JP2005043174A - Color irregularity inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置に発生する色むら等を検査する色むら検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置を検査する方法としては、被検査物を撮影した画像の各画素または部分領域内で平均したRGB輝度値の上下限値から外れた個数や面積で検出する装置や、隣接する領域の輝度値との差を検出する装置などが考案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、人間は明度と色及びムラのエッジ部変化率の情報等を総合して判断するため、輝度差が同じ場合には、面積が大きくてもエッジ部変化率の小さな色ムラは許容する一方、面積が小さくエッジ部変化率の大きな色ムラはNGとする検査を行う必要がある。
【0004】
しかし、前述した従来の検査装置では、輝度差のしきい値で判断するため、輝度差が同じ場合には、小さな面積の色ムラよりも大きな面積の色ムラをNGとしてしまい、目視検査と合致した検査を行う事ができなかった。
【0005】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、目視検査に近い検査を行うことができる色むら検査装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の色むら検査装置にあっては、表示装置を検査する色むら検査装置において、前記表示装置の表示画面からRGBそれぞれの画像を入力する入力手段と、該入力手段で入力したRGB画像を、明度を表すL及びu並びにvの均等色空間画像に変換する変換手段と、前記均等色空間画像のL、u、v成分それぞれについて、異なる解像度Pの多重解像度画像Lp、Up、Vpを生成する多重解像度画像生成手段と、各解像度Pの画像Lp、Up、Vpそれぞれの空間微分画像ΔLp、ΔUp、ΔVpを生成する空間微分画像生成手段と、各解像度P毎に異なる重み係数Klp、Kup、Kvpによって、各解像度Pの画像ΔLp、ΔUp、ΔVpの各画素ΔLp(x,y)、ΔUp(x,y)、ΔVp(x,y)について、次式(1)によりMp(x,y)を算出する演算手段と、
【0007】
Mp(x,y)={(KlpΔLp(x,y))2+(KupΔUp(x,y))2+(KvpΔVp(x,y))2}1/2 ・・・・・(1)
【0008】
各解像度PのMp(x,y)の最大値Apを求めるとともに、各解像度の最大値Apの最大値Aを求め、求められた最大値Aをムラの評価値として評価する評価手段と、を備えている。
【0009】
すなわち、撮影等で入力したRGB画像をLuvの均等色空間に変換し、明度(L)と色(u,v)の情報を得て、Luv成分それぞれの画像を複数の多重解像度画像に変換し、各解像度画像を空間微分し、空間微分画像の各画素の値をLuv成分毎及び解像度毎に異なる重み付けして足して得られる数の総ての最大値により、ムラを検出する。
【0010】
これにより、ムラの面積やエッジの程度により、明度と色の変化に対する注目度を変え、目視検査と合致したムラの検出が行われる。
【0011】
好ましくは、前記多重解像度画像において、高解像度画像の演算で用いる明度に対応する前記重み係数Klpを、低解像度画像の演算で用いる前記重み係数Klpより大きな値に設定した。
【0012】
すなわち、目視検査では、小さなムラは明度を重視し、大きく滑らかなムラは色を重視する傾向がある(小さなムラは高解像度画像で、大きなムラは低解像度画像で検出する)。よって、L(明度)成分の重み係数Klpは、高解像度画像において比較的大きく、低解像度画像において比較的小さく設定する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる色むら検査装置1を示す図であり、この色むら検査装置1は、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等の被検査ディスプレイ2に発生する色ムラや輝度ムラの検査に加えて点状ムラや線状ムラを検査する装置である。
【0014】
この色むら検査装置1は、検査PC11を中心に構成されており、該検査PC11は、前記被検査ディスプレイ2へ表示信号を出力するように構成されている。これにより、検査PC11からの信号に応じた均一な濃度の灰色やRGB等のグラフィック表示を被検査ディスプレイ2で表示できるように構成されており、白点灯時と黒点灯時には、白(灰色)に対して、色ムラがないかを判断できるように構成されている。また、RGBそれぞれを点灯させる検査では、他の色が点灯していないかを検査することができるように構成されている。
【0015】
また、前記色むら検査装置1は、可変フィルタ21と、該可変フィルタ21を透過して前記被検査ディスプレイ2での表示を撮影するCCDカメラ22とを備えている。このCCDカメラ22は、モノクロが採用されており、アナログ部が1CHのため、RGB3CHカメラに比べ、チヤネル間のバランス(電気的特性)が安定する。また、1枚の画像を得るために、同一条件で複数回の画像を入力して平均化することで、対ノイズ性を向上させることができる。
【0016】
前記可変フィルタ21は、R、G、B、及び無色フィルタを備えた色フィルタ31と、濃い色のフィルタ及び透明のフィルタを備えた減光フィルタ32とによって構成されており、この可変フィルタ21は、前記検査PC11からの信号に基づいて、制御信号を出力するフィルタ制御部33によって制御されるように構成されており、前記各フィルタが選択されるように構成されている。
【0017】
すなわち、白色表示時の色ムラ検査には、色フィルタをR、G、Bに切り換えながら画像入力を行う。また、高輝度表示で行う検査の場合は、濃い減光フィルタを選択し、低輝度表示の検査の場合は、透過フィルタを選択してカメラ入力する。これにより、色分解とダイナミックレンジ拡大が図れるように構成されている。
【0018】
そして、前記CCDカメラ22は、カメラインターフェース41を介して、検査PC11に接続されており、前記CCDカメラ22で撮影された画像が前記検査PC11へ送られるように構成されている。
【0019】
前記検査PC11は、プログラムに従って動作するように構成されており、次のような基本的な考えに対応した処理を行うように構成されている。
【0020】
(1)色ムラや輝度ムラは、ある領域(領域1)の色度や輝度と、別の領域(領域2)の色度や輝度とが異なる場合に生じる。
【0021】
(2)検査は、領域1と領域2の色度の差や輝度の差を、決められたしきい値と比較することで行う。
【0022】
(3)このしきい値は、領域1と領域2の距離に応じて変化させる。すなわち、領域1と領域2の距離が離れている場合は、しきい値を大きくし(検査を甘く)、逆に、近い場合はしきい値を小さく(検査を厳しく)する。
【0023】
(4)領成自体がディスプレイ中央付近の場合は厳しく、隅の場合は甘く検査する。
【0024】
(5)上記検査を、画像の1画素毎に行うと、組み合わせ数が膨大になるとともに、カメラのノイズの影響を受けやすいので、実際には、次に説明する手法で検査を行う。
【0025】
すなわち、色むら検査アルゴリズムでは、画像入力処理として、適切なフィルタを選択した後、CCDカメラ22によって複数回画像入力を行い平均化する。そして、多重解像度画像処理において、図2に示すように、平均化された原画像51から、空間的な平均化を行い、解像度が異なる低解像度画像52と中解像度画像53と高解像度画像54とからなる多重解像度画像を生成する。
【0026】
なお、本実施の形態の多重解像度画像処理では、低解像度画像52と中解像度画像53と高解像度画像54との三つの解像度の画像を生成した場合を例に挙げて説明したがこれに限定されるものでは無く、さらに多数の画像を生成した方が良いことは言うまでもない。
【0027】
このとき、粗い画像である前記低解像度画像52では、全体的なムラが小さな情報量で表わせられるが、局所的なムラは消去される。また、細かい画像である前記高解像度画像54では、局所的なムラが保持されるといった特徴が現れる。
【0028】
そして、色ムラ検査処理では、CCDカメラ22からRGBの3チヤネルの画像を入力し、これらを均等色空間に1画素ずつ変換する。具体的には、RGBフィルタの出力値、または、RGBを個別に表示した場合の計測値から、一旦、XYZ表色系に変換した後、一般的に良く知られた均等色空間(CIELABまたはCIELUV)に変換する。そして、均等色空間で2点の相対的な色差や絶対的な色差を求める。
【0029】
2つの色の色差は、それぞれの色度値の差を(ΔL、Δa、Δb)とすると、
【0030】
{(ΔL(x,y))2+(Δa(x,y))2+(Δb(x,y))2}1/2
または、
【0031】
{(ΔL(x,y))2+(Δu(x,y))2+(Δv(x,y))2}1/2
実際には、それぞれに重みをつけて、
【0032】
Mp(x,y)={(KlΔL(x,y))2+(KuΔu(x,y))2+(KvΔv(x,y))2}1/2
の値を色の差とする。
【0033】
このとき、Kl、Ku、Kvは重み定数で、面的なムラ(遠い距離にある色差)と、エッジのはっきりするムラ(近い距離にある色差)、線や点のムラで、それぞれの重みを変化させる。
【0034】
つまり、図3に示すように、上下にグラデーションが掛けられ、中央部に白色部61が存在する原画像の場合、低解像度画像52では、上下で隣接する画素での差が大きく、中解像度画像53では、上下で隣接する画素での差が小さくなる。そして、高解像度画像54では、中部に存在する白色部61と、その上部とにおいて、大きな差が発生するため、これらを考慮に入れて、Kl、Ku、Kvの重み定数を設定するものとする。
【0035】
このような色ムラ検査アルゴリズムの実施を、図4に示すように、前記検査PC11の記録領域に記憶されたプログラムの処理手順に従って説明すると、白色表示での検査71では、検査用ディスプレイ2に白色(高輝度)表示を行い(S1)、減光フィルタを選択した状態で(S2)、RGBそれぞれのフィルタを順次選択しつつそれぞれ複数回画像入力を行い、それぞれ平均化してRGB画像を生成した後(S3〜S8)、ムラ検査(ここでは色ムラ検査)を行う(S9)。
【0036】
なお、前述と同様の処理を、検査用ディスプレイに黒色(低輝度)を表示した場合72と、検査用ディスプレイにRGBの各色を表示した場合73〜75とで行うものとする。このとき、RGBの各色のみ点灯させた各検査工程73〜75では、点灯させた色に対応するフィルタと減光フィルタを組合せ、他の色フィルタは透過フィルタとの組合せで使用する。
【0037】
このムラ検査では、RGB(3次元)それぞれの画像を、一般的に良く知られている均等色空間画像(L、U、V)の情報に変換した後、Luvそれぞれで、低解像度画像52と中解像度画像53と高解像度画像54とからなる多重解像度画像(Lp、Up、Vp)を算出する。
【0038】
そして、グラデーションムラ検査を行う際には、各解像度画像52〜54(主に低解像度画像52)のLUVそれぞれの画像で近傍微分をとって絶対値(空間微分画像)を得る。この処理によって、注目画素が近傍とどの程度の色差があるかを把握することができる。
【0039】
具体的に説明すると、例えばL(x,y)に付いて微分画像は、
ΔL(x,y)=El(x,y)2+E2(x,y)2}1/2
【0040】
E1(x,y)=L(x一1,y−1)+2L(x,y−1)+L(x+1,y−1)一L(x−1,y+1)−2L(x,y+1)−L(x+1,y+1)
【0041】
E2(x,y)=L(x−1,y−1)+2L(x−1,y)+L(x−1,y+1)−L(x+1,y−1)−2L(x+1,y)−L(x+1,y+1)
【0042】
Lは濃度、x,yは画素座標を示す。
【0043】
次に、重み付きの色差を計算を行う。「差」は、上記の微分でとられているので、重み(Kl,Ku,Kv)を付けて、LUVそれぞれの微分値の二乗和をとれば良いことになる(和のあとに平方根)。この段階で、LUVの3チヤネルは1チヤネルの色差情報になる。
【0044】
ここまでを、演算式で表すと、次式(1)となる。Pは各解像度を表す。
【0045】
Mp(x,y)={(KlpΔLp(x,y))2+(KupΔUp(x,y))2+(KvpΔVp(x,y))2}1/2 ・・・・・(1)
【0046】
そして、各解像度画像52〜54で、画面を大きく何分割(例えば7×4分割)して、それぞれの領域内で色差情報を平均化する。この時、二乗平均をとったり、ある値以上の画素のみを平均化したり、領域内の最大値の1/2程度以上の画素を平均したり、あるいは、領域内の最大値を平均化しないで出力したりする。これらの出力値は、各解像度画像52〜54の各領域毎に1つの値である。
【0047】
このときの重みKlp、Kup、Kvpを、解像度に依らず一定とした場合図5〜図7に示す特徴を抽出する。
【0048】
すなわち、図5は、高解像度画像54での特徴を示す図であり、図5の(a)には、原画像における全体的なムラを示す大ムラ81と、中程度ムラを示す中ムラ82と、小さなムラを示す小ムラ83を示す曲線が示されている。また、図5の(b)は、この画像の空間微分値の絶対値を示すものであり、演算後における大ムラ84と中ムラ85と小ムラ86を示す曲線が示されている。
【0049】
また、図6は、中解像度画像53での特徴を示す図であり、図6の(a)には、原画像における全体的なムラを示す大ムラ91と、中程度ムラを示す中ムラ92と、小さなムラを示す小ムラ93を示す曲線が示されている。また、図4の(b)は、この画像の空間微分値の絶対値を示すものであり、演算後における大ムラ94と中ムラ95と小ムラ96を示す曲線が示されている。
【0050】
さらに、図7は、低解像度画像52での特徴を示す図であり、図7の(a)には、原画像における全体的なムラを示す大ムラ101と、中程度ムラを示す中ムラ102と、小さなムラを示す小ムラ103を示す曲線が示されている。また、図7の(b)は、この画像の空間微分値の絶対値を示すものであり、演算後における大ムラ104と中ムラ105と小ムラ106を示す曲線が示されている。
【0051】
なお、図5の各ムラ81〜83、図6の各ムラ91〜93、及び図7の各ムラ101〜103は、目視検査において、同程度に見えるムラである。
【0052】
これらから分かるように、原画像における大ムラでは、ムラ84→94→104の順でエッジが急峻になる。これにより、Mpは低解像度画像104で最大となる(図7の(b)参照)。また、原画像において中ムラでは、Mpは中解像度画像95で最大となる(図6の(b)参照)。さらに、原画像において小ムラでは、Mpは高解像度画像86で最大となる(図5の(b)参照)。
【0053】
これらの特徴を考慮して、Luv全体の重み係数を高解像度画像54においては大きく、低解像度画像52においては小さく設定することで、各解像度86,95,104で検出されるムラを同じレベルで評価することが可能となる。
【0054】
また、目視評価によると、小さくエッジの鋭いムラは、色ムラより輝度ムラが目立つ傾向がある。そこで、明度の重み係数KlpをKup、Kvpと比較して、高解像度画像54においては大きく、低解像度画像52においては小さく設定することで、高解像度画像54では明度の差を重視し、低解像度画像52では色の差を重視して、人間の目視検査と類似した検査が行えるよう設定する。
【0055】
具体的な各重み係数の比率としては、高解像度画像54において、Klp:Kup:Kvp=10:2:1.5程度に設定し、低解像度画像においては、Klp:Kup:Kvp=2:1:1程度に設定する。また、中解像度画像においては、Klp:Kup:Kvp=5:1.8:1.2程度に設定することが望ましい。
【0056】
また、エッジムラを検査する際には、各解像度画像52〜54(主に高解像度画像54)のLUVを、平滑化した後、間引き処理を行う。これにより、エッジを保ったままノイズを低減することができる。その後、それぞれの画像で近傍微分をとって絶対値をとり、それ以降の処理は、前述した処理をと全く同様である。
【0057】
そして、各検査での出力を評価(検査)する際には、各解像度別、各領域毎に、各解像度(p)別のMpの最大値Apをとる。次に、領域毎に上記最大値Apが出力されるので、さらに、これらの最大値Aをとって色ムラの値とする。また、画面中央部での重み付けを大きく、周辺部での重み付けを小さく設定する。
【0058】
そして、ムラ度があるしきい値以上の場合、その被検査ディスプレイはNGと判断する。
【0059】
以上の構成にかかる本実施の形態において、低解像度画像52での重み付けを小さくし、高解像度画像54での重み付けを大きくすることができる。このため、目視検査では目立たないが、低解像度画像52における空間微分画像で大きな値となる大きく緩やかなムラであっても、目視検査により近い判定を行うことができる。
【0060】
また、ムラの面積やエッジの程度により、明度と色の変化に対する注目度を変える、すなわち高解像度画像54の演算で用いる明度に対応する重み係数Klpを、低解像度画像52の演算で用いる重み係数Klpより大きな値に設定することで、エッジ部の急峻なムラについては色の差より明度の差を重視し、エッジ部の緩慢なムラについては、色の差を重視して検査することができる。よって、人間が行っている目視検査に合致した画質品位の判定を行うことができる。
【0061】
そして、Luv成分及び各解像度52〜54の重み係数Klp、Kup、Kvpを変更することによって、エッジ部の急峻な小ムラ(高解像度での重み)と緩慢な大ムラ(低解像度での重み)とのどちらを重視して検査するか(一般には、高解像度画像54の重みは、低解像度画像52での重みより大きい図5〜図7参照)、または、明度の異なるムラと色の異なるムラとのどちらを重視して検査するかを容易に変更することができる。
【0062】
さらに、各解像度画像52〜54の内での検査結果の最大値を選ぶため、ムラの大きさの変化に対応した検査を行うことができる。
【0063】
加えて、領域別での重み付けを変更、具体的には、画面中央部での重み付けを大きく、周辺部での重み付けを小さくすることによって、より目視検査に近い判定を行うことが可能となる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の色むら検査装置にあっては、低解像度画像での重み付けを小さくし、高解像度画像での重み付けを大きくすることができる。このため、目視検査では目立たないが、低解像度画像における空間微分画像で大きな値となる大きく緩やかなムラであっても、目視検査により近い判定を行うことができる。
【0065】
また、エッジの程度により、明度と色の変化に対する注目度を変えることによって、エッジ部の急峻なムラについては明度の差を重視し、エッジ部の緩慢なムラについては、色の差を重視して検査することができる。よって、人間が行っている目視検査に合致した画質品位の判定を行うことができる。
【0066】
そして、Luv成分及び各解像度の重み係数を変更すれば、エッジ部の急峻なムラと緩慢なムラとのどちらを重視して検査するか、または、明度の異なるムラと色の異なるムラとのどちらを重視して検査するかを容易に変更することができる。
【0067】
加えて、領域別での重み付けを変更、具体的には、画面中央部での重み付けを大きく、周辺部での重み付けを小さくすることによって、より目視検査に近い判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図2】同実施の形態の多重解像度画像を示す説明図である。
【図3】同実施の形態の各解像度画像で現れる値の変化を示す説明図である。
【図4】同実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】同実施の形態の高解像度画像での特徴を示す説明図である。
【図6】同実施の形態の中解像度画像での特徴を示す説明図である。
【図7】同実施の形態の低解像度画像での特徴を示す説明図である。
【符号の説明】
1 色むら検査装置
2 被検査ディスプレイ
11 検査PC
22 CCDカメラ
52 低解像度画像
53 中解像度画像
54 高解像度画像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color unevenness inspection apparatus that inspects color unevenness and the like generated in a display device such as a plasma display or a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of inspecting a display device such as a plasma display or a liquid crystal display, detection is performed by the number or area deviating from the upper and lower limits of the RGB luminance value averaged in each pixel or partial region of an image obtained by photographing the inspection object. Have been devised, and devices that detect the difference between the brightness values of adjacent areas.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Here, since human beings comprehensively judge information on brightness, color and unevenness edge portion change rate, etc., if the luminance difference is the same, even if the area is large, color unevenness with a small edge change rate is allowed. On the other hand, it is necessary to inspect the color unevenness with a small area and a large edge portion change rate as NG.
[0004]
However, in the above-described conventional inspection apparatus, since the determination is made based on the threshold value of the luminance difference, if the luminance difference is the same, the color unevenness of the area larger than the color unevenness of the small area is judged as NG, which is consistent with the visual inspection. We were unable to perform the inspection.
[0005]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object thereof is to provide a color unevenness inspection apparatus capable of performing an inspection close to a visual inspection.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the color unevenness inspection apparatus according to the present invention includes a color unevenness inspection apparatus for inspecting a display device, an input unit for inputting RGB images from the display screen of the display device, and the input Converting means for converting the RGB image input by the means into L, u, and v uniform color space images representing lightness, and multi-resolution images having different resolutions P for the L, u, v components of the uniform color space image, respectively. Multi-resolution image generating means for generating Lp, Up, Vp, spatial differential image generating means for generating spatial differential images ΔLp, ΔUp, ΔVp for each resolution P image Lp, Up, Vp, and for each resolution P Different pixels ΔLp (x, y), ΔUp (x, y), ΔVp (x, y) of the images ΔLp, ΔUp, ΔVp of each resolution P by different weighting factors Klp, Kup, Kvp. Te, a calculating means for calculating a Mp (x, y) by the following equation (1),
[0007]
Mp (x, y) = {(KlpΔLp (x, y)) 2 + (KupΔUp (x, y)) 2 + (KvpΔVp (x, y)) 2 } 1/2 (1)
[0008]
An evaluation unit that obtains the maximum value Ap of Mp (x, y) for each resolution P, obtains the maximum value A of the maximum value Ap for each resolution, and evaluates the obtained maximum value A as an evaluation value of unevenness. I have.
[0009]
That is, an RGB image input by shooting or the like is converted into a Luv uniform color space, information on lightness (L) and color (u, v) is obtained, and each image of the Luv component is converted into a plurality of multi-resolution images. Each resolution image is spatially differentiated, and unevenness is detected by the maximum value of all the numbers obtained by adding different weights to the values of the respective pixels of the spatial differential image for each Luv component and for each resolution.
[0010]
Accordingly, the degree of attention to the change in brightness and color is changed according to the area of the unevenness and the degree of the edge, and the unevenness matching with the visual inspection is detected.
[0011]
Preferably, in the multi-resolution image, the weight coefficient Klp corresponding to the brightness used in the calculation of the high resolution image is set to a value larger than the weight coefficient Klp used in the calculation of the low resolution image.
[0012]
That is, in visual inspection, small unevenness tends to emphasize lightness, and large smooth unevenness tends to emphasize color (small unevenness is detected with a high-resolution image, and large unevenness is detected with a low-resolution image). Therefore, the weight coefficient Klp of the L (brightness) component is set to be relatively large in the high resolution image and relatively small in the low resolution image.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a color unevenness inspection apparatus 1 according to the present embodiment. This color unevenness inspection apparatus 1 inspects color unevenness and brightness unevenness generated in a
[0014]
The color unevenness inspection apparatus 1 is configured around an inspection PC 11, and the inspection PC 11 is configured to output a display signal to the
[0015]
The color unevenness inspection apparatus 1 includes a
[0016]
The
[0017]
That is, for color unevenness inspection during white display, image input is performed while switching the color filter to R, G, and B. In the case of inspection with high luminance display, a dark neutralization filter is selected, and in the case of inspection with low luminance display, a transmission filter is selected and input to the camera. As a result, the color separation and the dynamic range can be expanded.
[0018]
The CCD camera 22 is connected to the inspection PC 11 via the
[0019]
The inspection PC 11 is configured to operate in accordance with a program, and is configured to perform processing corresponding to the following basic idea.
[0020]
(1) Color unevenness and luminance unevenness occur when the chromaticity and luminance of a certain region (region 1) differ from the chromaticity and luminance of another region (region 2).
[0021]
(2) The inspection is performed by comparing the chromaticity difference and luminance difference between the region 1 and the
[0022]
(3) This threshold value is changed according to the distance between the region 1 and the
[0023]
(4) If the composition itself is near the center of the display, it will be strict, and if it is in the corner, it will be inspected sweetly.
[0024]
(5) If the above inspection is performed for each pixel of the image, the number of combinations becomes enormous and it is easy to be influenced by camera noise.
[0025]
That is, in the color unevenness inspection algorithm, as an image input process, after selecting an appropriate filter, the CCD camera 22 inputs an image a plurality of times and averages it. In the multi-resolution image processing, as shown in FIG. 2, spatial averaging is performed from the averaged original image 51, and a
[0026]
In the multi-resolution image processing of the present embodiment, the case where three resolution images of the
[0027]
At this time, in the low-
[0028]
In the color unevenness inspection process, RGB three-channel images are input from the CCD camera 22 and are converted pixel by pixel into a uniform color space. Specifically, after converting the output value of the RGB filter or the measured value when RGB is individually displayed into the XYZ color system, a generally well-known uniform color space (CIELAB or CIEUV) ). Then, a relative color difference or an absolute color difference between the two points is obtained in the uniform color space.
[0029]
The color difference between the two colors is defined as (ΔL, Δa, Δb) where the difference between the chromaticity values is (ΔL, Δa, Δb).
[0030]
{(ΔL (x, y)) 2 + (Δa (x, y)) 2 + (Δb (x, y)) 2 } 1/2
Or
[0031]
{(ΔL (x, y)) 2 + (Δu (x, y)) 2 + (Δv (x, y)) 2 } 1/2
Actually, weight each one,
[0032]
Mp (x, y) = {(KlΔL (x, y)) 2 + (KuΔu (x, y)) 2 + (KvΔv (x, y)) 2 } 1/2
Is the color difference.
[0033]
At this time, Kl, Ku, and Kv are weight constants, and each weight is determined by surface unevenness (color difference at a distant distance), unevenness of edges (color difference at a close distance), unevenness of a line or a point. Change.
[0034]
That is, as shown in FIG. 3, in the case of an original image in which gradation is applied vertically and the
[0035]
The implementation of such a color unevenness inspection algorithm will be described in accordance with the processing procedure of the program stored in the recording area of the
[0036]
It should be noted that the same processing as described above is performed in 72 when black (low luminance) is displayed on the inspection display and 73 to 75 when each color of RGB is displayed on the inspection display. At this time, in each of the inspection steps 73 to 75 in which only the RGB colors are lit, a filter corresponding to the lit color and a neutral density filter are combined, and the other color filters are used in combination with a transmission filter.
[0037]
In this unevenness inspection, after each RGB (three-dimensional) image is converted into information of a generally well-known uniform color space image (L, U, V), a low resolution image 52 A multi-resolution image (Lp, Up, Vp) composed of the
[0038]
When the gradation unevenness inspection is performed, neighborhood differentiation is performed on each of the LUV images of the
[0039]
More specifically, for example, the differential image for L (x, y) is
ΔL (x, y) = El (x, y) 2 + E2 (x, y) 2 } 1/2
[0040]
E1 (x, y) = L (x−1, y−1) + 2L (x, y−1) + L (x + 1, y−1) −1 L (x−1, y + 1) −2L (x, y + 1) − L (x + 1, y + 1)
[0041]
E2 (x, y) = L (x-1, y-1) + 2L (x-1, y) + L (x-1, y + 1) -L (x + 1, y-1) -2L (x + 1, y)- L (x + 1, y + 1)
[0042]
L represents density, and x and y represent pixel coordinates.
[0043]
Next, a weighted color difference is calculated. Since the “difference” is obtained by the above differentiation, a weight (K1, Ku, Kv) is added, and the square sum of the differential values of the LUVs may be taken (the square root after the sum). At this stage, 3 channels of LUV become color difference information of 1 channel.
[0044]
This is expressed by the following equation (1). P represents each resolution.
[0045]
Mp (x, y) = {(KlpΔLp (x, y)) 2 + (KupΔUp (x, y)) 2 + (KvpΔVp (x, y)) 2 } 1/2 (1)
[0046]
Then, the
[0047]
When the weights Klp, Kup, and Kvp at this time are constant regardless of the resolution, the features shown in FIGS. 5 to 7 are extracted.
[0048]
That is, FIG. 5 is a diagram showing characteristics of the high-
[0049]
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the
[0050]
Further, FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the low-
[0051]
In addition, each unevenness 81-83 of FIG. 5, each unevenness 91-93 of FIG. 6, and each unevenness 101-103 of FIG.
[0052]
As can be seen from these, for large unevenness in the original image, the edges become steep in the order of
[0053]
Considering these features, the weighting coefficient of the entire Luv is set to be large in the
[0054]
Further, according to visual evaluation, small unevenness with sharp edges tends to be more conspicuous than luminance unevenness. Therefore, the lightness weighting factor Klp is set larger in the high-
[0055]
Specifically, the ratio of each weighting factor is set to about Klp: Kup: Kvp = 10: 2: 1.5 in the high-
[0056]
Further, when inspecting the edge unevenness, the LUV of each of the
[0057]
When evaluating (inspecting) the output in each inspection, the maximum value Ap of Mp for each resolution (p) is taken for each resolution and for each region. Next, since the maximum value Ap is output for each region, the maximum value A is further taken as a color unevenness value. Also, the weighting at the center of the screen is set to be large and the weighting at the periphery is set to be small.
[0058]
If the degree of unevenness is greater than or equal to a certain threshold value, the display to be inspected is determined to be NG.
[0059]
In the present embodiment having the above configuration, the weighting in the
[0060]
Also, the weighting coefficient Klp corresponding to the brightness used in the calculation of the
[0061]
Then, by changing the Luv component and the weight coefficients Klp, Kup, and Kvp for each of the
[0062]
Furthermore, since the maximum value of the inspection result in each of the
[0063]
In addition, it is possible to make a determination closer to the visual inspection by changing the weighting for each region, specifically, by increasing the weighting at the center of the screen and decreasing the weighting at the peripheral part.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, in the color unevenness inspection apparatus of the present invention, the weighting in the low resolution image can be reduced and the weighting in the high resolution image can be increased. For this reason, although it is not conspicuous in the visual inspection, it is possible to make a determination closer to the visual inspection even for a large and gentle unevenness that has a large value in the spatial differential image in the low resolution image.
[0065]
Also, by changing the degree of attention to the change in brightness and color depending on the degree of edge, emphasis is placed on the difference in brightness for steep unevenness at the edge, and emphasis on the difference in color for slow unevenness at the edge. Can be inspected. Therefore, it is possible to determine the quality of image quality that matches the visual inspection performed by a human.
[0066]
If the Luv component and the weighting factor of each resolution are changed, the inspection is made with emphasis on the steep or slow unevenness of the edge portion, or the unevenness of different brightness or the unevenness of color. It is possible to easily change whether to inspect with emphasis.
[0067]
In addition, it is possible to make a determination closer to the visual inspection by changing the weighting for each region, specifically, by increasing the weighting at the center of the screen and decreasing the weighting at the peripheral part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a multi-resolution image according to the embodiment;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in a value appearing in each resolution image according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the embodiment;
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating characteristics of the high-resolution image according to the embodiment;
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating characteristics of the medium resolution image according to the embodiment;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing characteristics of the low resolution image according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Color
22
Claims (2)
前記表示装置の表示画面からRGBそれぞれの画像を入力する入力手段と、
該入力手段で入力したRGB画像を、明度を表すL及びu並びにvの均等色空間画像に変換する変換手段と、
前記均等色空間画像のL、u、v成分それぞれについて、異なる解像度Pの多重解像度画像Lp、Up、Vpを生成する多重解像度画像生成手段と、
各解像度Pの画像Lp、Up、Vpそれぞれの空間微分画像ΔLp、ΔUp、ΔVpを生成する空間微分画像生成手段と、
各解像度P毎に異なる重み係数Klp、Kup、Kvpによって、各解像度Pの画像ΔLp、ΔUp、ΔVpの各画素ΔLp(x,y)、ΔUp(x,y)、ΔVp(x,y)について、次式(1)によりMp(x,y)を算出する演算手段と、
Mp(x,y)={(KlpΔLp(x,y))2+(KupΔUp(x,y))2+(KvpΔVp(x,y))2}1/2 ・・・・・(1)
各解像度PのMp(x,y)の最大値Apを求めるとともに、各解像度の最大値Apの最大値Aを求め、求められた最大値Aをムラの評価値として評価する評価手段と、を備えたことを特徴とする色むら検査装置。In the uneven color inspection device for inspecting the display device,
Input means for inputting RGB images from the display screen of the display device;
Conversion means for converting the RGB image input by the input means into L, u and v uniform color space images representing lightness;
Multi-resolution image generation means for generating multi-resolution images Lp, Up, Vp of different resolutions P for each of the L, u, v components of the uniform color space image;
Spatial differential image generation means for generating spatial differential images ΔLp, ΔUp, ΔVp of the images Lp, Up, Vp of each resolution P;
With respect to each of the pixels ΔLp (x, y), ΔUp (x, y), ΔVp (x, y) of the images ΔLp, ΔUp, ΔVp of each resolution P by different weighting factors Klp, Kup, Kvp for each resolution P, An arithmetic means for calculating Mp (x, y) by the following equation (1):
Mp (x, y) = {(KlpΔLp (x, y)) 2 + (KupΔUp (x, y)) 2 + (KvpΔVp (x, y)) 2 } 1/2 (1)
An evaluation unit that obtains the maximum value Ap of Mp (x, y) for each resolution P, obtains the maximum value A of the maximum value Ap for each resolution, and evaluates the obtained maximum value A as an evaluation value of unevenness. Color unevenness inspection device characterized by comprising.
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