部件500获得拍摄的第二图像后，可通过使用图I示出的图像处理板提取RGB信息或CMY信息。
此后，在步骤S134中，对提取的RGB信息或CMY信息进行滤波以获得滤波后的RGB信息或CMY信息。在示例性实施例中，在图像处理板中，通过选择的标准从提取的RGB信息或CMY信息中排除偏离平均值的数据，除了偏离的数据之外的剰余数据被最終确定为RGB信息或CMY信息。再次參照图I到图3，然后，在步骤S140中，所获得的PCB 900的颜色信息中的、被确定为焊料区域的第一区域ARl的第一顔色信息被设置为基准顔色信息。此后，在步骤S150中，比较基准顔色信息与除了第一区域ARl之外的区域的顔色信息，以判断焊料是否形成在除第一区域ARl之外的区域中。同时，为获得具有与基准顔色信息基本相同的顔色信息的区域，可使用其他区域的顔色信息。 图5是示出根据本发明的另ー示例性实施例的测量焊料区域的方法的流程图。參照图3到图5，在将第一区域ARl的第一顔色信息设置为基准顔色信息的步骤S140之后，在步骤S142中，从所测量的PCB 900的颜色信息中获得突出比较对象(protruding comparison object)920所在的第二区域AR2的第二颜色信息。比较对象920可对应于PCB的焊盘。由于第二区域AR2的第二顔色信息可从颜色信息中获得，所以第二顔色信息基本上与第一颜色信息相同。第二颜色信息可包括RGB信息或CMY信息。此外，第二颜色信息可包括根据其他颜色组合的顔色信息。此后，在步骤S144中，从测量的PCB 900的顔色信息中获取没有形成测量目标的第三区域AR3的第三顔色信息。第三区域AR3对应于没有高度的表面区域。由于第三区域AR3的第三顔色信息可从颜色信息中获得，所以第三顔色信息基本上可与第一颜色信息和第二颜色信息相同。例如，第三颜色信息可包括RGB信息或CMY信息。此外，第三顔色信息可包括根据其他颜色组合的顔色信息。然后,在步骤S146中，第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3的第一颜色信息、第二颜色信息和第三颜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个区域的顔色信息，该颜色信息显示了姆个区域的特性趋向(characteristic tendency)。因此,第一颜色信息、第二顔色信息和第三顔色信息可形成每个区域的特定簇。簇可包括通过使用色坐标系统而从获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从RGB信息或CMY信息中转换的色相、饱和度和強度(HSI)中的至少ー种。可通过使用众所周知的方法执行将RGB信息或CMY信息转换成HSI信息的过程，因此将省略进ー步的描述。可将分簇算法(clustering algorithm)应用到具有所述区域的姆个HSI信息中的至少ー种信息的第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3，从而第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3可分别被分成第一簇、第二簇和第三簇。如上所述，在根据颜色信息将第一区域ARl、第二区域AR2和第三区域AR3分成簇之后，在步骤S150的比较基准顔色信息和除了第一区域ARl之外的区域的顔色信息以判断焊料是否形成在除第一区域ARl之外的区域中的过程中，检查除了第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3之外的PCB900的预定部分的顔色信息是否属于第一簇，在顔色信息属于第一簇的情况下，可以判定焊料形成在预定部分上如果不属于第一区域AR1、第二区域AR2和第三区域AR3的基板910的预定部分与存在于基准高度Hl之下的焊料的区域AR4(以下，称为“第四区域”)对应，则由于第四区域AR4的顔色信息类似于第一区域ARl的第一顔色信息，所以第四区域AR4属于与根据第一顔色信息分入第一簇的第一区域ARl的组相同的组。即，第四区域AR4可被分入第一簇，类似于第一区域ARl。因此，与仅仅将与大于或等于基准高度的高度对应的区域判断为焊料区域的方法相比较，作为焊料区域的与小于预定基准高度的高度对应的区域也可包括在焊料区域中，从而可以更准确地确定焊料区域。虽然在图5中描述了将区域分成三簇的示例，簇的数量可以是两个或大于或等于四个。例如，当簇的数量是四时，可如下面确定焊料区域。首先，获取除了被确定为焊料区域的第一区域ARl之外的预定区域的顔色信息，以将第一区域ARl的基准顔色信息和预定区域的顔色信息分别分成第一簇和第二簇。然后，在步骤S150的比较基准顔色信息和除了第一区域ARl之外的区域的顔色信息以判断焊料是否形成在除第一区域ARl之外的区域中的过程中，检查第二簇是否属于第一簇，在第ニ簇属于第一簇的情况下，可以判断对应于第二簇的区域属于焊料区域。在步骤S130中的PCB 900的颜色信息的获取过程中，可以另外使用可见度(visibility)信息。可见度表示图像的亮度信号中的振幅Bi (x,y)与平均值AiU, y)的比率，且大约具有随反射率的増加而增加的趋势。可见度V i(x，y)如下面所限定V i(x, y) = Bi (x, y)/Ai(x, y)光栅图案光以各个方向照射到PCB 900上以拍摄各种图案图像。如图I中所示，图像获取部件500从照相机210拍摄的N个图案图像在X-Y坐标系中的每个位置i (X，y)提取N个亮度等级I11, I12,. . . , I1n，通过使用N级桶算法(N-bucket algorithm)产生平均亮度Ai (X, y)和可见度V i (X, y)。例如，当N是3和N是4时，可见度如下产生。当N是3时，可见度如下产生
Ii +Ii +Ii
权利要求
1.ー种测量焊料区域的方法，所述方法包括以下步骤 将多个彩色照明照射到印刷电路板上来获取多个彩色图像； 利用所获取的彩色图像来生成饱和度图； 利用饱和度图来提取焊料区域。
2.如权利要求I所述的方法，其中，将多个彩色照明照射到印刷电路板上来获取多个彩色图像的步骤包括分别照射红色照明、緑色照明和蓝色照明来获取红色图像、绿色图像和蓝色图像。
3.如权利要求I所述的方法，其中，利用所获取的彩色图像来生成饱和度图的步骤包括 通过彩色图像的色坐标转换来获取对于每种顔色的色相信息、饱和度信息和強度信息中的至少ー种； 利用每种颜色的饱和度信息来生成饱和度图。
4.如权利要求3所述的方法，其中，利用饱和度图来提取焊料区域的步骤包括利用每种颜色的強度信息从饱和度图排除布线图案区域和黒色阻焊剂区域中的至少ー个，并设定焊料区域。
5.如权利要求3所述的方法，其中，利用饱和度图来提取焊料区域的步骤包括 生成对于焊料区域中的每种颜色的饱和度平均值； 利用每种颜色的饱和度信息和每种颜色的饱和度平均值来生成方差图； 将方差图中的方差值与临界值进行比较，以生成代表形成有焊料的焊料区域的焊料图。
6.如权利要求5所述的方法，其中，对于像素的每个方差值由下面的等式获取 对于姆个像素的方差值=abs (R-RA) +abs (G-GA) +abs (B-BA), 其中，R、G和B是对于每个像素的饱和度信息，RA、GA和BA是对于每个像素的饱和度平均值。
7.如权利要求I所述的方法，在将彩色照明照射到印刷电路板上来获取彩色图像之前，所述方法还包括以下步骤 将彩色照明照射到目标上，以获取对于每种颜色的多个照明图像； 获得相对于每种颜色的每个照明图像的对于每个像素的強度； 针对每个像素对应于每个像素的強度与任意基准強度之比设定对于每种顔色的补偿比， 在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还包括利用对于每种颜色的补偿比补偿彩色图像。
8.如权利要求7所述的方法，其中，基准強度对应于每个彩色图像的平均強度。
9.如权利要求I所述的方法，在将彩色照明照射到印刷电路板上来获取彩色图像之前，所述方法还包括以下步骤 将彩色照明照射到形成在印刷电路板上的焊料上，以获取对于每种颜色的多个焊料图像； 从对于每种颜色的每个焊料图像获得焊料的对于每种颜色的強度； 对应于焊料的对于每种颜色的強度与任意基准強度之比设定焊料的对于每种颜色的补偿比， 在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还包括利用焊料的对于每种顔色的补偿比补偿彩色图像。
10.如权利要求9所述的方法，其中，基准強度对应于对于每种颜色的多个焊料強度的平均強度。
11.如权利要求I所述的方法，在将彩色照明照射到印刷电路板上来获取彩色图像之前，所述方法还包括以下步骤 设定彩色照明的对于每种颜色的补偿比，以校正对于彩色照明的顔色均匀性； 设定焊料的对于每种颜色的补偿比，以校正对于彩色照明的焊料均匀性， 在利用所获取的彩色图像生成饱和度图之前，所述方法还包括将每种颜色图像与彩色照明的对于每种颜色的补偿比和焊料的对于每种颜色的补偿比相乗。
全文摘要
本发明公开了一种对测量目标进行测量的方法。为了对PCB上的测量目标进行测量，利用将光栅图案光照射到PCB上而拍摄的第一图像来获取PCB的三维高度信息。然后，利用高度信息将高度比基准高度大而在PCB上突出的第一区域确定为测量目标。然后，利用将光照射到PCB上而拍摄的第二图像来获取PCB的颜色信息。然后，将PCB的颜色信息之中的被确定为测量目标的第一区域的第一颜色信息设定为基准颜色信息。然后，将基准颜色信息与除第一区域之外的区域的颜色信息进行比较，以判定测量目标是否形成在除第一区域之外的区域中。因此，可以精确地对测量目标进行测量。
文档编号G01N21/956GK102654466SQ20121009994
公开日2012年9月5日 申请日期2010年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者柳希昱, 郑仲基, 金珉永 申请人:株式会社高永科技