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公開番号2024129558
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038853
出願日2023-03-13
発明の名称X線検査装置、モデル生成方法及び検査方法
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G01N 23/046 20180101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】X線検査装置における被検査物の検査時間を短縮する。
【解決手段】X線画像を撮影し画像情報を取得して検査するX線検査装置であって、検査対象の、不良部分を含む所定箇所の所定画質の特徴部分画像を取得し、前記所定画質を有する基礎画像を取得し、特徴部分画像を基礎画像に合成して合成画像を取得し、第1合成画像、及び、第1合成画像よりも低い画質の第2合成画像を教師データとする学習により、所定の撮像条件で撮像して得られた第3画質を有する補正前画像に基づいて、第3画質より高い第4画質を有する補正画像を出力する補正モデルを生成し、所定の撮像条件で撮像して得られた検査基礎画像を、補正モデルに入力し、出力された補正画像に基づいて良否を検査する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象に照射するＸ線を発生するＸ線源と、
前記Ｘ線源から前記検査対象に照射されたＸ線によるＸ線画像を撮影するＸ線カメラと、
前記検査対象を保持する保持部と、を備え、
前記Ｘ線源と、前記Ｘ線カメラと、前記保持部のうちのいずれかが、旋回部として旋回円の全部又は一部をなす旋回軌跡に沿って旋回運動することで、撮影方向を変更しつつ前記Ｘ線画像を撮影して、前記検査対象の画像情報を取得して検査するＸ線検査装置であって、
前記検査対象の、不良部分を含む所定箇所の所定画質を有する特徴部分画像を取得する特徴部分画像取得部と、
前記所定箇所を含む所定視野の、前記所定画質を有する基礎画像を取得する基礎画像取得部と、
前記所定画質を有する前記特徴部分画像を、前記所定画質を有する前記基礎画像に合成して合成画像を取得する合成画像取得部と、
前記合成画像取得部により取得した第１合成画像及び前記第１合成画像の画質よりも低い画質を有する第２合成画像を教師データとする機械学習により、前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む第３画質を有する補正前画像に基づいて、前記第３画質より高い第４画質を有する補正画像を出力する補正モデルを生成する補正モデル生成部と、
を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む検査基礎画像を、前記補正モデルに入力し、前記検査基礎画像に対する前記補正画像を出力する補正画像生成部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記補正画像に基づいて良否を検査する検査部を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
複数種類の第１特徴部分画像及び前記第１特徴部分画像の画質よりも低い画質を有する第２特徴部分画像の組からいずれかの組を選択可能に表示する特徴部分選択画面を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
検査対象に照射するＸ線を発生するＸ線源と、
前記Ｘ線源から前記検査対象に照射されたＸ線によるＸ線画像を撮影するＸ線カメラと、
前記検査対象を保持する保持部と、を備え、
前記Ｘ線源と、前記Ｘ線カメラと、前記保持部のうちのいずれかが、旋回部として旋回円の全部又は一部をなす旋回軌跡に沿って旋回運動することで、撮影方向を変更しつつ前記Ｘ線画像を撮影して、前記検査対象の画像情報を取得して検査するＸ線検査装置において取得された画像の画質を向上させる補正を行う補正モデルを生成するモデル生成方法であって、
前記検査対象の、不良部分を含む所定箇所の第１画質を有する第１特徴部分画像を取得するステップと、
前記検査対象の、前記不良部分を含む前記所定箇所の前記第１画質よりも低い第２画質を有する第２特徴部分画像を取得するステップと、
前記所定箇所を含む所定視野の、前記第１画質を有する第１基礎画像を取得するステップと、
前記所定箇所を含む前記所定視野の、前記第２画質を有する第２基礎画像を取得するステップと、
前記第１特徴部分画像を前記第１基礎画像に合成して第１合成画像を取得するステップと、
前記第２特徴部分画像を前記第２基礎画像に合成して第２合成画像を取得するステップと、
前記第１合成画像及び前記第２合成画像を教師データとする機械学習により、前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む第３画質を有する補正前画像に基づいて、前記第３画質より高い第４画質を有する補正画像を出力する前記補正モデルを生成するステップと、
を含むことを特徴とするモデル生成方法。
【請求項６】
前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む検査基礎画像を、請求項５に記載のモデル生成方法によって生成された前記補正モデルに入力し、該補正モデルから出力された、前記検査基礎画像に対する前記補正画像に基づいて検査を行う検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物のＸ線画像を取得して検査を行うＸ線検査装置、モデル生成方法及び検査方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従前より、基板表面等の被検査物のＸ線画像を複数の方向から撮影し、撮影された複数のＸ線画像から３次元データを作成し、検査箇所の内部構造の検査を行う技術がある。この例としては、トモシンセシスやＣＴなどの技術を挙げることができる。昨今では、ヒートシンクやシールド等の金属部が搭載された部品を実装する基板等の被検査物も増加しており、（１）Ｘ線照射時間の値、（２）管電圧の値、（３）管電流の値、（４）Ｘ線源との距離、という４つのパラメータのうち、１つ以上のパラメータを大きくすることによってＸ線の相対強度を高め、時間をかけて撮像する必要があるため、検査時間の短縮化が要請されていた。
【０００３】
このような問題に対して、検査装置で撮像された被検査物の画質の高い画像を教師用画像とし、検査装置で撮像された被検査物の画質の低い画像であって、教師用画像と同一の視野の画像を学習用画像とし、学習用画像を入力とし、ＡＩモデルにより補正された画像を出力とし、出力と教師用画像とを比較して学習することにより生成されたＡＩモデルにより、被検査物の画質の低い画像を補正する技術等が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
しかしながら、このような技術では、補正された画像がぼやけ、検査したい不良が消失する可能性があり、より短時間で撮像可能な低画質の画像を用いることにより、検査時間を必ずしも短縮できるというものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－９６１３号公報
特開２０２１－１４２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、Ｘ線検査装置における被検査物の検査時間を短縮できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明は、
検査対象に照射するＸ線を発生するＸ線源と、
前記Ｘ線源から前記検査対象に照射されたＸ線によるＸ線画像を撮影するＸ線カメラと、
前記検査対象を保持する保持部と、を備え、
前記Ｘ線源と、前記Ｘ線カメラと、前記保持部のうちのいずれかが、旋回部として旋回円の全部又は一部をなす旋回軌跡に沿って旋回運動することで、撮影方向を変更しつつ前記Ｘ線画像を撮影して、前記検査対象の画像情報を取得して検査するＸ線検査装置であって、
前記検査対象の、不良部分を含む所定箇所の所定画質を有する特徴部分画像を取得する特徴部分画像取得部と、
前記所定箇所を含む所定視野の、前記所定画質を有する基礎画像を取得する基礎画像取得部と、
前記所定画質を有する前記特徴部分画像を、前記所定画質を有する前記基礎画像に合成して合成画像を取得する合成画像取得部と、
前記合成画像取得部により取得した第１合成画像及び前記第１合成画像の画質よりも低い画質を有する第２合成画像を教師データとする機械学習により、前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む第３画質を有する補正前画像に基づいて、前記第３画質より高い第４画質を有する補正画像を出力する補正モデルを生成する補正モデル生成部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これにより、より短時間で撮像可能な撮像条件によって撮像して得られた低画質の画像に対しても、補正モデルによって画質を向上させることができるので、このように画質が向上した補正画像を検査に用いれば、Ｘ線検査装置における検査時間の短縮が可能となる。
ここでは、画質としては、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、解像度、コントラスト
を含むがこれに限られない。
【０００９】
本発明においては、前記所定箇所を含む前記検査対象を、所定の撮像条件で撮像して得られた前記所定視野を含む検査基礎画像を、前記補正モデルに入力し、前記検査基礎画像に対する前記補正画像を出力する補正画像生成部を備えるようにしてもよい。このようにすれば、補正モデルによって、より短時間で撮像可能な撮像条件によって撮像して得られた低画質の検査基礎画像に対しても、補正モデルによって画質が向上した補正画像を得ることができるので、このような補正画像を検査に用いれば、Ｘ線検査装置における検査時間の短縮が可能となる。
ここでは、画像情報は、２次元の画像情報であってもよいし、３次元の画像情報であってもよい。
【００１０】
本発明においては、前記補正画像に基づいて良否を検査する検査部を備えるようにしてもよい。このようにすれば、より短時間で撮像可能な撮像条件によって撮像して得られた低画質の画像に対しても、補正モデルによって画質を向上させることができるので、Ｘ線検査装置における検査時間の短縮が可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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