JP4528850B2 - Defect detection apparatus, defect detection method, defect detection program, and computer-readable recording medium recording the program - Google Patents
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Description
本発明は、検査対象物を撮像した画像に含まれる被検査画素の輝度値と、当該画像に含まれており、上記被検査画素と輝度値を比較する対象となる比較対象画素の輝度値とのずれ基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置等に関するものである。 The present invention provides a luminance value of a pixel to be inspected included in an image obtained by imaging an inspection object, and a luminance value of a pixel to be compared that is included in the image and is a target for comparing the luminance value with the pixel to be inspected. The present invention relates to a defect detection device or the like that detects a defect of the inspection object on the basis of the deviation.
LCD(Liquid Crystal Display)表示装置、PDP(Plasma Display Panel)表示装置、EL(Electro Luminescence)表示装置、液晶プロジェクタ等、フラットパネルを使用した表示装置の主要な不良として、線欠陥及び点欠陥が挙げられる。点欠陥は、表示装置の各画素自身の不良に起因し、線欠陥は、隣接する信号ラインの短絡、接触不良、駆動ドライバ素子不良等に起因する。 Main defects of display devices using flat panels, such as LCD (Liquid Crystal Display) display devices, PDP (Plasma Display Panel) display devices, EL (Electro Luminescence) display devices, and liquid crystal projectors, include line defects and point defects. It is done. A point defect is caused by a defect of each pixel of the display device, and a line defect is caused by a short circuit of adjacent signal lines, a contact defect, a drive driver element defect, or the like.
上記のような表示装置の線欠陥及び点欠陥の検出を行う場合には、検査の対象となる表示装置を撮像し、撮像によって得られた画像を解析することによって、欠陥の有無や欠陥の位置を検出する方法が広く用いられている。この方法によれば、欠陥検査を自動化することができるので、欠陥検査の所要時間を削減することができると共に、欠陥検査に要する人件費を削減して表示装置の製造コストを低減することもできる。 When detecting the line defect and point defect of the display device as described above, the presence or absence of the defect and the position of the defect are obtained by imaging the display device to be inspected and analyzing the image obtained by the imaging. The method of detecting is widely used. According to this method, since the defect inspection can be automated, the time required for the defect inspection can be reduced, and the labor cost required for the defect inspection can be reduced to reduce the manufacturing cost of the display device. .
このように、検査対象となる装置を撮像した画像を解析することによって、欠陥を検出する方法には、大きなメリットがあるので、この検査方法は、表示装置以外にも適用されている。例えば、撮像装置の撮像素子の不良を上記の検査方法で検出することが行われている。近年、撮像装置の解像度は、急速に向上しており、これに伴ってCCD等の撮像素子の不良が発生しやすい状況下にある。このため、上記の検査方法が適用されるようになっている。また、IC等の回路の検査にも上記の検査方法が適用されている。 As described above, since there is a great merit in the method of detecting defects by analyzing an image obtained by imaging an apparatus to be inspected, this inspection method is applied to other than the display apparatus. For example, a defect of an image sensor of an image pickup apparatus is detected by the above inspection method. In recent years, the resolution of an image pickup apparatus has been rapidly improved, and accordingly, a defect of an image pickup element such as a CCD is likely to occur. For this reason, the above-described inspection method is applied. The above inspection method is also applied to inspection of circuits such as ICs.
ところで、上記の検査方法で、表示装置の欠陥検出を行う場合には、カメラ等の撮像装置にて表示装置の画像表示面を撮像する。ここで、近年、表示装置の画像表示面のサイズは、大型化が急速に進んでいるので、撮像装置のレンズの収差や、撮像装置のレンズと画像表示面の中央との距離と、撮像装置のレンズと画像表示面の端との距離差も大きくなることが多い。 By the way, when the defect detection of the display device is performed by the above inspection method, the image display surface of the display device is imaged by an imaging device such as a camera. Here, in recent years, since the size of the image display surface of the display device is rapidly increasing, the aberration of the lens of the imaging device, the distance between the lens of the imaging device and the center of the image display surface, and the imaging device The distance difference between the lens and the edge of the image display surface often increases.
これにより、画像表示面の中央付近を撮像した部分と、端部付近を撮像した部分とに歪が生じた画像が取得される場合がある。また、画像表示面を撮像した画像には、画像表示面の中央部付近と比べて端部付近の輝度値が低下するシェーディングが発生することもある。さらに、表示装置が透過型液晶パネルを用いたLCD表示装置である場合には、バックライトを複数配置することに起因する輝度むらが発生することもある。このため、例えば検査対象を撮像した画像を二値化処理して欠陥を検出する場合に、画素間の輝度値の変動によって処理結果が安定しないという問題がある。 Thereby, there may be a case where an image in which a distortion is generated in a portion where the vicinity of the center of the image display surface is imaged and a portion where the vicinity of the end is imaged is acquired. In addition, in an image obtained by capturing an image display surface, shading may occur in which the luminance value near the edge portion is lower than that near the center portion of the image display surface. Further, when the display device is an LCD display device using a transmissive liquid crystal panel, uneven brightness due to the arrangement of a plurality of backlights may occur. Therefore, for example, when a defect is detected by binarizing an image obtained by imaging an inspection target, there is a problem that the processing result is not stable due to a variation in luminance value between pixels.
ここで、シェーディング及び輝度むらについて、図16に基づいて説明する。図16は、画像表示面を撮像した画像に対するシェーディング及び輝度むらの影響を説明する図である。同図では、表示装置の画像表示面を撮像した画像上の位置と輝度値との関係を示している。xpは水平方向(同図の左右方向)の位置を示す軸であり、ypは垂直方向(同図の上下方向)の位置を示す軸である。また、xl及びylは輝度値を示す軸である。 Here, shading and luminance unevenness will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram for explaining the influence of shading and luminance unevenness on an image obtained by capturing an image display surface. In the same figure, the relationship between the position on the image which imaged the image display surface of the display apparatus, and a luminance value is shown. x p is an axis that indicates the position in the horizontal direction (lateral direction in the drawing), y p is an axis that indicates the position in the vertical direction (vertical direction in drawing). Further, x l and y l are axes indicating luminance values.
そして、Axは水平方向の輝度値のプロファイルを示し、BxはAxよりも暗い(輝度値の低い)画像における水平方向の輝度値のプロファイルを示し、Cxは照明むらがある場合における水平方向の輝度値のプロファイルを示している。また、Ayは垂直方向の輝度値のプロファイルを示し、ByはAyよりも暗い(輝度値の低い)画像における垂直方向の輝度値のプロファイルを示している。 A x indicates a profile of the luminance value in the horizontal direction, B x indicates a profile of the luminance value in the horizontal direction in an image darker (a luminance value is lower) than A x , and C x is when there is uneven illumination. A profile of luminance values in the horizontal direction is shown. A y indicates a profile of the luminance value in the vertical direction, and B y indicates a profile of the luminance value in the vertical direction in an image darker (a luminance value is lower) than A y .
なお、表示装置に画像を表示させるときの輝度値は、明るい画像を表示させるときも、暗い画像を表示させるときも、画像表示面の全面に均一に設定されるものとする。このように、輝度値が画像表示面の全面の輝度値が均一になるように設定されている場合には、シェーディングや輝度むらが発生していなければ、画像表示面を撮像した画像に含まれる画素の輝度値が均一となる。 It should be noted that the luminance value when displaying an image on the display device is set uniformly over the entire image display surface both when displaying a bright image and when displaying a dark image. In this way, when the luminance value is set so that the luminance value of the entire surface of the image display surface is uniform, it is included in the image obtained by imaging the image display surface unless shading or luminance unevenness occurs. The luminance value of the pixel becomes uniform.
しかしながら、図示のように、暗い画像のプロファイルBx及びプロファイルBy、及び明るい画像のプロファイルAx及びプロファイルAyでは、画像の中央部付近と端部付近とで輝度値に差が見られる。また、照明むらがある場合のプロファイルCxは、水平方向の位置によって輝度値が不規則に変化している。 However, as shown in the figure, in the dark image profile B x and profile B y , and the bright image profile A x and profile A y , there are differences in luminance values near the center and near the edge of the image. Further, in the profile C x in the case where there is uneven illumination, the luminance value varies irregularly depending on the position in the horizontal direction.
このように、画像表示面の全面の輝度値が均一になるように設定されている場合であっても、シェーディングや輝度むらが発生したときには、画像表示面の部位によって、輝度値に差異が生じる。このため、このような画像を用いて表示装置の表示欠陥(例えば線欠陥や点欠陥等)を検出する場合には、シェーディング補正等を行う必要がある。 As described above, even when the luminance value of the entire image display surface is set to be uniform, when shading or uneven luminance occurs, the luminance value varies depending on the portion of the image display surface. . For this reason, when a display defect (for example, a line defect or a point defect) of a display device is detected using such an image, it is necessary to perform shading correction or the like.
例えば、LCD表示装置の点欠陥を検出する場合には、シェーディング補正を行って欠陥検出を行う手法が従来から用いられている。この手法では、所定の表示パターンを検査対象のLCD表示装置に表示させ、表示されたパターンを撮像装置で撮像し、撮像によって得た画像に対してシェーディング補正を行う。そして、シェーディング補正後の画像中において、所定の閾値以上の輝度値となる箇所を輝点欠陥として検出し、所定の閾値以下を黒点欠陥として検出する。 For example, in the case of detecting a point defect in an LCD display device, a technique for detecting a defect by performing shading correction has been conventionally used. In this method, a predetermined display pattern is displayed on the LCD display device to be inspected, the displayed pattern is imaged by the imaging device, and shading correction is performed on the image obtained by imaging. Then, in the image after the shading correction, a portion having a luminance value equal to or higher than a predetermined threshold is detected as a bright spot defect, and a portion below the predetermined threshold is detected as a black spot defect.
上記のように、画像表示面を撮像した画像に基づいて、検査対象物の欠陥検出を行う場合には、シェーディング補正によって、シェーディングや輝度むらの影響を低減することによって、正確に欠陥を検出することができる。ただし、この方法では、画像表示面のサイズが大きい場合には、大型サイズの平滑化フィルタ等を用いてシェーディング補正を行う必要があるため、処理時間が長くなるという難点がある。 As described above, when performing defect detection of an inspection object based on an image obtained by capturing an image display surface, defects are accurately detected by reducing the influence of shading and luminance unevenness by shading correction. be able to. However, in this method, when the size of the image display surface is large, it is necessary to perform shading correction using a large-size smoothing filter or the like.
また、下記の特許文献1においても、表示装置の画像表示面を撮像した画像を用いて点欠陥を検出している。具体的には、特許文献1では、白点灯表示パターンを表示させて撮像した画像と、黒点灯表示パターンを表示させて撮像した画像との差分画像を作成する。そして、作成した差分画像において、所定の閾値以上の輝度を輝点欠陥として検出し、所定の閾値以下を黒点欠陥として検出する。
Also in
ここで、特許文献1のように、異なる表示パターンを表示させた状態の画像表示面を撮像して得られた画像の差分を用いて欠陥検出を行う場合には、撮像時間が余分にかかり、処理時間が長くなるという難点がある。また、差分を取ることによってシェーディング量は軽減されるものの、完全にシェーディングがなくなることはないので、特許文献1の技術においても、検出精度を向上させるためには、シェーディング補正を行う必要がある。そして、シェーディング補正を行った場合には、当然のことながら処理時間は長くなる。
Here, when performing defect detection using the difference of the image obtained by imaging the image display surface in a state where different display patterns are displayed as in
シェーディング補正は、例えば以下のようにして行なわれる。すなわち、予め、良品の(欠陥を有していない)検査対象物の画像を複数サンプリングし、該サンプリングによって得た複数の画像の対応する画素の平均輝度値を算出する。そして、算出した平均輝度値を各画素の輝度値とする画像を生成し、この画像を平滑化フィルタにて平滑化することにより、シェーディング補正を行うための基準画像を作成する。この基準画像と、欠陥を有しているか否かが不明な検査対象物を撮像した画像の差分を取ることによって、シェーディングの影響をキャンセルして欠陥の有無を正確に検出することができる。 For example, the shading correction is performed as follows. That is, a plurality of non-defective (non-defective) inspection target images are sampled in advance, and an average luminance value of corresponding pixels of the plurality of images obtained by the sampling is calculated. Then, an image having the calculated average luminance value as the luminance value of each pixel is generated, and the image is smoothed by a smoothing filter, thereby creating a reference image for performing shading correction. By taking a difference between this reference image and an image obtained by imaging an inspection object whose unknown whether or not it has a defect, it is possible to cancel the influence of shading and accurately detect the presence or absence of the defect.
ここで、上記のシェーディング補正は、基準画像の撮像時の撮像条件と、検査時に行う撮像の撮像条件とが一致していることが前提となる。しかし、欠陥検査は、複数の検査対象物に対して行われるのが通常であり、バックライトや外部照明等の経年変化や、計測装置のメンテナンス等によって、検査対象物の撮像条件は、時々刻々異なるものとなってゆく。 Here, the above-described shading correction is premised on that the imaging conditions at the time of capturing the reference image and the imaging conditions of the imaging performed at the time of inspection match. However, defect inspection is usually performed on a plurality of inspection objects, and the imaging conditions of the inspection object are changed every moment due to aging of the backlight, external illumination, etc., maintenance of the measuring device, etc. It will be different.
このため、検査の精度を維持するためには、基準画像を定期的に更新して、基準画像の撮像条件と検査用の画像の撮像条件とをできるだけ近づける必要がある。したがって、良品の検査対象物のサンプリングを定期的に行って、基準画像のデータベースを更新する必要がある。 For this reason, in order to maintain the accuracy of the inspection, it is necessary to periodically update the reference image so that the imaging condition for the reference image and the imaging condition for the image for inspection are as close as possible. Therefore, it is necessary to periodically sample non-defective inspection objects and update the reference image database.
つまり、上記従来の欠陥検査方法では、欠陥検査時間をかければ欠陥検査の精度を上げることができるが、欠陥検査の精度を維持しつつ、欠陥検査に要する時間を短くすることは困難である。欠陥検査に要する時間は短いほど好ましく、欠陥検査の精度は高いほど好ましいので、欠陥検査の精度を維持しつつ、欠陥検査に要する時間を短くする方法が提案されている。 That is, in the above conventional defect inspection method, the defect inspection accuracy can be improved by taking the defect inspection time, but it is difficult to shorten the time required for the defect inspection while maintaining the accuracy of the defect inspection. The shorter the time required for defect inspection, the better, and the higher the accuracy of defect inspection, the better. Therefore, a method for shortening the time required for defect inspection while maintaining the accuracy of defect inspection has been proposed.
例えば、CCDや表示装置の表示部、IC等、繰返しパターンを多く含む検査対象物を撮像した画像を用いて当該検査対象物の欠陥の検出を行う場合には、画像中において隣接する画素の輝度値を比較することによって欠陥の検出を行う方法が知られている。具体的には、この方法では、被検査画素の輝度値と該被検査画素に隣接する画素の輝度値との差分が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、当該被検査画素の欠陥の有無を判断する。この方法によれば、検査対象物の撮像は1回でよく、各画素における欠陥の有無が検出されるので、検査対象物の欠陥位置を高精度に求めることができる。 For example, when detecting defects of an inspection object using an image obtained by imaging an inspection object including many repetitive patterns, such as a display unit of a CCD, a display device, or an IC, the luminance of adjacent pixels in the image is detected. A method of detecting a defect by comparing values is known. Specifically, in this method, the defect of the pixel to be inspected is determined based on whether or not the difference between the luminance value of the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel adjacent to the pixel to be inspected is within a predetermined range. Determine the presence or absence. According to this method, the inspection object may be imaged only once, and the presence or absence of a defect in each pixel is detected, so that the defect position of the inspection object can be obtained with high accuracy.
ここで、上記の手法によれば、隣接画素が検査対象物の欠陥がない部位を撮像して生成された画素である場合には、欠陥検出を正常に行うことができる。しかしながら、隣接画素が検査対象物の欠陥部位を撮像して生成された画素である場合には、正常な判定を行うことができない。すなわち、正常な画素が欠陥画素として検出される、いわゆる擬似欠陥の問題が生じる。特に、検査対象物に線欠陥がある場合には、線欠陥の周辺部分で擬似欠陥が発生しやすい。 Here, according to the above-described method, when the adjacent pixel is a pixel that is generated by imaging a portion where there is no defect of the inspection object, defect detection can be normally performed. However, when the adjacent pixel is a pixel generated by imaging a defective part of the inspection target, normal determination cannot be performed. That is, there is a problem of so-called pseudo defects in which normal pixels are detected as defective pixels. In particular, when the inspection object has a line defect, a pseudo defect is likely to occur in the peripheral portion of the line defect.
この擬似欠陥の発生を抑制するために、例えば、被検査画素と複数の隣接画素(上下、左右、斜めの8画素)のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分値を大きさ順にソートして、所定の順位となる差分値を用いる手法(下記の特許文献2)を用いることができる。
In order to suppress the occurrence of this pseudo defect, for example, the difference between the pixel to be inspected and each of a plurality of adjacent pixels (upper and lower, left and right, diagonal eight pixels) is calculated, and the calculated difference values are sorted in order of size. Thus, it is possible to use a method using a difference value having a predetermined order (
また、被検査画素を挟んで隣接する2つの周辺画素(上下、左右、斜めの3種類)の輝度値について比較演算を行い、比較演算の結果、輝度値が略等しいと判断された2つの周辺画素における輝度値の平均値と、被検査画素の輝度値とを比較することによって、当該被検査画素の欠陥の有無を判断する手法(下記の特許文献3)も用いることができる。
Also, a comparison operation is performed on the luminance values of two neighboring pixels (three types, upper, lower, left, and right) adjacent to each other with the pixel to be inspected, and the two surroundings that are determined to have substantially the same luminance value as a result of the comparison operation A method of determining the presence or absence of a defect in the pixel to be inspected by comparing the average value of the luminance values in the pixel and the luminance value of the pixel to be inspected (
さらに、被検査画素を挟んで隣接する2つの周辺画素(上下、左右、斜めの3種類)の輝度値の平均値と、被検査画素の輝度値との差分をそれぞれ計算し、計算によって得られた3つの差分値の中から1つの差分値を選択することによって、擬似欠陥の発生を抑えることもできる。以下では、この方法について、図17に基づいて説明する。 Further, the difference between the average value of the luminance values of two neighboring pixels (upper, left, right, and diagonal) adjacent to the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel to be inspected is calculated and obtained by calculation. By selecting one difference value from the three difference values, the occurrence of pseudo defects can be suppressed. Below, this method is demonstrated based on FIG.
図17は、被検査画素P0と、周辺画素P1〜P8から選択した3組の画素との比較演算を行うことによって、被検査画素P0の欠陥の有無を判定する方法を説明する図である。図示の例では、同図の左側に示す位置関係の被検査画素P0と周辺画素P1〜P8とに基づいて、同図の右側に示す欠陥検出装置200が被検査画素P0の欠陥の有無を判定する。図示のように、欠陥検出装置200は、比較演算部201a〜201c、選択部202、及び欠陥判定部203を備えている。
FIG. 17 is a diagram illustrating a method of determining the presence or absence of a defect in the pixel P0 to be inspected by performing a comparison operation between the pixel P0 to be inspected and three sets of pixels selected from the peripheral pixels P1 to P8. In the illustrated example, the
比較演算部201aは、被検査画素P0と、被検査画素P0を中心として水平方向に位置する周辺画素P4及びP5の輝度値の平均値との差を求める比較演算1を行う。また、比較演算部201bは、被検査画素P0と、被検査画素P0を中心として斜め方向に位置する周辺画素P1及びP8の輝度値の平均値との差を求める比較演算2を行う。そして、比較演算部201cは、被検査画素P0と、被検査画素P0を中心として垂直方向に位置する周辺画素P2及びP7の輝度値の平均値との差を求める比較演算3を行う。比較演算部201a〜201cの比較演算結果は、選択部202に送られる。
The
ここでは、欠陥を有していない検査対象物を撮像した場合に、P0〜P8の輝度値が何れも理論上、同じ値となることを想定している。したがって、検査対象物に欠陥が発生していなければ、理論上、P0〜P8の輝度値は全て同じ値(以下、正常値と呼ぶ)となり、比較演算部201a〜201cの比較演算結果は全て0になる。
Here, it is assumed that the luminance values of P0 to P8 are theoretically the same value when an inspection object having no defect is imaged. Therefore, if no defect occurs in the inspection object, theoretically, the brightness values of P0 to P8 are all the same value (hereinafter referred to as normal values), and the comparison calculation results of the
なお、実際に検査対象物を撮像して得られた画像では、輝度値が完全に一致することは極めて稀である。このため、検査対象物に欠陥が発生していない場合であっても比較演算結果が0となることも極めて稀である。そこで、実際には、比較演算結果が0から所定の範囲内の値である場合には、比較演算結果を0とみなす。つまり、P0〜P8の輝度値がそれぞれほぼ等しい値となっており、上記比較演算結果がほぼゼロとなる場合には、検査対象物の上記被検査画素に対応する位置には、欠陥が発生していないとみなす。 It should be noted that in an image obtained by actually capturing an image of an inspection object, it is extremely rare that the luminance values completely match. For this reason, it is very rare that the result of the comparison operation becomes 0 even when the inspection object has no defect. Therefore, actually, when the comparison calculation result is a value within a predetermined range from 0, the comparison calculation result is regarded as 0. That is, when the luminance values of P0 to P8 are substantially equal, and the comparison calculation result is substantially zero, a defect occurs at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection target. I consider it not.
一方、検査対象物に欠陥が発生していれば、P0〜P8の輝度値は正常値と異なる値となる。例えば、検査対象物の被検査画素P0に対応する位置のみに欠陥が発生している場合には、周辺画素P1〜P8の輝度値は正常値となり、被検査画素P0のみが正常値と異なる輝度値となる。この場合には、比較演算部201a〜201cの比較演算結果は全てゼロ以外の同じ値となる。そして、比較演算結果がゼロでないことにより、被検査画素P0が欠陥を有していると判定することができる。
On the other hand, if a defect has occurred in the inspection object, the luminance values of P0 to P8 are different from the normal values. For example, when a defect occurs only at a position corresponding to the inspection pixel P0 of the inspection target, the luminance values of the peripheral pixels P1 to P8 are normal values, and only the inspection pixel P0 has a luminance different from the normal value. Value. In this case, the comparison calculation results of the
上記のように、検査対象物の被検査画素P0に対応する位置のみに欠陥が発生している場合には、比較演算部201a〜201cの比較演算結果の何れを用いても正確に被検査画素P0の欠陥の有無を判定することができる。
As described above, when a defect occurs only at a position corresponding to the inspection target pixel P0 of the inspection target, the inspection target pixel can be accurately detected using any of the comparison calculation results of the
しかしながら、検査対象物の周辺画素P1〜P8に対応する位置に欠陥が発生している場合には、比較演算部201a〜201cの比較演算結果はそれぞれ異なる値となる。このため、正確に被検査画素P0の欠陥の有無を判定するためには、比較演算部201a〜201cの比較演算結果の中から適切な結果を選択する必要があり、比較演算結果の選択が適切でなければ、検査対象物の被検査画素P0に対応する位置に欠陥がないにも拘らず、欠陥があると誤判定してしまうおそれがある。つまり、擬似欠陥が発生する。
However, when a defect occurs at a position corresponding to the peripheral pixels P1 to P8 of the inspection target, the comparison calculation results of the
選択部202では、所定の選択ルールに従って、比較演算部201a〜201cの比較演算結果の中から1つの演算結果を選択し、選択した演算結果を欠陥判定部203に送る。そして、欠陥判定部203では、選択部202から受け取った演算結果を用いて、被検査画素P0の欠陥の有無を判定する。
The
ここで、例えばL1のような線欠陥が発生している場合には、P3、P5、P8の3つの周辺画素の輝度値が正常値と異なることになる。この場合には、P3、P5、またはP8の輝度値を用いる比較演算1及び2の演算結果は、L1の影響を受ける。したがって、この場合には、選択部202が、L1の影響を受けない比較演算部201cの比較演算結果を選択することにより、欠陥判定部203は、被検査画素P0の欠陥の有無を正確に判定することが可能になる。つまり、擬似欠陥は発生しない。
比較演算部201a〜201cの比較演算結果の中から、周辺画素の欠陥の影響を受けない比較演算結果を選択する方法としては、例えば特許文献3のように、被検査画素を挟んで隣接する2つの周辺画素(上下、左右、斜めの3種類)のうち、輝度値が略等しいと判断された2つの周辺画素を用いて行なわれた比較演算結果を選択することが考えられる。
As a method of selecting a comparison calculation result that is not affected by the defect of the peripheral pixels from the comparison calculation results of the
しかしながら、上記の方法では、被検査画素を挟んで隣接する2つの周辺画素の平均輝度値を用いて比較演算を行うため、撮像時のノイズや表示ノイズ等の影響により平均輝度値が不安定になる要因がある。 However, in the above method, since the comparison calculation is performed using the average luminance value of two adjacent pixels adjacent to each other with the pixel to be inspected, the average luminance value becomes unstable due to the influence of noise or display noise during imaging. There is a factor.
また、例えば図17の例において、検査対象物のP2、P0、及びP7に対応する位置に線欠陥が発生している場合には、P2及びP7の両方が同じ欠陥部位に対応していることにより、両者の輝度値は略等しい値となる。このため、欠陥部位に対応するP2及びP7を用いた比較演算結果(比較演算部201cによる)を用いて被検査画素P0の欠陥判定が行われる可能性があり、これにより欠陥判定部203が、検査対象物の被検査画素P0に対応する位置に欠陥が発生していないと誤判定してしまい、欠陥を看過してしまうおそれがある。
Further, for example, in the example of FIG. 17, when a line defect occurs at a position corresponding to P2, P0, and P7 of the inspection object, both P2 and P7 correspond to the same defect site. Thus, the luminance values of both become substantially equal. Therefore, there is a possibility that the defect determination of the pixel P0 to be inspected is performed using the comparison calculation result (by the
さらに、図17に示すように、L1に加えてL2の線欠陥が発生した場合には、比較演算部201a〜201cの比較演算結果は、全て線欠陥L1またはL2の影響を受けるので、擬似欠陥が発生するおそれがある。
Furthermore, as shown in FIG. 17, when a line defect of L 2 occurs in addition to L 1 , the comparison calculation results of the
また、周辺画素の欠陥の影響を受けない比較演算結果を選択する別の方法として、例えば特許文献2のように、被検査画素P0と周辺画素P1〜P8のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分値を大きさ順にソートして、所定の順位となる差分値を用いることも考えられる。
Further, as another method for selecting a comparison calculation result that is not affected by the defect of the peripheral pixels, for example, as in
しかしながら、上記の方法では、演算量が多くなるという問題がある。つまり、上記の方法では、まず、被検査画素P0と周辺画素P1〜P8のそれぞれとの差分を算出する演算を行う必要がある。そして、算出された8つの演算結果を大きさ順にソートする演算を行う必要がある。ソートに要する演算回数は、周辺画素の数と、使用する差分値の順位とによって変わる。 However, the above method has a problem that the amount of calculation increases. That is, in the above method, first, it is necessary to perform an operation for calculating the difference between the pixel to be inspected P0 and each of the peripheral pixels P1 to P8. Then, it is necessary to perform an operation for sorting the calculated 8 operation results in order of size. The number of operations required for sorting varies depending on the number of surrounding pixels and the order of difference values to be used.
例えば、8つの周辺画素を用いる場合に、4番目の大きさの差分値を用いるときには、22(7+6+5+4)回、5番目の大きさの差分値を用いるときには、25(7+6+5+4+3)回の比較演算とソートを行う必要がある。演算量が多くなると、演算をソフトウェアで行う場合には、処理時間が長くなるという問題があり、また演算をハードウェアで行う場合には、処理回路の規模が大きくなるという問題がある。 For example, in the case of using eight neighboring pixels, when using the fourth difference value, the comparison operation is 22 (7 + 6 + 5 + 4) times, and when using the fifth difference value, the comparison operation is 25 (7 + 6 + 5 + 4 + 3) times. It is necessary to sort. When the amount of calculation increases, there is a problem that the processing time becomes long when the calculation is performed by software, and there is a problem that the scale of the processing circuit becomes large when the calculation is performed by hardware.
ここで、被検査画素P0との差分を演算する周辺画素の数を減らせば、ソートに要する演算量を減らすことができる。しかしながら、被検査画素P0との差分を演算する周辺画素の数を減らした場合には、演算結果の精度が低下し、これにより擬似欠陥が発生するおそれがある。 Here, if the number of peripheral pixels for calculating the difference from the pixel P0 to be inspected is reduced, the amount of calculation required for sorting can be reduced. However, when the number of peripheral pixels for calculating the difference from the pixel P0 to be inspected is reduced, the accuracy of the calculation result is lowered, which may cause a pseudo defect.
また、被検査画素P0と周辺画素P1〜P8のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分値を大きさ順にソートして、所定の順位となる差分値を用いる方法では、図17に示すように、L1に加えてL2の線欠陥が発生した場合には、誤判定が生じる確率は高くなる。このため、擬似欠陥の発生を完全に防ぐことは難しい。 Further, in the method of calculating the difference between the pixel P0 to be inspected and each of the surrounding pixels P1 to P8, sorting the calculated difference values in order of magnitude, and using the difference values having a predetermined rank, as shown in FIG. In addition, when a line defect of L 2 in addition to L 1 occurs, the probability that an erroneous determination will occur increases. For this reason, it is difficult to completely prevent the occurrence of pseudo defects.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象物を撮像した画像に基づいて、当該検査対象物の欠陥の検出を行う際に、擬似欠陥の発生を防いで、高い欠陥検出精度を維持する欠陥検出装置等を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to generate pseudo defects when detecting defects on the inspection object based on an image obtained by imaging the inspection object. An object of the present invention is to realize a defect detection device or the like that prevents and maintains high defect detection accuracy.
本発明に係る欠陥検出装置は、上記課題を解決するために、検査対象物を撮像した画像であって、輝度値が一定の周期で繰り返すパターンを有する画像から抽出した被検査画素の輝度値と、上記被検査画素に対して上記一定の周期だけ離れた画素から選択された比較対象画素の、上記画像から抽出した輝度値とに基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、上記被検査画素には、複数の上記比較対象画素よりなり、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出手段と、上記指標算出手段が算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択手段と、上記指標選択手段が選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定手段とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the defect detection apparatus according to the present invention is an image obtained by imaging an inspection object, and the luminance value of the pixel to be inspected extracted from an image having a pattern in which the luminance value repeats at a constant cycle A defect detection device for detecting a defect of the inspection object based on a luminance value extracted from the image of a comparison target pixel selected from a pixel separated from the inspection pixel by a certain period. In addition, the pixel to be inspected includes a plurality of comparison target pixels, and a plurality of different comparison target pixel groups are associated with each other, and the luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group is The index calculation means for calculating the index indicating the magnitude of the deviation from the luminance value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups, and the absolute value of the indices calculated by the index calculation means is Corresponding to the pixel to be inspected of the inspection object based on the size relationship between the index selection means for selecting a smaller index as a defect detection index, the defect detection index selected by the index selection means, and a predetermined threshold value And defect determination means for determining the presence / absence of a defect at the position to be detected.
また、本発明に係る欠陥検出方法は、上記課題を解決するために、検査対象物を撮像した画像であって、輝度値が一定の周期で繰り返すパターンを有する画像から抽出した被検査画素の輝度値と、上記被検査画素に対して上記一定の周期だけ離れた画素から選択された比較対象画素の、上記画像から抽出した輝度値とに基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出する欠陥検出装置が実行する欠陥検出方法であって、上記被検査画素には、複数の上記比較対象画素を含み、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出ステップと、上記指標算出ステップにおいて算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択ステップと、上記指標選択ステップにおいて選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定ステップとを含むことを特徴としている。 Further, in order to solve the above problem, the defect detection method according to the present invention is an image obtained by imaging an inspection object, and the luminance of an inspected pixel extracted from an image having a pattern in which luminance values repeat at a constant cycle Defect detection for detecting a defect of the inspection object based on the value and the luminance value extracted from the image of the comparison target pixel selected from the pixel separated from the inspection pixel by the certain period A defect detection method executed by the apparatus, wherein the pixel to be inspected includes a plurality of pixels to be compared and a plurality of different pixel groups to be compared with each other, and is included in the pixel group to be compared. An index calculation step for calculating an index indicating a magnitude of a deviation between the luminance value of each comparison target pixel and the luminance value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups; and the index calculation step From the index selection step for selecting the index having the smallest absolute value as the index for defect detection among the indices calculated in the process, the magnitude relationship between the index for defect detection selected in the index selection step and a predetermined threshold value, And a defect determination step of determining whether or not there is a defect at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection object.
ここで、従来から、検査対象物を撮像した画像であって、輝度値が一定の周期で繰り返すパターンを有する画像から抽出した被検査画素の輝度値と、上記被検査画素に対して上記一定の周期だけ離れた画素から選択された比較対象画素の、上記画像から抽出した輝度値とに基づいて、上記検査対象物の欠陥を検出することは行われている。 Here, conventionally, the luminance value of the pixel to be inspected extracted from an image obtained by imaging the inspection object and having a pattern in which the luminance value repeats at a constant period, and the constant value for the pixel to be inspected. Detection of a defect of the inspection object is performed based on a luminance value extracted from the image of a comparison target pixel selected from pixels separated by a period.
つまり、検査対象物を撮像した画像が、輝度値が一定の周期で繰り返すパターンを有する画像である場合に、上記検査対象物に欠陥がなければ、理論上、上記画像から抽出した被検査画素の輝度値と、上記被検査画素に対して上記一定の周期だけ離れた画素から選択された比較対象画素の輝度値とは同じ値となる。 That is, if the image obtained by imaging the inspection object is an image having a pattern in which the luminance value repeats at a constant cycle, the inspection object extracted from the image is theoretically provided that there is no defect in the inspection object. The luminance value is the same as the luminance value of the comparison target pixel selected from the pixels separated from the pixel to be inspected by the certain period.
これを利用し、上記比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値との差分を算出し、算出した差分と予め定めた閾値とを比較することによって、上記検査対象物の欠陥を検出することができる。なお、ここでは、検査対象物の対応する位置に欠陥がない場合の被検査画素または比較対象画素の輝度値を正常値と呼ぶ。 By using this, the difference between the luminance value of the comparison target pixel and the luminance value of the pixel to be inspected is calculated, and the defect of the inspection target is determined by comparing the calculated difference with a predetermined threshold value. Can be detected. Here, the luminance value of the pixel to be inspected or the pixel to be compared when there is no defect at the corresponding position of the inspection object is referred to as a normal value.
より詳細には、検査対象物の被検査画素に対応する位置、及び検査対象物の比較対象画素に対応する位置の何れにも欠陥が発生していない場合には、被検査画素及び比較対象画素の輝度値が共に正常値となり、この場合には上記差分は理論上ゼロになる。ただし、誤差等の影響により、完全に差分がゼロになることは稀であるから、閾値との比較で欠陥の有無を判定する。要は、被検査画素の輝度値と比較対象画素の輝度値とが実質的に同一とみなせる範囲であれば、検査対象物の被検査画素に対応する位置には欠陥がないと判定することができる。 More specifically, when no defect occurs at any of the position corresponding to the inspection target pixel of the inspection target and the position corresponding to the comparison target pixel of the inspection target, the inspection target pixel and the comparison target pixel Both luminance values are normal values, and in this case, the difference is theoretically zero. However, since it is rare that the difference is completely zero due to an error or the like, the presence or absence of a defect is determined by comparison with a threshold value. In short, as long as the luminance value of the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel to be compared can be regarded as substantially the same, it is determined that there is no defect at the position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection target. it can.
また、検査対象物の被検査画素に対応する位置に欠陥が発生しており、検査対象物の比較対象画素に対応する位置には欠陥が発生していない場合には、被検査画素の輝度値は正常値と異なる値となり、比較対象画素の輝度値は正常値となる。この場合には、上記差分は理論上ゼロにはならない。つまり、被検査画素の輝度値と比較対象画素の輝度値とに実質的に差があるとみなせる範囲であれば、検査対象物の被検査画素に対応する位置には欠陥があると判定することができる。 Further, when a defect has occurred at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection target and no defect has occurred at a position corresponding to the comparison target pixel of the inspection target, the luminance value of the pixel to be inspected Becomes a value different from the normal value, and the luminance value of the comparison target pixel becomes a normal value. In this case, the difference is theoretically not zero. In other words, if the luminance value of the pixel to be inspected and the luminance value of the comparison target pixel are within a range that can be considered to be substantially different, it is determined that the position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection target is defective. Can do.
しかしながら、検査対象物の被検査画素に対応する位置に欠陥が発生しておらず、検査対象物の比較対象画素に対応する位置に欠陥が発生している場合には、検査対象物の被検査画素に対応する位置には欠陥がないにも拘らず、上記差分は理論上ゼロとならない。このため、検査対象物の被検査画素に対応する位置に欠陥があると誤判定してしまうおそれがある。つまり、この場合には、擬似欠陥が発生するおそれがある。 However, if a defect does not occur at a position corresponding to the inspection target pixel of the inspection target and a defect occurs at a position corresponding to the comparison target pixel of the inspection target, the inspection target inspection is performed. The difference does not theoretically become zero even though there is no defect at the position corresponding to the pixel. For this reason, there exists a possibility of misjudging that there exists a defect in the position corresponding to the to-be-inspected pixel of a test subject. That is, in this case, a pseudo defect may occur.
擬似欠陥の発生は、上記の構成のように、比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を用いることによって、軽減される。つまり、複数の比較対象画素からなる比較対象画素群を用いることにより、比較対象画素群に含まれる一部の比較対象画素に、検査対象物の当該比較対象画素に対応する位置に欠陥が発生しているもの(輝度値が正常値と異なるもの)が含まれている場合であっても、輝度値が正常値となっている比較対象画素によって、その影響がキャンセルされる。 The occurrence of the pseudo defect is, as in the above configuration, by using an index indicating the magnitude of deviation between the luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected. It is reduced. That is, by using the comparison target pixel group including a plurality of comparison target pixels, a defect occurs in a part of the comparison target pixel included in the comparison target pixel group at a position corresponding to the comparison target pixel of the inspection target. Even if a pixel having a luminance value different from the normal value is included, the influence is canceled by the comparison target pixel having a normal luminance value.
これにより、擬似欠陥の発生を抑えることは可能であるが、比較対象画素群の比較対象画素に、輝度値が正常値と異なるものが多く含まれる場合等には、正常値と異なる輝度値の影響をキャンセルしきれないことによって、擬似欠陥が発生するおそれがある。 As a result, it is possible to suppress the occurrence of pseudo defects, but when the comparison target pixels of the comparison target pixel group include many pixels whose luminance values are different from the normal values, the luminance values different from the normal values are If the influence cannot be completely cancelled, there is a possibility that a pseudo defect may occur.
そこで、上記の構成では、複数の比較対象画素群のそれぞれについて、上記指標を算出し、算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標である、欠陥検出用指標を用いて、検査対象物の被検査画素に対応する位置の欠陥の有無を判定している。 Therefore, in the above configuration, the index is calculated for each of the plurality of pixel groups to be compared, and the defect detection index, which is the index having the smallest absolute value among the calculated indices, is used. It is determined whether or not there is a defect at a position corresponding to the pixel to be inspected.
ここで、指標は、比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示すものである。したがって、上記の構成によれば、被検査画素の輝度値とのずれの大きさが最も小さい比較対象画素群を用いて欠陥の有無が判定されることになる。 Here, the index indicates the magnitude of deviation between the luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected. Therefore, according to the above configuration, the presence / absence of a defect is determined using the comparison target pixel group having the smallest deviation from the luminance value of the pixel to be inspected.
被検査画素の輝度値とのずれの大きさが最も小さいということは、輝度値のずれがゼロに近いことを意味するので、上記の構成によれば、被検査画素に欠陥があると判定される可能性が低くなる。したがって、上記の構成によれば、擬似欠陥の発生を防ぐことができる。 The smallest deviation from the luminance value of the pixel to be inspected means that the deviation in luminance value is close to zero. Therefore, according to the above configuration, it is determined that the pixel to be inspected is defective. Is less likely. Therefore, according to said structure, generation | occurrence | production of a pseudo defect can be prevented.
さらに、上記の構成によれば、上記特許文献2の方法と比べて、少ない演算量で欠陥の判定を行うことができる。例えば、上記の構成において、4つの比較対象画素からなる2組の比較対象画素群1及び2を用いる場合には、まず、被検査画素と比較対象画素群1との指標を算出する演算と、被検査画素と比較対象画素群2との指標を算出する演算とを行う。そして、算出した指標のうち、最も絶対値の小さい指標を欠陥判定用指標として決定し、該欠陥判定用指標を用いて検査対象物の被検査画素に対応する位置の欠陥の有無を判定する。
Furthermore, according to said structure, compared with the method of the said
これに対し、特許文献2の方法では、8つの周辺画素を用いる場合に、4番目の大きさの差分値を用いるときには、22(7+6+5+4)回、5番目の大きさの差分値を用いるときには、25(7+6+5+4+3)回の比較演算とソートを行うことによって決定した差分値を用いて検査対象物の被検査画素に対応する位置の欠陥の有無を判定する。このように、特許文献2の方法では、ソートに要する演算量が多いため、上記本発明の構成と比べてトータルの演算量が非常に多くなっている。
On the other hand, in the method of
ここで、欠陥が発生している画素と、発生していない画素とでは、一般に欠陥が発生していない画素の割合が大きい。このため、比較対象画素数を増やすことで、比較対象画素中の欠陥が発生していない画素の割合を低くして、欠陥検出に対する欠陥画素の影響を低減することができる。 Here, the ratio of pixels in which defects are not generated is generally large between the pixels in which defects are generated and the pixels in which defects are not generated. For this reason, by increasing the number of comparison target pixels, it is possible to reduce the proportion of pixels in the comparison target pixel in which no defect has occurred, and to reduce the influence of the defective pixel on defect detection.
すなわち、上記の構成によれば、比較対象画素数を増やした場合の演算量の増加が少ないので、比較対象画素数を増やすことで欠陥の検出精度を容易に向上させることができる。 That is, according to the above configuration, since the amount of calculation when the number of comparison target pixels is increased is small, the defect detection accuracy can be easily improved by increasing the number of comparison target pixels.
また、上記欠陥検出装置は、上記比較対象画素を上記画像の外縁部を避けて設定する比較対象画素設定手段を備えていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the defect detection apparatus includes a comparison target pixel setting unit that sets the comparison target pixel while avoiding an outer edge portion of the image.
ここで、検査対象物のサイズが比較的大きい場合には、該検査対象物を撮像する撮像装置の収差等の影響によって、撮像された画像の外縁部に歪が発生することがある。歪が発生している箇所の画素が比較対象画素に設定された場合には、指標の算出に用いられる輝度値に歪の影響が反映され、これにより指標の信頼性が低下するので好ましくない。 Here, when the size of the inspection target is relatively large, distortion may occur in the outer edge portion of the captured image due to the influence of aberration or the like of the imaging device that images the inspection target. If a pixel where distortion occurs is set as a comparison target pixel, the influence of the distortion is reflected on the luminance value used for calculation of the index, which reduces the reliability of the index, which is not preferable.
そこで、上記の構成によれば、比較対象画素を画像の外縁部を避けて設定するようにしている。これにより、指標の算出に用いられる輝度値に対する歪の影響を排除することができるので、画像に歪が発生している場合であっても、高精度に欠陥検出を行うことが可能になる。 Therefore, according to the above configuration, the comparison target pixel is set avoiding the outer edge portion of the image. As a result, it is possible to eliminate the influence of the distortion on the luminance value used for calculating the index, so that even when the image is distorted, defect detection can be performed with high accuracy.
また、上記欠陥検出装置は、上記検査対象物の欠陥位置に対応する上記画像上の位置を示す欠陥位置データを格納する欠陥位置記憶部を備え、上記比較対象画素が、上記欠陥位置記憶部に格納されている欠陥位置データが示す位置と一致する場合に、当該比較対象画素を、上記欠陥位置データが示す位置以外の画素に変更する比較対象画素変更手段を備えていることが好ましい。 The defect detection apparatus includes a defect position storage unit that stores defect position data indicating a position on the image corresponding to a defect position of the inspection object, and the comparison target pixel is stored in the defect position storage unit. It is preferable to include comparison target pixel changing means for changing the comparison target pixel to a pixel other than the position indicated by the defect position data when the position matches the position indicated by the stored defect position data.
上述のように、算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標である欠陥検出用指標を用いて欠陥の有無を判定することによって、擬似欠陥の発生を抑えることができる。ここで、比較対象画素群に、検査対象物の欠陥位置に対応する位置の画素が含まれている場合には、当該画素の影響により、欠陥判定精度が下がって擬似欠陥が発生することも考えられる。 As described above, the occurrence of pseudo defects can be suppressed by determining the presence / absence of defects using the defect detection index, which is the index having the smallest absolute value among the calculated indices. Here, when the comparison target pixel group includes a pixel at a position corresponding to the defect position of the inspection target, it is considered that the defect determination accuracy is lowered due to the influence of the pixel and a pseudo defect is generated. It is done.
そこで、上記の構成によれば、検査対象物の欠陥位置に対応する画像上の位置を示す欠陥位置データを欠陥位置記憶部に予め格納しておき、比較対象画素が、格納されている欠陥位置データが示す位置に含まれる場合に、当該比較対象画素を、欠陥位置データが示す位置以外の画素に変更している。 So, according to said structure, the defect position data which show the position on the image corresponding to the defect position of a test target object are previously stored in a defect position memory | storage part, and the comparison object pixel is stored in the defect position. When included in the position indicated by the data, the comparison target pixel is changed to a pixel other than the position indicated by the defect position data.
これにより、検査対象物の欠陥位置に対応する位置の画素を比較対象画素から除外することができる。したがって、設定されている比較対象画素群に、検査対象物の欠陥位置に対応する位置の画素が含まれている場合であっても、欠陥判定精度を維持し、擬似欠陥の発生を確実に防ぐことができる。 Thereby, the pixel at the position corresponding to the defect position of the inspection object can be excluded from the comparison target pixels. Therefore, even when the set comparison target pixel group includes a pixel at a position corresponding to the defect position of the inspection object, the defect determination accuracy is maintained and the generation of the pseudo defect is surely prevented. be able to.
また、上記欠陥判定手段は、上記検査対象物に欠陥があると判定したときの、被検査画素の上記画像上の位置を、上記欠陥位置データとして欠陥位置記憶部に格納し、上記比較対象画素変更手段は、上記欠陥判定手段が上記欠陥位置記憶部に格納した欠陥位置データを用いて、比較対象画素の変更を行うことが好ましい。 The defect determination means stores the position of the pixel to be inspected on the image when it is determined that the inspection object is defective in the defect position storage unit as the defect position data, and the comparison target pixel Preferably, the changing unit changes the comparison target pixel using the defect position data stored in the defect position storage unit by the defect determining unit.
上記の構成によれば、上記欠陥判定手段の判定結果を欠陥位置データとして利用し、比較対象画素の変更を行っている。したがって、上記の構成によれば、比較対象画素群に、検査対象物の欠陥位置に対応する位置の画素が含まれている場合であっても、欠陥位置データを別途作成することなく、高い欠陥判定精度を維持し、擬似欠陥の発生を確実に防ぐことができる。 According to said structure, the comparison result pixel is changed using the determination result of the said defect determination means as defect position data. Therefore, according to the above configuration, even if the pixel group to be compared includes a pixel at a position corresponding to the defect position of the inspection object, a high defect can be obtained without separately creating defect position data. The determination accuracy can be maintained and the occurrence of pseudo defects can be reliably prevented.
また、上記欠陥検出装置は、上記画像において、撮像装置と検査対象物とが最も近い距離で撮像されることで画素が生成された部位である最近傍部位以外に位置する被検査画素及び/または比較対象画素について、当該被検査画素及び/または比較対象画素の輝度値の抽出位置が、上記最近傍部位寄りとなるように補正すると共に、その補正量が上記最近傍部位から遠い位置の被検査画素及び/または比較対象画素ほど大きくなるようにする抽出位置補正手を備えていることが好ましい。 In addition, the defect detection device may include a pixel to be inspected that is located in a region other than the nearest region where the pixel is generated by imaging the imaging device and the inspection target at the closest distance in the image, and / or The comparison target pixel is corrected so that the extraction position of the luminance value of the pixel to be inspected and / or the comparison target pixel is closer to the nearest part, and the correction amount is in a position far from the nearest part. It is preferable to provide an extraction position correcting hand that makes the pixel and / or the comparison target pixel larger.
ここで、上記画像は、検査対象物を撮像装置で撮像して生成されるものである。より詳細には、上記画像は、検査対象物で反射した反射光を、撮像装置が備える複数の撮像素子で電気信号に変換して、各撮像素子が生成した電気信号が各画素の輝度値を示すデータとして生成される。 Here, the image is generated by imaging an inspection object with an imaging device. More specifically, the image is obtained by converting the reflected light reflected by the inspection object into an electrical signal by a plurality of imaging elements included in the imaging device, and the electrical signal generated by each imaging element indicates the luminance value of each pixel. It is generated as data to show.
通常、撮像装置は、検査対象物を撮像するために十分な数の撮像素子を備えたものが用いられる。このため、画像は、各撮像素子が生成した電気信号(輝度値を示す信号)、すなわち画素(撮像画素)が等間隔に配列したデータとなる。 Usually, an imaging apparatus having a sufficient number of imaging elements for imaging an inspection object is used. Therefore, the image is an electrical signal (a signal indicating a luminance value) generated by each imaging element, that is, data in which pixels (imaging pixels) are arranged at equal intervals.
しかしながら、十分な数の撮像素子を備えていない撮像装置にて、検査対象物の撮像を行ったときには、撮像素子と検査対象物との距離によって、撮像素子1つあたりの撮像面積に違いが生じ、これにより画像中における画素の間隔が当該画像中の位置に応じて変わることがある。 However, when an image of an inspection object is picked up by an image pickup apparatus that does not include a sufficient number of image pickup elements, a difference occurs in the image pickup area per image pickup element depending on the distance between the image pickup element and the inspection target. As a result, the pixel interval in the image may change depending on the position in the image.
より詳細には、撮像素子と検査対象物との距離が遠くなるほど、撮像素子1つあたりの撮像面積は広くなり、撮像素子1つあたりの撮像面積が広くなるほど、画像中における画素の間隔は狭くなる。つまり、画像中において、隣接する画素の間隔は、撮像装置と最も近い距離で撮像された部位(最近傍部位)から離れるほど狭くなる。 More specifically, as the distance between the image sensor and the inspection target increases, the image area per image sensor increases, and as the image area per image sensor increases, the interval between pixels in the image decreases. Become. In other words, in the image, the interval between adjacent pixels becomes narrower as the distance from the part (nearest neighbor part) imaged at the closest distance to the imaging device increases.
これにより、最近傍部位から離れた位置の画素ほど、最近傍部位寄りの位置にずれることになる。この結果、画像中の全ての画素が等間隔に配列している画像と比べて、画像のサイズも縮むことになる。このため、画素間の間隔を考慮せずに画像から輝度値の抽出を行った場合には、実際に輝度値の抽出を行うべき画素とはずれた位置の輝度値を抽出してしまうおそれがある。したがって、この場合には、欠陥の検出精度が低下するおそれもある。 As a result, the pixel located farther from the nearest part shifts to a position closer to the nearest part. As a result, the size of the image is reduced as compared with an image in which all pixels in the image are arranged at equal intervals. For this reason, when the luminance value is extracted from the image without considering the interval between the pixels, the luminance value at a position different from the pixel from which the luminance value should actually be extracted may be extracted. . Therefore, in this case, the defect detection accuracy may be reduced.
そこで、上記の構成によれば、上記画像において、最近傍部位以外に位置する画素について、当該画素の輝度値の抽出位置が、上記最近傍部位寄りとなるように補正すると共に、その補正量が上記最近傍部位から遠い位置の画素ほど大きくなるようにしている。これにより、画像中における画素の間隔が当該画像中の位置に応じて変わっている場合でも、画素間隔のずれの影響をキャンセルして常に高精度な欠陥検出を行うことが可能になる。 Therefore, according to the above configuration, in the image, for the pixel located outside the nearest part, the extraction position of the luminance value of the pixel is corrected to be closer to the nearest part, and the correction amount is The pixel farther from the nearest part is made larger. Thereby, even when the pixel interval in the image changes according to the position in the image, it becomes possible to always perform highly accurate defect detection by canceling the influence of the pixel interval deviation.
また、上記指標算出手段は、上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値の平均値と被検査画素の輝度値との差、上記比較対象画素群から、当該比較対象画素群において、輝度値が最大となる比較対象画素、または最小となる比較対象画素の少なくとも一方を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と被検査画素の輝度値の差、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素のうち、輝度値の偏差値が所定値よりも大きい比較対象画素を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と、被検査画素の輝度値との差、または、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素の輝度値を線形補間して求めた、上記被検査画素の位置における輝度値と、被検査画素の輝度値との差を算出することが好ましい。 In addition, the index calculation means uses the difference between the average value of the luminance values of the comparison target pixels included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected, and the comparison target pixel group as the index. In the target pixel group, the difference between the average value of the luminance values of the remaining comparison target pixels excluding at least one of the comparison target pixel having the maximum luminance value or the minimum comparison target pixel and the luminance value of the pixel to be inspected, Among the comparison target pixels included in the comparison target pixel group, the average value of the luminance values of the remaining comparison target pixels excluding the comparison target pixel whose luminance value deviation value is larger than a predetermined value, and the luminance value of the pixel to be inspected Or the difference between the luminance value at the position of the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel to be inspected, obtained by linear interpolation of the luminance value of the pixel to be compared included in the comparison target pixel group. Is preferable
上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値の平均値と被検査画素の輝度値との差を算出する場合には、簡単な演算で指標を算出することができる。また、各比較対象画素群に含まれる比較対象画素の数を増やすことによって、容易に欠陥検出の精度を向上させることもできる。 When calculating the difference between the average value of the luminance values of the comparison target pixels included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected as the index, the index can be calculated by a simple calculation. . Also, the accuracy of defect detection can be easily improved by increasing the number of comparison target pixels included in each comparison target pixel group.
そして、上記指標として、上記比較対象画素群から、当該比較対象画素群において、輝度値が最大となる比較対象画素、または最小となる比較対象画素の少なくとも一方を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と被検査画素の輝度値の差を算出する場合には、ノイズ等の影響を低減して欠陥検出の精度を向上させることができる。 Then, as the index, the luminance of the remaining comparison target pixels excluding at least one of the comparison target pixel having the maximum luminance value or the minimum comparison target pixel in the comparison target pixel group from the comparison target pixel group. When calculating the difference between the average value of the values and the luminance value of the pixel to be inspected, the influence of noise or the like can be reduced to improve the accuracy of defect detection.
これは、輝度値が最大となる比較対象画素、及び輝度値が最小となる比較対象画素には、ノイズが発生している可能性があり、またこのような比較対象画素は、検査対象物の欠陥に対応している可能性があるためである。 This is because there is a possibility that noise has occurred in the comparison target pixel having the maximum luminance value and the comparison target pixel having the minimum luminance value. This is because it may correspond to a defect.
また、上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素のうち、輝度値の偏差値が所定値よりも大きい比較対象画素を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と、被検査画素の輝度値との差を算出する場合にも、ノイズ等の影響を低減して欠陥検出の精度を向上させることができる。 Further, as the index, among the comparison target pixels included in the comparison target pixel group, the average value of the luminance values in the remaining comparison target pixels excluding the comparison target pixels whose luminance value deviation value is larger than a predetermined value; Even when the difference from the luminance value of the pixel to be inspected is calculated, the influence of noise or the like can be reduced to improve the accuracy of defect detection.
これは、一般に、検査対象物の欠陥が発生していない箇所は、欠陥が発生している箇所よりも多いことにより、複数の比較対象画素を設定した場合には、正常値となる画素の方が、異常値となる画素よりも多くなる可能性が高く、このため、偏差値が小さい場合には、その画素の輝度値は、正常値である可能性が高く、偏差値が大きい場合には、異常である可能性が高いと考えられるためである。 This is because, in general, there are more places where defects in the inspection object have not occurred than places where defects have occurred. However, when the deviation value is small, the luminance value of the pixel is highly likely to be a normal value, and when the deviation value is large. This is because the possibility of being abnormal is high.
そして、上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素の輝度値を線形補間して求めた、上記被検査画素の位置における輝度値と、被検査画素の輝度値との差を算出する場合には、シェーディングによる輝度値の傾きをキャンセルして比較演算処理の信頼性を高めることができる。 Then, as the index, the difference between the luminance value at the position of the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel to be inspected obtained by linear interpolation of the luminance value of the pixel to be compared included in the group of pixels to be compared is calculated. In this case, the reliability of the comparison calculation process can be improved by canceling the gradient of the luminance value due to shading.
これは、シェーディングが発生している場合には、画像中の画素の輝度値がその位置に応じて段階的に変化することを、線形補間によってキャンセルすることができるためである。特に、比較対象画素の位置が、被検査画素から離れた位置に設定されている場合や、被検査画素及び比較対象画素が画像の外縁部に含まれる場合には、シェーディングの影響が大きくなるので、線形補間を用いることが好ましい。 This is because, when shading is occurring, it can be canceled by linear interpolation that the luminance value of the pixel in the image changes stepwise according to its position. In particular, when the position of the pixel to be compared is set at a position away from the pixel to be inspected, or when the pixel to be inspected and the pixel to be compared are included in the outer edge portion of the image, the influence of shading increases. It is preferable to use linear interpolation.
なお、上記欠陥検出装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記欠陥検出装置の各手段として動作させることにより、上記欠陥検出装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。 The defect detection apparatus may be realized by a computer. In this case, a control program for realizing the defect detection apparatus by a computer by operating the computer as each unit of the defect detection apparatus, and A computer-readable recording medium on which it is recorded also falls within the scope of the present invention.
以上のように、本発明に係る欠陥検出装置は、被検査画素には、複数の上記比較対象画素を含み、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出手段と、上記指標算出手段が算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択手段と、上記指標選択手段が選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定手段とを備えている構成である。 As described above, in the defect detection apparatus according to the present invention, the pixel to be inspected includes the plurality of comparison target pixels, and a plurality of different comparison target pixel groups are associated with each other. Index calculating means for calculating an index indicating the magnitude of deviation between the brightness value of each comparison target pixel and the brightness value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups, and the index calculating means From the index selection means for selecting the index having the smallest absolute value among the indices calculated as the defect detection index, the magnitude relationship between the defect detection index selected by the index selection means and a predetermined threshold value, Defect determining means for determining the presence or absence of a defect at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection object.
また、本発明に係る欠陥検出方法は、以上のように、被検査画素には、複数の上記比較対象画素を含み、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出ステップと、上記指標算出ステップにおいて算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択ステップと、上記指標選択ステップにおいて選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定ステップとを含む構成である。 In the defect detection method according to the present invention, as described above, the pixel to be inspected includes a plurality of comparison target pixels, and a plurality of different comparison target pixel groups are associated with each other. An index calculating step for calculating an index indicating the magnitude of deviation between the luminance value of each comparison target pixel included in the group and the luminance value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups; and the index From the index selection step for selecting the index with the smallest absolute value as the index for defect detection among the indices calculated in the calculation step, the magnitude relationship between the index for defect detection selected in the index selection step and a predetermined threshold value And a defect determination step for determining whether or not there is a defect at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection object.
したがって、比較対象画素に輝度値が正常値と異なるものが含まれている場合であっても、擬似欠陥の発生を防いで、高い欠陥検出精度を維持することができるという効果を奏する。 Therefore, even if the comparison target pixel includes a pixel whose luminance value is different from the normal value, it is possible to prevent the occurrence of a pseudo defect and maintain high defect detection accuracy.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1から図9に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態の欠陥検出装置は、検査対象物を撮像した画像の画素の1つ1つについて、当該画素の周辺画素と輝度値を比較することによって、輝度値の異常な画素(正常値と異なる輝度値を有する画素)を特定し、これにより検査対象物の点・線欠陥を検出する。以下では、輝度値が正常であるか否かを判定する対象となる画素を被検査画素と呼び、被検査画素との比較の対象となる画素を比較対象画素と呼ぶ。また、正常な(設定された通りの)輝度値を正常値、異常な(設定された輝度値よりも高い、または低い)輝度値を異常値と呼ぶ。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The defect detection apparatus according to the present embodiment compares a luminance value with a peripheral pixel of each pixel of an image obtained by imaging an inspection object, thereby detecting a pixel having an abnormal luminance value (different from a normal value). A pixel having a luminance value) is specified, and thereby a point / line defect of the inspection object is detected. Hereinafter, a pixel that is a target for determining whether or not a luminance value is normal is referred to as a pixel to be inspected, and a pixel that is to be compared with the pixel to be inspected is referred to as a comparison target pixel. Also, normal (as set) luminance values are referred to as normal values, and abnormal (higher or lower than set luminance values) luminance values are referred to as abnormal values.
被検査画素の輝度値とその周囲の比較対象画素の輝度値とを比較することによって、被検査画素の輝度値が正常であるか否かを判定する場合には、被検査画素の周囲に、当該被検査画素と理論上、同じ輝度値になる比較対象画素が存在している必要がある。したがって、検査対象物は、当該検査対象物を撮像した画像において、各画素の周囲に、当該画素と同じ輝度値になる画素が現れるようなものである必要がある。具体的には、検査対象物が、繰り返しパターンを有していれば、この要件を満たす。 When determining whether or not the luminance value of the pixel to be inspected is normal by comparing the luminance value of the pixel to be inspected and the luminance value of the comparison target pixel around the pixel to be inspected, It is necessary that there is a comparison target pixel that theoretically has the same luminance value as the pixel to be inspected. Therefore, the inspection object needs to be such that a pixel having the same luminance value as the pixel appears around each pixel in an image obtained by imaging the inspection object. Specifically, this requirement is satisfied if the inspection object has a repeated pattern.
以下では、検査対象物が表示装置Pである例について説明する。表示装置Pの表示画面には、RGBの画素が規則正しく配列している(RGBの繰り返しパターンを有する)ので、検査対象物として適当である。例えば、LCD表示装置、EL表示装置、PDP表示装置、液晶プロジェクタ、CRT(Cathode Ray Tube)表示装置等を検査対象物とすることもできる。また、検査対象物は、繰り返しパターンを有しているものであればよく、例えばIC、CCD等であってもよい。 Hereinafter, an example in which the inspection target is the display device P will be described. Since the RGB pixels are regularly arranged on the display screen of the display device P (having RGB repeating patterns), it is suitable as an inspection object. For example, an LCD display device, an EL display device, a PDP display device, a liquid crystal projector, a CRT (Cathode Ray Tube) display device, or the like can be used as the inspection object. Further, the inspection object only needs to have a repeated pattern, and may be, for example, an IC, a CCD, or the like.
このような検査対象物を撮像した画像には、輝度値が一定の周期で繰り返す繰り返しパターンが現れる。このため、上記画像から1つの画素を抽出した場合には、該画素から上記一定の周期だけ離れた位置の画素は、理論上、上記抽出した画素と同じ輝度値となる。したがって、被検査画素から上記一定の周期だけ離れた位置の画素を比較対象画素とすることができる。 In an image obtained by imaging such an inspection object, a repeated pattern in which the luminance value repeats at a constant cycle appears. For this reason, when one pixel is extracted from the image, a pixel at a position away from the pixel by the certain period theoretically has the same luminance value as the extracted pixel. Accordingly, a pixel at a position away from the pixel to be inspected by the certain period can be set as a comparison target pixel.
〔欠陥検出に用いる画像について〕
ここでは、まず、検査対象物を撮像した画像、及び該画像中の被検査画素と比較対象画素との位置関係について図2に基づいて説明する。図2は、検査対象物と該検査対象物を撮像した画像との関係、及び検査対象物を撮像した画像における、被検査画素と比較対象画素との位置関係を説明する図である。
[Images used for defect detection]
Here, first, an image obtained by imaging the inspection object and the positional relationship between the pixel to be inspected and the comparison target pixel in the image will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the inspection object and an image obtained by imaging the inspection object, and the positional relationship between the pixel to be inspected and the comparison target pixel in the image obtained by imaging the inspection object.
図2では、長方形の矩形が表示装置Pの表示画素を示し、正方形の矩形が当該表示装置Pを撮像した画像における画素(撮像画素)を示している。表示画素は、R、G、Bの3種類あり、R、G、Bの順で水平方向(同図の左右方向)に配列している。そして、垂直方向(同図の上下方向)には、同色の表示画素が配列している。R、G、Bの3つの表示画素によって、表示装置Pの1画素が形成されている。 In FIG. 2, a rectangular rectangle indicates a display pixel of the display device P, and a square rectangle indicates a pixel (imaging pixel) in an image obtained by imaging the display device P. There are three types of display pixels, R, G, and B, which are arranged in the horizontal direction (the left-right direction in the figure) in the order of R, G, and B. Then, display pixels of the same color are arranged in the vertical direction (vertical direction in the figure). One pixel of the display device P is formed by three display pixels of R, G, and B.
撮像画素は、図示のように、水平方向には、表示装置Pの1画素(R、G、Bの3つの表示画素)に対して6つが割り当てられ、垂直方向には、表示装置Pの1画素に対して3つが割り当てられている。つまり、図示のように、1つの表示画素に対して、6つの撮像画素が割り当てられている。このため、1つの表示画素の輝度値は、該表示画素に割り当てられた6つの撮像画素に反映されることになる。なお、撮像画素の割り当ては、1つの表示画素に少なくとも1つの撮像画素が割り当てられるようになっていればよく、この例に限られない。 As shown in the drawing, six imaging pixels are assigned to one pixel (three display pixels R, G, and B) of the display device P in the horizontal direction, and one of the display devices P in the vertical direction. Three are assigned to the pixels. That is, as shown in the figure, six imaging pixels are assigned to one display pixel. For this reason, the luminance value of one display pixel is reflected in the six imaging pixels assigned to the display pixel. Note that the allocation of imaging pixels is not limited to this example as long as at least one imaging pixel is allocated to one display pixel.
図示の例では、撮像画素の中から選択した被検査画素に対して、左右方向の間隔である水平画素間隔(cm)が6、上下方向の間隔である垂直画素間隔(cn)が6となる位置の撮像画素を、比較対象画素としている。 In the example shown in the figure, the horizontal pixel interval (cm) which is the horizontal interval is 6 and the vertical pixel interval (cn) which is the vertical interval is 6 for the pixel to be inspected selected from the imaging pixels. The imaging pixel at the position is set as a comparison target pixel.
水平画素間隔を6としている理由は、左右方向には、表示装置Pの1画素(R、G、Bの3つの表示画素)に対して6つの撮像画素が割り当てられていることにより、被検査画素に対して左右方向に6つ離れた位置の撮像画素が、同色の表示画素の同じ位置に対応することになるからである。 The reason why the horizontal pixel interval is 6 is that, in the left-right direction, six imaging pixels are assigned to one pixel (three display pixels R, G, and B) of the display device P. This is because the image pickup pixels at positions six away from the pixels in the left-right direction correspond to the same positions of the display pixels of the same color.
つまり、図示の例では、被検査画素は、Rの表示画素の右上に対応しており、被検査画素の左右方向に隣接する2つの比較対象画素も、同じくRの表示画素の右上に対応している。このように、比較対象画素の位置を、被検査画素と同色の表示画素の同じ位置とすることによって、被検査画素の輝度値が正常であるか否かを判定することができる。 That is, in the example shown in the figure, the pixel to be inspected corresponds to the upper right of the R display pixel, and two comparison target pixels adjacent in the horizontal direction of the pixel to be inspected also correspond to the upper right of the R display pixel. ing. Thus, by setting the position of the comparison target pixel to the same position of the display pixel of the same color as the pixel to be inspected, it is possible to determine whether or not the luminance value of the pixel to be inspected is normal.
なお、比較対象画素の位置は、被検査画素と同色の表示画素の同じ位置となっていればよい。つまり、図示の例では、被検査画素に対して左右方向に6の整数倍離れた位置の撮像画素であれば、比較対象画素となり得る。 The position of the comparison target pixel only needs to be the same position of the display pixel of the same color as the pixel to be inspected. In other words, in the example shown in the figure, any pixel that is an image pixel located at an integer multiple of 6 in the left-right direction with respect to the pixel to be inspected can be a comparison target pixel.
垂直方向においても同様に、被検査画素に対して垂直方向に6つ離れた位置の撮像画素をそれぞれ比較対象画素としている。垂直方向においては、被検査画素に対して垂直方向に3の整数倍離れた位置の撮像画素であれば、比較対象画素となり得る。 Similarly, in the vertical direction, imaging pixels at positions that are six positions away from the pixel to be inspected in the vertical direction are set as comparison target pixels. In the vertical direction, an imaging pixel at a position that is an integer multiple of 3 away from the pixel to be inspected in the vertical direction can be a comparison target pixel.
したがって、例えば被検査画素に対して垂直方向に3つ離れた位置の撮像画素を比較対象画素とすることもできる。しかしながら、1つの表示画素に欠陥が発生している場合には、当該表示画素に隣接する表示画素にも同じ欠陥が発生する可能性がある。特に、線欠陥が発生している場合には、この可能性が高くなる。 Therefore, for example, an imaging pixel at a position three away from the pixel to be inspected in the vertical direction can be set as a comparison target pixel. However, when a defect occurs in one display pixel, the same defect may occur in a display pixel adjacent to the display pixel. This possibility is particularly high when a line defect has occurred.
このため、比較対象画素の位置は、被検査画素に対応する表示画素に隣接している表示画素以外の表示画素に対応する位置とすることが好ましい。そこで、図示の例では、被検査画素に対して垂直方向に6つ離れた位置の撮像画素をそれぞれ比較対象画素としている。 For this reason, the position of the comparison target pixel is preferably a position corresponding to a display pixel other than the display pixel adjacent to the display pixel corresponding to the pixel to be inspected. Therefore, in the example shown in the drawing, the imaging pixels at positions that are separated by six in the vertical direction with respect to the pixel to be inspected are set as comparison target pixels.
〔欠陥検出方法の概要〕
本実施形態の欠陥検出装置は、検査対象となる表示装置Pの表示画素に対して、上記のように撮像画素が割り当てられるように撮像を行って得られた画像を用いて、上記表示装置Pの欠陥の検出を行う。
[Outline of defect detection method]
The defect detection apparatus according to the present embodiment uses the image obtained by performing imaging so that the imaging pixels are allocated to the display pixels of the display apparatus P to be inspected as described above, and uses the display apparatus P. Detect defects.
ここでは、上記欠陥検出装置が行う欠陥検出方法の概要について、図3に基づいて説明する。図3は、本実施形態の欠陥検出方法の概要を説明する図である。なお、同図では、被検査画素をP0、比較対象画素1をP1〜P8、比較対象画素2をP1a〜P8aで示している。なお、図3では、簡単のため、被検査画素と比較対象画素との間の画素を記載していない。つまり、図3においても、図2に示したように、被検査画素と比較対象画素との間に画素が配列している。
Here, an outline of the defect detection method performed by the defect detection apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the defect detection method of the present embodiment. In the figure, the pixel to be inspected is indicated by P0, the
図示のように、比較対象画素1(P1〜P8)は、被検査画素P0の上下、左右、斜め方向に位置する比較対象画素である。そして、比較対象画素2(P1a〜P8a)は、比較対象画素P2の上、P7の下、P4の左、P5の右、P1の左斜め上、P3の右斜め上、P6の左斜め下、及びP8の右斜め下に位置する比較対象画素である。 As illustrated, the comparison target pixel 1 (P1 to P8) is a comparison target pixel located in the upper, lower, left, and right directions of the inspected pixel P0. The comparison target pixel 2 (P1a to P8a) is above the comparison target pixel P2, below P7, left of P4, right of P5, upper left of P1, upper right of P3, lower left of P6, And P8 are pixels to be compared that are located obliquely below and to the right of P8.
本実施形態の欠陥検出方法では、比較対象画素1(P1〜P8)と、比較対象画素2(P1a〜P8a)とに基づいて、被検査画素P0の輝度値が正常であるか否かを判定し、これにより被検査画素P0に対応する位置の表示画素が表示欠陥(線欠陥や点欠陥など)を有しているか否かを判定する。 In the defect detection method of the present embodiment, it is determined whether the luminance value of the pixel P0 to be inspected is normal based on the comparison target pixel 1 (P1 to P8) and the comparison target pixel 2 (P1a to P8a). Thus, it is determined whether or not the display pixel at the position corresponding to the pixel P0 to be inspected has a display defect (such as a line defect or a point defect).
ここで、上述のように、検査対象物(この場合、表示装置P)に全く欠陥がなければ、被検査画素P0の輝度値と比較対象画素1及び2の輝度値とは等しくなり、検査対象物の被検査画素P0に対応する位置に欠陥があれば、被検査画素P0の輝度値と比較対象画素1及び2の輝度値とに差が生じる。したがって、例えば被検査画素P0と比較対象画素1または2の輝度値との差から、被検査画素P0の輝度値が正常であるか否かを判断することができる。
Here, as described above, if there is no defect in the inspection object (in this case, the display device P), the luminance value of the pixel to be inspected P0 is equal to the luminance value of the
しかしながら、図3に示すように、線欠陥が発生している場合には、比較対象画素1のP3、P5、P8の輝度値が正常値と異なる値となる。この場合には、被検査画素P0と比較対象画素1(P1〜P8)の平均値との差分には、正常値と異なる値のP3、P5、P8が反映される。このため、この差分値を用いて被検査画素P0の輝度値が正常であるか否かを判定した場合には、擬似欠陥が発生する可能性がある。
However, as shown in FIG. 3, when a line defect occurs, the luminance values of P3, P5, and P8 of the
そこで、上記欠陥検出方法では、被検査画素P0と比較対象画素1(P1〜P8)の平均値との差分を演算すると共に、被検査画素P0と比較対象画素2(P1a〜P8a)の平均値との差分を演算する。そして、演算によって得られた2つの差分値の絶対値を比較し、絶対値の小さい差分値を、被検査画素P0の判定用の差分値として選択する。 Therefore, in the defect detection method, the difference between the average value of the pixel to be inspected P0 and the comparison target pixel 1 (P1 to P8) is calculated, and the average value of the pixel to be inspected P0 and the comparison target pixel 2 (P1a to P8a). The difference between is calculated. Then, the absolute values of the two difference values obtained by the calculation are compared, and a difference value having a small absolute value is selected as a difference value for determining the pixel P0 to be inspected.
そして、上記選択した差分値と既定の閾値(輝点欠陥判定用)とを比較し、該閾値よりも上記差分値が大きい場合には、被検査画素P0に輝点欠陥があると判定する。また、上記選択した差分値と既定の閾値(黒点欠陥判定用)とを比較し、該閾値よりも上記差分値が小さい場合には、被検査画素P0に黒点欠陥があると判定する。 Then, the selected difference value is compared with a predetermined threshold value (for bright spot defect determination), and when the difference value is larger than the threshold value, it is determined that the pixel P0 to be inspected has a bright spot defect. Further, the selected difference value is compared with a predetermined threshold value (for black spot defect determination), and when the difference value is smaller than the threshold value, it is determined that the pixel P0 to be inspected has a black point defect.
上記の構成によれば、2つの差分値のうち、絶対値の小さい方を被検査画素P0の判定用の差分値として選択している。これにより、欠陥があると判断される可能性がより低い差分値を用いて、欠陥の有無の判定が行われることになる。したがって、比較対象画素に正常値とは異なる輝度値の画素が含まれている場合であっても、擬似欠陥の発生を防ぐことができる。 According to the configuration described above, the smaller of the two difference values is selected as the difference value for determining the pixel P0 to be inspected. As a result, the presence / absence of a defect is determined using a difference value that is less likely to be determined to have a defect. Therefore, even when the comparison target pixel includes a pixel having a luminance value different from the normal value, the occurrence of a pseudo defect can be prevented.
また、上記の構成によれば、被検査画素P0と比較対象画素1及び2との間隔が、6画素〜12画素程度の比較的狭い間隔となっている。このような比較的小領域において、比較演算処理を行う場合には、撮像装置2のレンズ特性や照明条件等の要因で発生するシェーディングの影響がほとんどない。つまり、上記の構成によれば、従来のようにフィルタ処理によってシェーディング補正を行う必要がない。また、表示装置Pの検査を行うために必要な画像は1枚である。したがって、上記の構成によれば、欠陥の検出を高速かつ高精度に行うことができる。
Moreover, according to said structure, the space | interval of the to-be-tested pixel P0 and the
また、上記の構成によれば、基準画像を用いてシェーディング補正を行う必要もない。このため、照明条件の変化や、装置のメンテナンス等の要因によって、表示装置Pの撮像条件が変化した場合であっても、常に安定して欠陥を検出することができる。 Further, according to the above configuration, it is not necessary to perform shading correction using the reference image. For this reason, even when the imaging conditions of the display device P change due to a change in illumination conditions, device maintenance, or the like, it is possible to detect defects constantly and stably.
さらに、上記の構成によれば、比較対象画素を、被検査画素から一定の間隔に位置する被検査画素と同色の画素に設定している。これにより、被検査画素及び/またはその周囲に線欠陥が発生しているような場合に、比較対象画素の大部分の輝度値が正常値と異なる値となることを防ぐことができる。このため、欠陥検出精度は向上し、安定して欠陥検出を行うことも可能になる。 Further, according to the above configuration, the comparison target pixel is set to a pixel having the same color as the pixel to be inspected that is located at a certain distance from the pixel to be inspected. Thereby, when a line defect has occurred in the pixel to be inspected and / or the periphery thereof, it is possible to prevent most of the luminance values of the comparison target pixel from being different from normal values. For this reason, defect detection accuracy is improved, and defect detection can be performed stably.
なお、図3の例では、比較対象画素を2組(比較対象画素1と2)用いる例を示しているが、用いる比較対象画素の組数が多いほど、欠陥検出の精度を高めることができる。これは、比較対象画素の組数が多いほど、正常値と異なる輝度値を有する比較対象画素が含まれていない組の比較対象画素を用いて算出された差分値を用いて欠陥の有無が判定される確率が高くなるからである。
3 shows an example in which two sets of comparison target pixels (
〔検査システム100の概要〕
続いて、本実施形態の検査システム100の概要について、図4に基づいて説明する。図4は、本実施形態の検査システム100の要部構成を示すブロック図である。図示のように、検査システム100には、欠陥検出装置1と撮像装置2とが含まれており、欠陥検出装置1には、画像入力部10、画像メモリ11、差分値算出部12、欠陥判定部(欠陥判定手段)13、及び表示制御部14が含まれている。そして、撮像装置2の撮像範囲内には、表示装置Pが配置されており、表示装置Pには、表示装置駆動回路4が接続しており、表示装置駆動回路4には、パターンジェネレータ3が接続している。
[Outline of Inspection System 100]
Next, an overview of the inspection system 100 of the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of the inspection system 100 according to the present embodiment. As illustrated, the inspection system 100 includes a
表示装置Pは、検査システム100の検査対象となるものである。パターンジェネレータ3が生成した表示パターンに基づいて表示装置駆動回路4が表示装置Pを駆動することによって、上記表示パターンに対応する画像が表示装置Pに表示されるようになっている。
The display device P is an inspection target of the inspection system 100. The display
撮像装置2は、表示装置Pに表示された画像を撮像して、撮像によって得られた画像データ(デジタル化された濃淡画像)を画像入力部10に出力する。図示のように、撮像装置2は、表示装置Pの画像表示面に垂直な方向(矢印Aで示す方向)、及び表示装置Pの画像表示面に平行な方向(矢印Bで示す方向)に移動可能になっている。これにより、撮像装置2の撮像範囲や表示装置Pのサイズに合わせた適切な位置で撮像を行うことができる。
The
なお、撮像装置2は、エリアセンサであってもよいし、ラインセンサであってもよいが、表示装置Pのサイズが大型である場合には、解像度の点からTDI/ラインセンサ(時間遅延積分型ラインセンサ)を用いることが好ましい。ただし、撮像装置2をラインセンサとする場合には、撮像装置2と表示装置Pとを相対的に移動させる機構を設ける必要がある。
The
画像入力部10は、撮像装置2が取得した画像データを欠陥検出装置1に取り込むインターフェースである。撮像装置2が取得した画像データは、画像入力部10を介して欠陥検出装置1内に取り込まれ、取り込まれた画像データは画像メモリ11に格納される。撮像装置2から欠陥検出装置1への画像データの送信は、有線通信で行われてもよいし、無線通信で行われてもよく、画像入力部10の構成は、画像データの送信方式に応じて決定される。
The
画像メモリ11は、画像入力部10が取り込んだ画像データを格納する記録媒体である。画像メモリ11は、データの書き込み及び読み出しが可能なものであればよい。また、検査システム100では、欠陥検出結果も画像メモリ11に格納するようにしている。なお、欠陥検出結果は、画像メモリ11とは異なる記録媒体に記録してもよい。
The
差分値算出部12は、画像メモリ11に格納される画像データを読み出し、読み出した画像データに基づいて、表示装置Pの欠陥の有無を判断する規準となる差分値を算出し、算出した差分値を欠陥判定部13に送る。なお、差分値の算出方法については後に詳しく説明する。
The difference
欠陥判定部13は、差分値算出部12が算出した差分値に基づいて、表示装置Pに含まれる欠陥の有無を判定する。具体的には、欠陥判定部13は、上記差分値と予め定めた閾値とを比較することによって、欠陥の有無を判定する。そして、欠陥があると判断した場合には、欠陥判定部13は、欠陥の位置を画像メモリ11に格納する。
The
また、欠陥判定部13は、欠陥の有無の判定結果に基づいて、表示装置Pに表示する表示パターンを変更する必要があるか否かを判断し、変更する必要があると判断した場合には、表示制御部14に指示して表示パターンを変更させる。
Moreover, the
〔欠陥検出装置1の詳細な構成〕
続いて、欠陥検出装置1のより詳細な構成について、図1に基づいて説明する。図1は、欠陥検出装置1の要部構成を示すブロック図であり、特に差分値算出部12と欠陥判定部13との詳細を示している。
[Detailed Configuration of Defect Detection Apparatus 1]
Next, a more detailed configuration of the
図示のように、差分値算出部12は、第1アドレス制御回路(比較対象画素設定手段、抽出位置補正手段)20、画像データ読込み回路21、バッファ22a〜22i’、第1差分演算回路(指標算出手段)23a、第2差分演算回路(指標算出手段)23b、比較/選択回路(指標選択手段)24、比較画素位置決定テーブル25、及び画素間隔決定テーブル26を備えている。また、欠陥判定部13は、欠陥判定処理回路30、出力バッファ31、画像データ書込み回路32、及び第2アドレス制御回路33を備えている。
As illustrated, the difference
第1アドレス制御回路20は、画像データ読込み回路21が、画像メモリ11に格納されている画像から、差分値算出部12に輝度値を読み込むときの読み込み位置を指定する回路である。より具体的には、第1アドレス制御回路20は、被検査画素の読み込み位置(アドレス)と、比較対象画素の読み込み位置(アドレス)とを画像データ読込み回路21に送る。これによって、画像データ読込み回路21が、画像メモリ11に格納されている表示装置Pを撮像した画像において、上記アドレスで特定される位置の画素の輝度値を差分値算出部12に読み込む。
The first
ここでは、第1アドレス制御回路20は、まず、上記画像の左上端の画素を被検査画素として決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路21に送る。そして、第1アドレス制御回路20は、この被検査画素の位置に対応する複数の比較対象画素の位置を決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路21に送る。なお、比較対象画素の位置の決定方法については後述する。
Here, the first
次に、第1アドレス制御回路20は、最初に被検査画素とした画素の右隣の画素を次の被検査画素として決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路21に送る。そして、第1アドレス制御回路20は、新たに決定した被検査画素の位置に対応する複数の比較対象画素の位置を決定し、そのアドレスを画像データ読込み回路21に送る。
Next, the first
この処理を繰り返し行い、被検査画素の位置が画像の右端まで達すると、第1アドレス制御回路20は、垂直方向に1画素下の左端の位置を次の被検査画素の位置として決定する。この処理を繰り返し、画像の全ての画素が1回ずつ被検査画素となった段階で、当該画像の欠陥検出処理は終了する。なお、第1アドレス制御回路20は、画像の全ての画素が少なくとも1回ずつ被検査画素となるようにアドレスの指定を行うものであればよく、被検査画素の指定順は、上記の例に限られない。
When this process is repeated and the position of the pixel to be inspected reaches the right end of the image, the first
画像データ読込み回路21は、第1アドレス制御回路20の指示に従って、画像メモリ11に格納される、表示装置Pを撮像した画像の輝度値を、差分値算出部12に読み込んで、バッファ22a〜22i及び22b’〜22i’に出力する回路である。つまり、画像データ読込み回路21は、画像メモリ11に格納されている画像の、第1アドレス制御回路20が指定する位置の輝度値を読み込んで、読み込んだ輝度値のそれぞれをバッファ22a〜22i及び22b’〜22i’に出力する。
In accordance with an instruction from the first
具体的には、第1アドレス制御回路20は、被検査画素の画像中の位置(アドレス)と、比較対象画素の画像中の位置(アドレス)とを画像データ読込み回路21に出力し、画像データ読込み回路21は、このアドレスに基づいて、画像メモリ11に格納されている画像から輝度値を読み込んで、読み込んだ輝度値をそれぞれバッファ22a〜22i及び22b’〜22i’に出力する。
Specifically, the first
なお、バッファ22aには被検査画素(P0)の輝度値が読み込まれ、バッファ22b〜22iには比較対象画素1(P1〜P8)の輝度値が読み込まれ、バッファ22b’〜22i’には比較対象画素2(P1a〜P8a)の輝度値が読み込まれるものとする。
Note that the luminance value of the pixel to be inspected (P0) is read into the
ここで、画像データ読込み回路21は、基本的には1画素毎にその輝度値を各バッファに格納する動作をとるが、複数画素の輝度値を一度にバッファに転送するようにしてもよい。これにより、メモリ転送の効率化と転送速度の高速化とを実現することができる。このような処理は、例えば、近年多用される64ビットバスのDDR/DDR2メモリを用いて実現することもできる。
Here, the image
第1差分演算回路23aは、バッファ22aに格納される被検査画素(P0)の輝度値と、バッファ22b〜22iに格納される比較対象画素1(P1〜P8)の輝度値の平均値との差分を演算して比較/選択回路24に出力する。
The first
同様に、第2差分演算回路23bは、バッファ22aに格納される被検査画素(P0)の輝度値と、バッファ22b’〜22i’に格納される比較対象画素2(P1a〜P8a)の輝度値の平均値との差分を演算して比較/選択回路24に出力する。
Similarly, the second
比較/選択回路24は、第1差分演算回路23aから受け取った差分値の絶対値と、第2差分演算回路23bから受け取った差分値の絶対値とを比較し、小さい方の差分値を欠陥判定処理回路30に送る。これにより、絶対値がより小さい差分値を用いて欠陥の判定が行われることになる。
The comparison /
絶対値がより小さい差分値を用いて欠陥の判定を行うことにより、被検査画素の輝度値が正常値であり、比較対象画素の輝度値が異常値であることによって、差分値が大きくなった場合に、当該被検査画素の輝度値が異常値であると誤判定することを防ぎ、これにより擬似欠陥が発生することを防ぐことができる。 By determining the defect using a difference value having a smaller absolute value, the luminance value of the pixel to be inspected is a normal value, and the luminance value of the comparison target pixel is an abnormal value, thereby increasing the difference value. In this case, it is possible to prevent erroneous determination that the luminance value of the pixel to be inspected is an abnormal value, thereby preventing a pseudo defect from occurring.
なお、ここで差分値の絶対値を比較している理由は、表示装置Pの欠陥には、表示画素が正常な値よりも大きな輝度値となる輝点欠陥と、表示画素が点灯しない黒点欠陥とがあり、輝点欠陥が発生している場合と、黒点欠陥が発生している場合とで、差分値の符号が逆転するためである。 Here, the reason why the absolute values of the difference values are compared is that the defect of the display device P includes a bright spot defect in which the display pixel has a luminance value larger than a normal value and a black spot defect in which the display pixel does not light up. This is because the sign of the difference value is reversed between when a bright spot defect occurs and when a black spot defect occurs.
比較画素位置決定テーブル25は、被検査画素の位置(アドレス)と、該位置に対応する比較対象画素の位置(アドレス)とが対応付けられたテーブルである。第1アドレス制御回路20は、被検査画素の位置を決定した後、比較画素位置決定テーブル25を参照することによって、上記決定した被検査画素の位置に対応する比較対象画素の位置を決定する。
The comparison pixel position determination table 25 is a table in which the position (address) of the pixel to be inspected is associated with the position (address) of the comparison target pixel corresponding to the position. After determining the position of the pixel to be inspected, the first
なお、被検査画素の位置に対応する比較対象画素の位置は、当該被検査画素と比較対象となる位置(その位置における画素の輝度値の正常値と、被検査画素の輝度値の正常値とが理論上、同じ値となる位置)であればよく、特に限定されないが、比較対象画素の位置は、被検査画素の画像上の位置に応じて変更することが好ましい。比較対象画素の位置を被検査画素の画像上の位置に応じて変更することは必須の処理ではないので、この処理については後述する。 The position of the pixel to be compared corresponding to the position of the pixel to be inspected is the position to be compared with the pixel to be inspected (the normal value of the luminance value of the pixel at that position and the normal value of the luminance value of the pixel to be inspected). Are theoretically the same value) and are not particularly limited, but the position of the pixel to be compared is preferably changed according to the position of the pixel to be inspected on the image. Since changing the position of the comparison target pixel according to the position of the pixel to be inspected on the image is not an essential process, this process will be described later.
画素間隔決定テーブル26は、第1アドレス制御回路20が決定した被検査画素の位置と、比較対象画素の位置とを、画像上の位置に応じて補正するためのテーブルである。画素間隔決定テーブル26を用いることにより、撮像装置2のレンズの収差や歪等により画像の中央部と端部とで画素のピッチが異なっている場合であっても、精度よく欠陥の検出を行うことができる。なお、画素間隔決定テーブル26は、欠陥検出装置1の必須の構成ではないので、画素間隔決定テーブル26の詳細については後述する。
The pixel interval determination table 26 is a table for correcting the position of the pixel to be inspected determined by the first
欠陥判定処理回路30は、比較/選択回路24から受け取った差分値を用いて、被検査画素の輝度値が正常値であるか異常値であるかを判定する。被検査画素の輝度値が正常値であれば、表示装置Pの当該被検査画素に対応する位置に欠陥がないことを示し、異常値であれば、表示装置Pの当該被検査画素に対応する位置に欠陥があることを示す。
The defect
具体的には、欠陥判定処理回路30は、比較/選択回路24から受け取った差分値と、予め記憶している輝点検出用閾値とを比較して、差分値が輝点検出用閾値以上の値であれば、表示装置Pの当該被検査画素に対応する位置に輝点欠陥があると判定し、この判定結果を示す判定値を出力バッファ31に格納する。
Specifically, the defect
また、欠陥判定処理回路30は、比較/選択回路24から受け取った差分値と、予め記憶している黒点検出用閾値とを比較して、差分値が黒点検出用閾値以下の値であれば、表示装置Pの当該被検査画素に対応する位置に黒点欠陥があると判定し、この判定結果を示す判定値を出力バッファ31に格納する。
Further, the defect
なお、欠陥判定処理回路30は、比較/選択回路24から受け取った差分値が、輝点検出用閾値よりも小さく、黒点検出用閾値よりも大きい場合には、表示装置Pの当該被検査画素に対応する位置には、欠陥がないと判定し、この判定結果を示す判定値を出力バッファ31に格納する。なお、出力バッファ31には、黒点欠陥または輝点欠陥が検出された位置のみを出力するようにしてもよい。
In addition, the defect
画像データ書込み回路32は、出力バッファ31に格納される判定値を、画像メモリ11の第2アドレス制御回路33が指定するアドレスに格納する。上述のように、第1アドレス制御回路20は、画像メモリ11に格納されている画像の全画素が、被検査画素となるようにアドレスの指定を行う。このため、最終的には、画像の全画素のそれぞれについて判定値が格納されたデータが画像メモリ11に格納されることになる。
The image
〔欠陥検出処理の流れ〕
続いて、欠陥検出装置1で行われる欠陥検出処理の流れについて、図5に基づいて説明する。図5は、欠陥検出処理の一例を示すフローチャートである。なお、図5のフローチャートは、表示装置Pに欠陥検出用の表示パターンが表示され、該表示パターンが撮像装置2によって撮像され、撮像によって得られた画像が画像入力部10を介して画像メモリ11に格納された後の処理を示している。
[Defect detection process flow]
Next, the flow of defect detection processing performed in the
まず、第1アドレス制御回路20は、画像メモリ11に格納された画像において垂直方向の位置(アドレス)を示す垂直アドレスカウンタ(Vcnt)をゼロに設定する(S1)。ここでは、上述のように、画像の左上端から順に欠陥検査を行うことを想定しているので、垂直アドレスカウンタがゼロに設定されたときの読込み位置は画像の上端となる。
First, the first
続いて、第1アドレス制御回路20は、画像メモリ11に格納された画像において水平方向の位置(アドレス)を示す水平アドレスカウンタ(Hcnt)をゼロに設定する(S2)。ここでは、上述のように、画像の左上端から順に欠陥検査を行うことを想定しているので、水平アドレスカウンタがゼロに設定されたときの読み込み位置は、画像の左端となる。
Subsequently, the first
つまり、S1及びS2にて、垂直アドレスカウンタ及び水平アドレスカウンタがゼロに設定されることにより、読み込み位置は画像の左上端となる。ここで決定された読み込み位置は、被検査画素の輝度値の読み込み位置である。被検査画素の輝度値の読み込み位置が決定すると、第1アドレス制御回路20は、比較画素位置決定テーブル25を参照して、上記決定した被検査画素の輝度値の読み込み位置に対応する比較対象画素の輝度値の読み込み位置を決定する。
That is, in S1 and S2, the vertical address counter and horizontal address counter are set to zero, so that the reading position becomes the upper left corner of the image. The reading position determined here is the reading position of the luminance value of the pixel to be inspected. When the reading position of the luminance value of the pixel to be inspected is determined, the first
そして、第1アドレス制御回路20は、上記のようにして決定した被検査画素の輝度値の読み込み位置(垂直アドレスカウンタ及び水平アドレスカウンタの値)、及び比較対象画素の輝度値の読み込み位置を画像データ読込み回路21に送る。
Then, the first
被検査画素の輝度値の読み込み位置、及び比較対象画素の輝度値の読み込み位置を受け取った画像データ読込み回路21は、受け取った被検査画素の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ11から読み出した輝度値(P0)をバッファ22aに格納する。また、画像データ読込み回路21は、受け取った比較対象画素の輝度値の読み込み位置に従って、画像メモリ11から読み出した輝度値(P1〜P8)をバッファ22b〜22iに格納する(S3)と共に、画像メモリ11から読み出した輝度値(P1’〜P8’)をバッファ22b’〜22i’に格納する(S4)。
The image
輝度値(P0)がバッファ22aに格納され、輝度値(P1〜P8)がバッファ22b〜22iに格納されると、第1差分演算回路23aは、差分演算1を実行し、演算結果を比較/選択回路24に送る。具体的には、第1差分演算回路23aは、輝度値(P0)と輝度値(P1〜P8)の平均値との差分をとる演算を行い、演算結果を比較/選択回路24に送る。
When the luminance value (P0) is stored in the
また、輝度値(P0)がバッファ22aに格納され、輝度値(P1’〜P8’)がバッファ22b’〜22i’に格納されると、第2差分演算回路23bは、差分演算2を実行し、演算結果を比較/選択回路24に送る。具体的には、第2差分演算回路23bは、輝度値(P0)と輝度値(P1’〜P8’)の平均値との差分をとる演算を行い、演算結果を比較/選択回路24に送る(S5)。なお、以下では、差分演算1の演算結果を差分演算値1と呼び、差分演算2の演算結果を差分演算値2と呼ぶ。
When the luminance value (P0) is stored in the
差分演算値1及び2を受け取った比較/選択回路24は、差分演算値1の絶対値と、差分演算値の絶対値との大小比較を行う(S6)。ここで、差分演算値1の絶対値が、差分演算値2の絶対値より小さい場合(S6でYES)には、比較/選択回路24は、差分演算値1を差分値として選択する(S7)。
The comparison /
一方、差分演算値2の絶対値が、差分演算値1の絶対値以下である場合には、比較/選択回路24は、差分演算値2を差分値として選択する(S8)。なお、ここでは、差分演算値1と2とが等しい場合に、差分演算値2を選択する例を示しているが、差分演算値1と2とが等しい場合には、差分演算値1と2との何れを選択してもよい。
On the other hand, when the absolute value of the
以上のようにして、差分演算値1または2の何れか一方が差分値として選択されて、欠陥判定処理回路30に送られる。そして、差分値を受け取った欠陥判定処理回路30は、受け取った差分値がTh1(輝点検出用閾値)以上であるか否かを判断する(S9)。ここで、差分値が輝点検出用閾値以上である場合(S9でYES)には、欠陥判定処理回路30は、被検査画素の判定値を輝点欠陥画素と決定する(S10)。
As described above, either one of the
一方、差分値が輝点検出用閾値より小さい場合(S9でNO)には、欠陥判定処理回路30は、差分値がTh2(黒点検出用閾値)以下であるか否かを判断する(S11)。ここで、差分値が黒点検出用閾値以下である場合(S11でYES)には、欠陥判定処理回路30は、被検査画素の判定値を黒点欠陥画素と決定する(S12)。そして、差分値が黒点検出用閾値より大きい場合(S11でNO)には、欠陥判定処理回路30は、被検査画素の判定値を正常画素と決定する(S13)。
On the other hand, when the difference value is smaller than the bright spot detection threshold (NO in S9), the defect
欠陥判定処理回路30は、以上のようにして、被検査画素の判定値を、輝点欠陥画素、黒点欠陥画素、または正常画素として決定し、決定した判定値を出力バッファ31に格納する(S14)。そして、画像データ書込み回路32は、出力バッファ31に格納された判定値を、画像メモリ11の第2アドレス制御回路33が指定するアドレスに書き込む(S15)。
As described above, the defect
なお、図1には示していないが、第1アドレス制御回路20と第2アドレス制御回路33とは接続している。そして、第1アドレス制御回路20が決定した被検査画素のアドレスは、第2アドレス制御回路33にも送られるようになっている。これにより、第2アドレス制御回路33は、被検査画素のアドレスを上記判定値の書き込み先として指定することができる。
Although not shown in FIG. 1, the first
また、第2アドレス制御回路33は、判定値の書き込み先を指定した後、第1アドレス制御回路20にその旨を伝達する。これにより、第1アドレス制御回路20は、先に決定した被検査画素についての判定が終了したことを認識し、次の被検査画素の判定に移る。
すなわち、第1アドレス制御回路20は、垂直アドレスカウンタ(Vcnt)を1だけインクリメントする(S16)。
Further, the second
That is, the first
続いて、第1アドレス制御回路20は、水平アドレスカウンタ(Hcnt)が水平演算画素数以内であるか否かを判断する(S17)。なお、水平演算画素数とは、画像の水平方向の画素数である。つまり、S17では、画像の右端まで達したか否かの判定が行われる。ここで、水平アドレスカウンタの値が水平演算画素数以内である場合(S17でYES)には、S3に戻り、欠陥検出処理が行われる。この場合には、先に欠陥の有無の判定に用いた被検査画素の右隣の画素が次の被検査画素となる。
Subsequently, the first
一方、水平アドレスカウンタが水平演算画素数を超えている場合(S17でNO)には、第1アドレス制御回路20は、垂直アドレスカウンタ(Vcnt)を1だけインクリメントする(S18)。
On the other hand, when the horizontal address counter exceeds the number of horizontal calculation pixels (NO in S17), the first
そして、第1アドレス制御回路20は、インクリメント後の垂直アドレスカウンタの値が、垂直演算画素数以内であるか否かを判断する(S19)。なお、垂直演算画素数とは、画像の垂直方向の画素数である。つまり、S19では、画像の下端まで達したか否かの判定が行われる。
Then, the first
ここで、垂直アドレスカウンタが垂直演算画素数以内である場合(S19でYES)には、S2に戻り、欠陥検出処理が行われる。この場合には、先に欠陥の有無の判定に用いた被検査画素の1つ下の列における左端の画素が次の被検査画素となる。一方、垂直アドレスカウンタの値が垂直演算画素数より大きい(S19でNO)には、第1アドレス制御回路20は、画像の全ての画素が欠陥検出処理に供されたと判断し、欠陥検出処理を終了する。
If the vertical address counter is within the number of vertical calculation pixels (YES in S19), the process returns to S2 and defect detection processing is performed. In this case, the leftmost pixel in the next row below the pixel to be inspected that has been used to determine whether or not there is a defect is the next pixel to be inspected. On the other hand, if the value of the vertical address counter is larger than the number of vertical operation pixels (NO in S19), the first
〔比較対象画素の位置の決定方法〕
上述のように、比較対象画素の位置は、被検査画素の位置に応じて予め定められており、被検査画素の位置に対応する比較対象画素の位置は、比較画素位置決定テーブル25に格納されている。比較対象画素の位置は、被検査画素の画像中の位置を考慮せずに決定してもよいが、比較対象画素の位置を被検査画素の画像中の位置に応じて変えることによって、欠陥の検出精度を高めることができる。
[Method for determining the position of the comparison target pixel]
As described above, the position of the comparison target pixel is determined in advance according to the position of the pixel to be inspected, and the position of the comparison target pixel corresponding to the position of the pixel to be inspected is stored in the comparison pixel position determination table 25. ing. The position of the comparison target pixel may be determined without considering the position of the pixel to be inspected in the image, but by changing the position of the comparison target pixel according to the position of the pixel to be inspected in the image, Detection accuracy can be increased.
ここでは、比較対象画素の位置を被検査画素の画像中の位置に応じて変える例について、図6から図8に基づいて説明する。図6は、表示装置Pを撮像した画像に生じる歪と、比較対象画素の位置を設定するためのブロックとの関係を示す図である。 Here, an example in which the position of the comparison target pixel is changed according to the position in the image of the pixel to be inspected will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between distortion generated in an image captured by the display device P and a block for setting the position of the comparison target pixel.
ところで、表示装置Pの表示画面が大型である場合に、該表示画面をエリアセンサタイプの撮像装置2で撮像したときには、レンズの収差等の影響により、撮像した画像にたる型歪等が発生することが知られている。特に、FA用途に使用するエリアセンサ及びTDI/ラインセンサ等の撮像装置は、撮像素子のサイズが比較的大きいため、歪の発生量が大きくなる傾向がある。また、広角レンズを使用した場合にも歪の発生量が大きくなる傾向がある。
By the way, when the display screen of the display device P is large, when the display screen is picked up by the area sensor type
たる型歪が発生した場合には、図示のように、画像の端の部分が丸みをおびた画像形状となる。このように、歪が生じた画像を用いて欠陥の検出を行う場合に、歪が生じていない画像の中央部付近と歪が生じている画像の端部付近とで、比較対象画素の位置を同じように設定してしまうと、欠陥の検出精度が低下するおそれがある。 When the barrel distortion occurs, as shown in the figure, the edge portion of the image has a rounded image shape. Thus, when detecting a defect using a distorted image, the position of the pixel to be compared is set between the vicinity of the center of the image without distortion and the end of the image with distortion. If they are set in the same way, there is a risk that the accuracy of defect detection will be reduced.
このような事態を回避するためには、比較対象画素の位置を被検査画素の画像中の位置に応じて変える必要がある。例えば、図示のように、画像を9つのブロックに分け、ブロック毎に比較対象画素の位置を設定することにより、欠陥の検出精度の低下を防ぎ、高い検出精度を維持することが可能になる。 In order to avoid such a situation, it is necessary to change the position of the comparison target pixel according to the position of the pixel to be inspected in the image. For example, as shown in the figure, by dividing the image into nine blocks and setting the position of the comparison target pixel for each block, it is possible to prevent a decrease in defect detection accuracy and maintain high detection accuracy.
図示の例では、画像を、左上コーナー部(a)、上端部(b)、右上コーナー部(c)、左端部(d)、中央部(e)、右端部(f)、左下コーナー部(g)、下端部(h)、右下コーナー部(i)の9つのブロックに分けている。そして、このようにブロック分けを行った場合には、各ブロックに対応する比較位置決定テーブルを予め用意しておく。 In the example shown in the figure, an image is represented by an upper left corner (a), an upper end (b), an upper right corner (c), a left end (d), a center (e), a right end (f), a lower left corner ( g), divided into nine blocks, a lower end (h) and a lower right corner (i). When the blocks are divided in this way, a comparison position determination table corresponding to each block is prepared in advance.
中央部(e)には、歪が生じていないので、歪の影響を考慮して比較対象画素の位置を決定する必要はない。したがって、中央部(e)の比較対象画素の位置は、例えば図3の例のように設定すればよい。つまり、中央部(e)用の比較位置決定テーブルは、被検査画素の位置に対して、図3に示す配置となる比較対象画素の位置を示すテーブルということになる。 Since no distortion occurs in the central portion (e), it is not necessary to determine the position of the comparison target pixel in consideration of the influence of the distortion. Therefore, the position of the comparison target pixel at the center (e) may be set as in the example of FIG. That is, the comparison position determination table for the central portion (e) is a table indicating the position of the comparison target pixel having the arrangement shown in FIG. 3 with respect to the position of the pixel to be inspected.
そして、この場合には、第1アドレス制御回路20が、被検査画素の位置を決定したときに、決定した位置が中央部(e)に含まれていれば、中央部(e)用の比較位置決定テーブルを用いて比較対象画素を決定するようにすればよい。これにより、被検査画素の位置に対して、図3に示す位置関係となる画素が比較対象画素として決定される。
In this case, when the first
一方、左上コーナー部(a)、右上コーナー部(c)、左下コーナー部(g)、及び右下コーナー部(i)には、歪が生じているので、歪の影響を考慮して比較対象画素の位置を決定する必要がある。これらのブロックについては、比較対象画素の位置を例えば図7の例のように設定すればよい。 On the other hand, the upper left corner (a), the upper right corner (c), the lower left corner (g), and the lower right corner (i) are distorted. It is necessary to determine the position of the pixel. For these blocks, the position of the comparison target pixel may be set as in the example of FIG.
図7は、画像のコーナー部における比較対象画素の位置の設定例を示す図である。なお、同図では、被検査画素(P0)、比較対象画素1(P1〜P4)、比較対象画素2(P1a〜P4a)、及び比較対象画素3(P1b〜P4b)の位置関係を示している。また、図示していないが、各画素の水平方向(左右方向)の間隔はcm=6(図2参照)であり、各画素の垂直方向(上下方向)の間隔はcn=6(図2参照)である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a setting example of the position of the comparison target pixel in the corner portion of the image. In the drawing, the positional relationship among the pixel to be inspected (P0), the comparison target pixel 1 (P1 to P4), the comparison target pixel 2 (P1a to P4a), and the comparison target pixel 3 (P1b to P4b) is shown. . Although not shown, the horizontal interval (horizontal direction) of each pixel is cm = 6 (see FIG. 2), and the vertical interval (vertical direction) of each pixel is cn = 6 (see FIG. 2). ).
ここで、図3の例では、比較対象画素を2組(比較対象画素1及び2)用いていたが、図7の例では、比較対象画素を3組(比較対象画素1〜3)用いている。比較対象画素を3組用いる場合には、3組の差分演算値の中から最も絶対値の低い値を選択して、被検査画素の検査を行う。また、この例では、比較対象画素の数が1組当たり4つになっているが、1組当たりの比較対象画素数は、図3の例のように8つであってもよいし、それ以外の数であってもよい。
Here, in the example of FIG. 3, two sets of comparison target pixels (
このように、欠陥検出処理に用いる比較対象画素の組数、及び各組を構成する比較対象画素数は、適宜変更することができる。なお、比較対象画素の組数、及び各組を構成する比較対象画素数を増やすことにより、欠陥検出結果の信頼性を向上させることができるが、同時に演算量も増加する。したがって、比較対象画素の組数、及び各組を構成する比較対象画素数は、欠陥検査に要求される信頼性と、許容される検査時間(演算回路規模)とに応じて選択すればよい。 Thus, the number of sets of comparison target pixels used in the defect detection process and the number of comparison target pixels constituting each set can be changed as appropriate. Although the reliability of the defect detection result can be improved by increasing the number of sets of comparison target pixels and the number of comparison target pixels constituting each set, the amount of calculation also increases at the same time. Therefore, the number of sets of comparison target pixels and the number of comparison target pixels constituting each set may be selected according to the reliability required for defect inspection and the allowable inspection time (arithmetic circuit scale).
さて、図7の例では、左上コーナー部(a)において、比較対象画素は、被検査画素に対して右下方向の位置となるように設定されている。これは、図6に示すように、左上コーナー部(a)では、左上の画素ほど歪が大きくなり、右下の画素ほど歪が小さいためである。 In the example of FIG. 7, in the upper left corner (a), the comparison target pixel is set to be positioned in the lower right direction with respect to the pixel to be inspected. This is because, as shown in FIG. 6, in the upper left corner (a), the distortion is larger in the upper left pixel and is smaller in the lower right pixel.
同様の理由で、右上コーナー部(c)では、比較対象画素は、被検査画素に対して左下方向の位置となるように設定され、左下コーナー部(g)では、比較対象画素は、被検査画素に対して右上方向の位置となるように設定され、右下コーナー部(i)では、比較対象画素は、被検査画素に対して左上方向の位置となるように設定される。 For the same reason, in the upper right corner (c), the comparison target pixel is set to be positioned in the lower left direction with respect to the pixel to be inspected, and in the lower left corner (g), the comparison target pixel is set to be inspected. The pixel is set to be positioned in the upper right direction with respect to the pixel, and the comparison target pixel is set to be positioned in the upper left direction with respect to the pixel to be inspected in the lower right corner portion (i).
この場合には、左上コーナー部(a)用、右上コーナー部(c)用、左下コーナー部(g)用、及び右下コーナー部(i)用の比較位置決定テーブルは、被検査画素の位置に対して、図7の(a)(c)(g)(i)に示す配置となる比較対象画素の位置を示すテーブルということになる。 In this case, the comparison position determination tables for the upper left corner (a), the upper right corner (c), the lower left corner (g), and the lower right corner (i) On the other hand, this is a table indicating the positions of the comparison target pixels in the arrangements shown in (a), (c), (g), and (i) of FIG.
そして、この場合には、第1アドレス制御回路20が、被検査画素の位置を決定したときに、決定した位置が左上コーナー部(a)、右上コーナー部(c)、左下コーナー部(g)、または右下コーナー部(i)に含まれていれば、そのブロック用の比較位置決定テーブルを用いて比較対象画素を決定するようにすればよい。これにより、被検査画素の位置に対して、図7に示す位置関係となる画素が比較対象画素として決定される。
In this case, when the first
このように、左上コーナー部(a)、右上コーナー部(c)、左下コーナー部(g)、及び右下コーナー部(i)では、比較対象画素は、被検査画素に対して、歪の小さい方向の位置となるように設定される。言い換えれば、第1アドレス制御回路20は、画像中において歪の影響の大きい外縁部を避けて(外縁部以外の画素から)比較対象画素を設定している。
As described above, in the upper left corner (a), upper right corner (c), lower left corner (g), and lower right corner (i), the comparison target pixel has less distortion than the pixel to be inspected. It is set to be a position in the direction. In other words, the first
これにより、比較対象画素における歪の影響が低減されるので、画像に歪が生じている場合であっても、欠陥の検出精度の低下を防ぎ、高い検出精度を維持することが可能になる。なお、比較対象画素の位置は、歪の影響が低減されるように設定されていればよく、図示の例に限られない。 Thereby, since the influence of the distortion in the comparison target pixel is reduced, even when the image is distorted, it is possible to prevent the defect detection accuracy from being lowered and to maintain high detection accuracy. The position of the comparison target pixel is not limited to the illustrated example as long as it is set so as to reduce the influence of distortion.
また、図6に示すように、上端部(b)、左端部(d)右端部(f)、及び下端部(h)にも、歪が生じている。したがって、これらのブロックについても、歪の影響を考慮して比較対象画素の位置を決定する必要がある。これらのブロックについては、比較対象画素の位置を例えば図8の例のように設定すればよい。 Moreover, as shown in FIG. 6, distortion has arisen also in the upper end part (b), the left end part (d), the right end part (f), and the lower end part (h). Therefore, for these blocks, it is necessary to determine the position of the comparison target pixel in consideration of the influence of distortion. For these blocks, the position of the comparison target pixel may be set as in the example of FIG.
図8は、画像の上端部(b)、左端部(d)、右端部(f)、及び下端部(h)における比較対象画素の位置の設定例を示す図である。なお、同図では、被検査画素(P0)、比較対象画素1(P1〜P4)、比較対象画素2(P1a〜P4a)、及び比較対象画素3(P1b〜P4b)の位置関係を示している。図7の例と同様に、欠陥検出処理に用いる比較対象画素の組数、及び各組を構成する比較対象画素数は、適宜変更することができる。また、図示していないが、各画素の水平方向(左右方向)の間隔はcm=6(図2参照)であり、各画素の垂直方向(上下方向)の間隔はcn=6(図2参照)である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a setting example of the position of the comparison target pixel in the upper end portion (b), the left end portion (d), the right end portion (f), and the lower end portion (h) of the image. In the drawing, the positional relationship among the pixel to be inspected (P0), the comparison target pixel 1 (P1 to P4), the comparison target pixel 2 (P1a to P4a), and the comparison target pixel 3 (P1b to P4b) is shown. . Similar to the example of FIG. 7, the number of sets of comparison target pixels used in the defect detection process and the number of comparison target pixels constituting each set can be changed as appropriate. Although not shown, the horizontal interval (horizontal direction) of each pixel is cm = 6 (see FIG. 2), and the vertical interval (vertical direction) of each pixel is cn = 6 (see FIG. 2). ).
図示のように、上端部(b)では、比較対象画素は、被検査画素に対して下方向の位置となるように設定される。これは、図6に示すように、上端部(a)では、ブロックの上側の画素に歪が発生しており、下側の画素にはほとんど歪が発生していないためである。 As illustrated, in the upper end portion (b), the comparison target pixel is set so as to be positioned downward with respect to the pixel to be inspected. This is because, as shown in FIG. 6, in the upper end portion (a), distortion occurs in the upper pixel of the block, and distortion hardly occurs in the lower pixel.
同様の理由で、左端部(d)では、比較対象画素は、被検査画素に対して右方向の位置となるように設定され、右端部(f)では、比較対象画素は、被検査画素に対して左方向の位置となるように設定され、下端部(h)では、比較対象画素は、被検査画素に対して上方向の位置となるように設定される。 For the same reason, the comparison target pixel is set to be positioned in the right direction with respect to the pixel to be inspected at the left end portion (d), and the comparison target pixel is set to the pixel to be inspected at the right end portion (f). On the other hand, the pixel to be compared is set to be in the left direction, and the comparison target pixel is set to be in the upper direction with respect to the pixel to be inspected at the lower end (h).
この場合には、上端部(b)用、左端部(d)用、右端部(f)用、及び下端部(h)用の比較位置決定テーブルは、被検査画素の位置に対して、図8の(b)(d)(f)(h)に示す配置となる比較対象画素の位置を示すテーブルということになる。 In this case, the comparison position determination tables for the upper end part (b), the left end part (d), the right end part (f), and the lower end part (h) are shown in FIG. 8 is a table showing the positions of the comparison target pixels in the arrangement shown in (b), (d), (f), and (h).
そして、この場合には、第1アドレス制御回路20が、被検査画素の位置を決定したときに、決定した位置が上端部(b)、左端部(d)、右端部(f)、または下端部(h)に含まれていれば、そのブロック用の比較位置決定テーブルを用いて比較対象画素を決定するようにすればよい。これにより、被検査画素の位置に対して、図8に示す位置関係となる画素が比較対象画素として決定される。
In this case, when the first
このように、上端部(b)、左端部(d)、右端部(f)、及び下端部(h)では、比較対象画素は、被検査画素に対して、歪の小さい方向の位置となるように設定される。言い換えれば、第1アドレス制御回路20は、画像において歪の影響の大きい外縁部を避けて(外縁部以外の画素から)比較対象画素を設定している。
Thus, at the upper end (b), the left end (d), the right end (f), and the lower end (h), the comparison target pixel is positioned in a direction with less distortion with respect to the pixel to be inspected. Is set as follows. In other words, the first
これにより、比較対象画素における歪の影響が低減されるので、画像に歪が生じている場合であっても、欠陥の検出精度の低下を防ぎ、高い検出精度を維持することが可能になる。なお、比較対象画素の位置は、歪の影響が低減されるように設定されていればよく、図示の例に限られない。 Thereby, since the influence of the distortion in the comparison target pixel is reduced, even when the image is distorted, it is possible to prevent the defect detection accuracy from being lowered and to maintain high detection accuracy. The position of the comparison target pixel is not limited to the illustrated example as long as it is set so as to reduce the influence of distortion.
〔被検査画素及び比較対象画素の読み込み位置の補正〕
上述のように、検査対象物である表示装置Pのサイズが大きい場合には、該表示装置Pを撮像した画像に歪が生じることがあり、歪が生じた画像を用いて欠陥検出を行う場合には、比較対象画素の位置を被検査画素の位置に応じて変えることが有効である。
[Correction of reading position of inspected pixel and comparison target pixel]
As described above, when the size of the display device P that is an inspection object is large, distortion may occur in an image obtained by imaging the display device P, and the defect detection is performed using the image in which the distortion has occurred. For this, it is effective to change the position of the comparison target pixel in accordance with the position of the pixel to be inspected.
ここで、画像に歪が生じている場合には、被検査画素の画像中の位置に応じて、被検査画素及び比較対象画素の読み込み位置を補正することにより、歪の影響をさらに低減することができる。以下では、被検査画素の画像中の位置に応じて被検査画素及び比較対象画素の読み込み位置を補正する方法について図9に基づいて説明する。 Here, when the image is distorted, the influence of the distortion is further reduced by correcting the reading position of the pixel to be inspected and the comparison target pixel according to the position of the pixel to be inspected in the image. Can do. Hereinafter, a method for correcting the reading positions of the pixel to be inspected and the pixel to be compared in accordance with the position in the image of the pixel to be inspected will be described with reference to FIG.
図9は、TDI/ラインセンサタイプの撮像装置2で表示装置Pを撮像したときの、表示装置P上の位置と該位置を撮像して生成された画像における画素のピッチとの関係を説明する図である。なお、同図では、TDI/ラインセンサタイプの撮像装置2と表示装置Pとを水平方向(矢印Bで示す方向)に相対的に移動させることによって、表示装置Pの画像表示面の全面を撮像することを想定している。
FIG. 9 illustrates the relationship between the position on the display device P and the pixel pitch in the image generated by imaging the position when the display device P is imaged by the TDI / line sensor
このように、撮像装置2と表示装置Pとを矢印Bで示す方向に相対的に移動させる場合には、撮像装置2は、撮像素子の列が常に矢印Bと垂直となるように保持しながら撮像を行う。TDI/ラインセンサタイプの撮像装置2は、一般に大型の表示装置Pの撮像に用いられることが多いので、一列に含まれる撮像素子数は、数千個にも達する。また、撮像範囲をさらに拡張するために、広角レンズが用いられる場合も多い。
As described above, when the
このような場合には、撮像装置2の撮像素子1つ当たりの撮像面積が、表示装置Pの撮像対象となる部位と当該撮像素子との距離に応じて異なってしまう。つまり、図示のように、撮像装置2と表示装置Pとの距離が最も短くなる状態で撮像された部位(A)よりも、撮像装置2と表示装置Pとの距離が最も長くなる状態で撮像された部位(C)の方が、撮像素子1つ当たりの撮像面積が広くなる。言い換えれば、撮像装置2との距離が近い中央部分では撮像密度が高くなり、撮像装置2との距離が遠い端の部分では撮像密度が低くなる。
In such a case, the imaging area per imaging element of the
このため、画像の中央部付近の部位(A)よりも、画像の端部に近い部位(B)の方が垂直方向の画素間隔が狭くなり、より端部に近い部位(C)ではさらに垂直方向の画素間隔が狭くなる。 For this reason, the pixel spacing in the vertical direction is narrower in the region (B) closer to the edge of the image than in the region (A) near the center of the image, and more vertical in the region (C) closer to the edge. The pixel spacing in the direction becomes narrower.
例えば、図示の例では、部位(A)を撮像した画像に含まれる画素A1とA2とは、水平方向の間隔がcmであり、垂直方向の間隔がcnである。これに対し、部位(C)を撮像した画像に含まれる画素C1とC2とは、水平方向の間隔はcmで部位(A)と変わらないが、垂直方向の間隔はcn’(cn’<cn)となる。このように、撮像装置2との距離が離れる画像の端部に近付くほど、垂直方向の画素間隔は狭くなってしまう。
For example, in the illustrated example, site and the pixel A 1 and A 2 contained the (A) to the image captured is the spacing in the horizontal direction cm, vertical spacing is cn. On the other hand, the pixels C 1 and C 2 included in the image obtained by imaging the part (C) have a horizontal interval of cm and the same as the part (A), but the vertical interval is cn ′ (cn ′ <Cn). Thus, the closer to the edge of the image the distance from the
したがって、このような画素間隔の違いを考慮せずに、画像から輝度値の読み込みを行った場合には、本来輝度値を読み出すべき位置からずれた位置の輝度値が読み出され、この輝度値に基づいて欠陥の検出が行われることにより、欠陥検出精度が低下するおそれがある。 Therefore, when the luminance value is read from the image without considering such a difference in pixel interval, the luminance value at a position shifted from the position from which the luminance value should be originally read is read. If the defect is detected based on the above, the defect detection accuracy may be reduced.
このような事態を回避するために、例えば被検査画素及び比較対象画素の読込み位置を画像上の位置に応じてずらす補正を行うことが考えられる。具体的には、第1アドレス制御回路20が、比較画素位置決定テーブル25を用いて被検査画素及び比較対象画素の読み込み位置を決定した後、画像上の位置と、該位置に対応する補正量とが対応付けられた画素間隔決定テーブル26を用いて、上記決定した読み込み位置を補正するようにすればよい。
In order to avoid such a situation, for example, it is conceivable to perform correction by shifting the reading position of the pixel to be inspected and the comparison target pixel in accordance with the position on the image. Specifically, after the first
これにより、レンズの収差や歪等によって、欠陥検出に用いる画像の中央部と端部とで画素間隔が異なっている場合であっても、当該画像からの輝度値の読み出し位置を適切に補正して、品質の高い比較演算処理を実現し、精度よく欠陥を検出することができる。 As a result, even when the pixel interval is different between the center and the edge of the image used for defect detection due to lens aberration, distortion, etc., the reading position of the luminance value from the image is appropriately corrected. Thus, high-quality comparison calculation processing can be realized, and defects can be detected with high accuracy.
なお、輝度値の読み出し位置の補正量は、撮像装置2と表示装置Pとの距離が最も短くなる状態で撮像された部位(A)からの距離(垂直方向の距離)に応じて連続的に変化させてもよいし、部位(A)からの距離に応じて画像を複数のブロックに分割し、ブロック毎に補正量を予め定めておいてもよい。
Note that the correction amount of the reading position of the luminance value is continuously set according to the distance (distance in the vertical direction) from the part (A) imaged in a state where the distance between the
〔実施の形態2〕
上記実施形態では、2組(または3組以上)の比較対象画素のそれぞれと被検査画素との差分演算を行い、差分演算結果の中から、最も絶対値が小さい差分演算結果を用いて欠陥検出の判定を行う例について説明した。上記の構成によれば、複数の差分演算結果の中から、最も擬似欠陥が発生し難い差分演算結果が用いられるので、比較対象画素の中に、輝度値が異常値であるものが含まれている場合であっても、擬似欠陥の発生を抑えることができる。
[Embodiment 2]
In the above embodiment, the difference calculation between each of the two (or three or more) comparison target pixels and the pixel to be inspected is performed, and the defect detection is performed using the difference calculation result having the smallest absolute value among the difference calculation results. An example of performing the determination has been described. According to the above configuration, since the difference calculation result in which the pseudo defect is least likely to occur is used from among the plurality of difference calculation results, the comparison target pixels include those whose luminance value is an abnormal value. Even if it exists, generation | occurrence | production of a pseudo defect can be suppressed.
しかしながら、比較対象画素に輝度値が異常値である画素(表示装置Pの欠陥位置の輝度値が反映された画素)が含まれている場合には、比較演算結果に、異常値が反映されることにより、欠陥検出精度が低下することも考えられる。 However, when the comparison target pixel includes a pixel whose luminance value is an abnormal value (a pixel in which the luminance value at the defect position of the display device P is reflected), the abnormal value is reflected in the comparison calculation result. As a result, the defect detection accuracy may be reduced.
そこで、本実施形態の欠陥検出装置1では、比較対象画素の輝度値が異常値であると予測される場合に、当該比較対象画素を別の画素に変更するようにしている。これにより、異常値が比較演算結果に反映されることを防ぎ、欠陥検出の信頼性をさらに高めることが可能になる。
Therefore, in the
〔欠陥検出方法の概要〕
ここでは、本実施形態の欠陥検出装置1’が行う欠陥検出方法の概要について、図10に基づいて説明する。図10は、本実施形態の欠陥検出方法の概要を説明する図である。なお、同図では、被検査画素をP0、比較対象画素1をP1〜P8、比較対象画素2をP1a〜P8a、比較対象画素3をP1b〜P8bで示している。
[Outline of defect detection method]
Here, an outline of the defect detection method performed by the
このように、ここでは、比較対象画素1〜3の3組の比較対象画素を用いる。そして、差分演算を行う前の段階で、比較対象画素の中から、輝度値が異常値であると予測されるものを抽出する。なお、画像中において、輝度値が異常値であると予測される位置は、欠陥検出装置1’が読み出し可能な状態で予め記憶しておく。
Thus, here, three sets of comparison target pixels of
そして、抽出した比較対象画素を、それ以外の比較対象画素(輝度値が異常値であるとされていない比較対象画素)と差し替えて、差し替え後の比較対象画素を用いて差分演算を行う。これにより、異常値が比較演算結果に反映されることを防ぎ、欠陥検出の信頼性をさらに高めることができる。 Then, the extracted comparison target pixel is replaced with another comparison target pixel (a comparison target pixel whose luminance value is not an abnormal value), and a difference calculation is performed using the replaced comparison target pixel. Thereby, it is possible to prevent the abnormal value from being reflected in the comparison calculation result, and to further improve the reliability of defect detection.
例えば、図示の例では、図3の例と同じ配置で比較対象画素1(P1〜P8)、及び比較対象画素2(P1a〜P8a)が設定されていると共に、比較対象画素3(P1b〜P8b)が設定されている。比較対象画素3(P1b〜P8b)は、P1aの左隣がP1b、P2aの上隣がP2b、P3aの上隣がP3b、P4aの左下がP4b、P5aの右上がP5b、P6aの下隣がP6b、P7aの下隣がP7b、P8aの右隣がP8bとなる設定である。 For example, in the illustrated example, the comparison target pixel 1 (P1 to P8) and the comparison target pixel 2 (P1a to P8a) are set in the same arrangement as the example of FIG. 3, and the comparison target pixel 3 (P1b to P8b) is set. ) Is set. The comparison target pixel 3 (P1b to P8b) has P1b on the left side of P1a, P2b on the top side of P2a, P3b on the top side of P3a, P4b on the bottom left side of P4a, P5b on the top right side of P5a, and P6b on the bottom side of P6a. , P7a is set to P7b, and P8a is set to P8b.
そして、図示のように、P3、P5、及びP8を通る直線上には、線欠陥が発生している。つまり、ここでは比較対象画素1に含まれる、P3、P5、及びP8の輝度値が正常ではないことを想定している。このような場合に、比較対象画素1(P1〜P8)と比較対象画素2(P1a〜P8a)とを用いて比較演算を行ってしまうと、比較対象画素1(P1〜P8)を用いた比較演算結果に、異常値であるP3、P5、及びP8の輝度値が反映されてしまう。
As shown in the figure, line defects are generated on the straight lines passing through P3, P5, and P8. That is, here, it is assumed that the luminance values of P3, P5, and P8 included in the
そこで、図示のように、比較対象画素1のP3、P5、及びP8については、比較対象画素2のP3a、P5a、P8a、または比較対象画素3のP3b、P5b、P8bと差し替える。これにより、比較演算結果に異常値であるP3、P5、及びP8の輝度値が反映されることを防ぐことができる。
Therefore, as illustrated, P3, P5, and P8 of the
なお、図示の例では、比較対象画素1(P1〜P8)の差し替えの候補を、比較対象画素2(P1a〜P8a)または比較対象画素3(P1b〜P8b)としているが、この例に限られない。差し替えの候補は、輝度値が正常と予想される位置の画素(輝度値が異常値であるとして記憶されていない画素)であればよい。 In the illustrated example, the replacement candidate for the comparison target pixel 1 (P1 to P8) is the comparison target pixel 2 (P1a to P8a) or the comparison target pixel 3 (P1b to P8b), but this is not the only example. Absent. The replacement candidate may be a pixel at a position where the luminance value is expected to be normal (a pixel that is not stored as an abnormal luminance value).
また、図示の例では、1組が8つの比較対象画素で構成される3組の比較対象画素1〜3を用いる例を示しているが、図11に示すように各組の比較対象画素は、4つであってもよい。図11は、1組が4つの比較対象画素で構成される3組の比較対象画素1〜3を用いる場合に、欠陥の位置の比較対象画素を欠陥のない位置の比較対象画素に変更する例を示している。図11では、図10の比較対象画素から、P2、P4、P5、P7、P2a、P4a、P5a、P7a、P2b、P4b、P5b、及びP7bが除かれた態様となっている。
Further, in the example shown in the figure, an example is shown in which three sets of
〔欠陥検出装置1’の詳細な構成〕
続いて、上記の欠陥検出方法を実行する欠陥検出装置1’の詳細な構成について、図12に基づいて説明する。図12は、本実施形態の欠陥検出装置1’の要部構成を示すブロック図である。なお、図1に示す上記実施形態の欠陥検出装置1と同様の構成については、同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
[Detailed Configuration of Defect Detection Device 1 ']
Next, a detailed configuration of the
欠陥検出装置1’は、差分値算出部12が差分値算出部12’に代わっている点を除けば、図1に示す欠陥検出装置1と同様の構成を備えている。また、差分値算出部12’は、差分値算出部12が備えている構成に加えて、欠陥位置メモリ(欠陥位置記憶部)27と選択回路(比較対象画素変更手段)28とを備えている構成である。
The
欠陥位置メモリ27は、欠陥検出の対象となる表示装置Pを撮像した画像中における欠陥の位置を格納するメモリである。欠陥位置メモリ27には、欠陥検出処理の前に予め検出した欠陥位置を格納してもよいし、欠陥検出処理において検出した欠陥位置を格納してもよい。なお、欠陥検出処理において検出した欠陥位置を欠陥位置メモリ27に格納する処理については後述する。
The
選択回路28は、第1アドレス制御回路20から比較対象画素の位置を受け取り、受け取った位置と、欠陥位置メモリ27に格納されている欠陥位置とが一致するか否かを判断する。そして、選択回路28は、欠陥位置と一致する位置の比較対象画素を、欠陥位置以外の位置の画素と差し替える。なお、差し替え対象となる画素は、比較対象画素となり得る画素、つまり当該画素の輝度値が正常値である場合(当該画素に対応する表示装置Pの位置に欠陥がない場合)に、正常値の被検査画素と理論上、同じ輝度値となる画素であればよい。
The
〔比較対象画素の差し替え処理の流れ〕
欠陥位置と一致する位置の比較対象画素を、欠陥位置以外の位置の画素と差し替えて比較対象画素を決定する処理は、例えば図13に示すようにして実現することもできる。図13は、比較対象画素を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
[Flow of comparison target pixel replacement processing]
The process of determining the comparison target pixel by replacing the comparison target pixel at a position that matches the defect position with a pixel at a position other than the defect position can also be realized as shown in FIG. 13, for example. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing for determining a comparison target pixel.
まず、選択回路28は、欠陥位置メモリ27に格納されている欠陥位置を読み出す(S30)。続いて、選択回路28は、第1アドレス制御回路20から、比較対象画素1のP1〜P8の位置と、比較対象画素2のP1a’〜P8a’の位置とを読み出す(S31)。
First, the
次に、選択回路28は、S31で読み出した比較対象画素1のP1〜P8の位置と、S30で読み出した欠陥位置とが一致するか否かを判断する(S32)。ここで、一致しないと判断した場合(S32でNO)には、選択回路28は、P1〜P8の位置の輝度値を読み込むように、第1アドレス制御回路20に指示する。
Next, the
そして、指示を受けた第1アドレス制御回路20は、P1〜P8の位置の輝度値を画像データ読込み回路21に読み込ませる。これにより、P1〜P8の位置の輝度値がバッファ22b〜22iに格納されて、第1差分演算回路23aに出力される(S35)。
Upon receiving the instruction, the first
一方、一致すると判断した場合(S32でYES)には、選択回路28は、P1〜P8のうち、欠陥位置と一致する位置の輝度値と、欠陥位置以外の輝度値とを差し替えるように第1アドレス制御回路20に指示する(S33)。
On the other hand, if it is determined that they match (YES in S32), the
そして、指示を受けた第1アドレス制御回路20は、P1〜P8の読み込み位置のうち、欠陥位置と一致するものの位置を他の位置と差し替える。これにより、画像データ読込み回路21が輝度値の読み込みを行う位置が変化して、差し替え後の輝度値がバッファ22b〜22iに格納されて、第1差分演算回路23aに出力される(S34)。
Upon receiving the instruction, the first
例えば、図10の例では、P3、P5、及びP8が欠陥位置と一致する。したがって、この場合には、P3の読み込み位置がP3aまたはP3bの読み込み位置と差し替えられ、P5及びP8についても同様に差し替えられる。ここで、仮に、比較対象画素3(P1b〜P8b)を差し替え専用とした場合には、バッファ22b〜22iには、それぞれP1、P2、P3b、P4、P5b、P6、P7、P8bが格納されることになる。なお、P3b、P5b、P8bに欠陥位置と一致するものが含まれている場合には、さらに他の位置(例えば、P3a、P5a、P8a)が読み込み位置に設定される。
For example, in the example of FIG. 10, P3, P5, and P8 coincide with the defect positions. Therefore, in this case, the reading position of P3 is replaced with the reading position of P3a or P3b, and P5 and P8 are similarly replaced. Here, if the comparison target pixel 3 (P1b to P8b) is exclusively used for replacement, P1, P2, P3b, P4, P5b, P6, P7, and P8b are stored in the
以上のようにして、第1差分演算回路23aに輝度値が出力されると、選択回路28は、S31で読み出した比較対象画素1のP1’〜P8’の位置と、S30で読み出した欠陥位置とが一致するか否かを判断する(S36)。ここで、一致しないと判断した場合(S36でNO)には、選択回路28はP1’〜P8’の位置の輝度値を読み込むように、第1アドレス制御回路20に指示する。
As described above, when the luminance value is output to the first
そして、指示を受けた第1アドレス制御回路20は、P1’〜P8’の位置の輝度値を画像データ読込み回路21に読み込ませる。これにより、P1’〜P8’の位置の輝度値がバッファ22b’〜22i’に格納されて、第2差分演算回路23bに出力される(S39)。
Upon receiving the instruction, the first
一方、一致すると判断した場合(S36でYES)には、選択回路28は、P1’〜P8’のうち、欠陥位置と一致する位置の輝度値と、欠陥位置以外の輝度値とを差し替えるように第1アドレス制御回路20に指示する(S37)。
On the other hand, when it is determined that they match (YES in S36), the
そして、指示を受けた第1アドレス制御回路20は、P1’〜P8’の読み込み位置のうち、欠陥位置と一致するものの位置を他の位置と差し替える。これにより、画像データ読込み回路21が輝度値の読み込みを行う位置が変化して、差し替え後の輝度値がバッファ22b’〜22i’に格納されて、第2差分演算回路23bに出力される(S38)。
Upon receiving the instruction, the first
以上のような処理を行うことにより、比較対象画素を欠陥位置にない(輝度値が正常値の)画素のみで構成することができるので、比較演算結果に異常値が反映されることを防ぐことができる。なお、S32〜S35の処理と、S36〜S39の処理とを同時に行うようにしてもよい。 By performing the processing as described above, the comparison target pixel can be configured only by pixels that are not in the defect position (the luminance value is a normal value), thereby preventing the abnormal value from being reflected in the comparison calculation result. Can do. In addition, you may make it perform the process of S32-S35, and the process of S36-S39 simultaneously.
また、選択回路28を備えていることにより、上記のように、比較演算結果に対する正常ではない画素の輝度値の反映を防ぐという効果に加えて、バッファ22a〜22i及び22a’〜22i’の中から選択した任意の輝度値の組を用いて比較演算を行うことができるという効果も奏する。つまり、選択回路28を備えていることにより、比較演算の対象となる比較対象画素の組み合わせ数を増加させることができるので、汎用性を高めることができる。
Since the
例えば、バッファ22a〜22iから選択した4つの輝度値と、バッファ22a’〜22i’から選択した4つの輝度値とを第1差分演算回路23aに出力し、残りの8つの輝度値を第2差分演算回路23bに出力する等の処理も可能である。このように、輝度値の組み合わせを変えることにより、算出される差分演算値も異なる値となるので、異なる組み合わせで複数回検査を行うことにより、欠陥検出精度をさらに高めることができる。
For example, the four luminance values selected from the
〔欠陥位置メモリ27に格納する欠陥位置の検出方法の例〕
欠陥位置メモリ27に格納する欠陥位置を予め求めておく場合には、上述の欠陥検出処理(図5参照)を行う前に、表示装置Pを撮像した画像から、欠陥を検出する処理を行っておく必要がある。この処理は、画像から点欠陥及び線欠陥を検出できるものであればよく、従来から用いられている一般的な手法を用いることもできる。
[Example of detection method of defect position stored in defect position memory 27]
When the defect positions to be stored in the
ここでは、欠陥位置メモリ27に格納する欠陥位置の検出方法の例について、図14及び図15に基づいて説明する。図14は、欠陥位置の検出方法の一例を示す図であり、表示装置Pの垂直方向及び水平方向における輝度値の積算値を示す図である。同図では、表示装置Pの水平方向の各位置における垂直方向の輝度値の積算値プロファイルをaxで示し、表示装置Pの垂直方向の各位置における水平方向の輝度値の積算値プロファイルをayで示している。
Here, an example of a method for detecting a defect position stored in the
図示のように、ここでは表示装置Pに線欠陥L1が発生していることを想定している。線欠陥が発生した場合には、線欠陥部分の画素の輝度値が異常値となる。このため、線欠陥が発生している箇所において、垂直方向または水平方向に輝度値を積算した場合には、その積算値も正常とは異なる値となる。より詳細には、垂直方向に線欠陥が発生している箇所では、その箇所を含む垂直方向の輝度値の積算値が正常な値と異なる値となり、水平方向に線欠陥が発生している箇所では、その箇所を含む水平方向の輝度値の積算値が正常な値と異なる値となる。 As shown in the figure, it is assumed here that a line defect L 1 has occurred in the display device P. When a line defect occurs, the luminance value of the pixel in the line defect portion becomes an abnormal value. For this reason, when the luminance values are integrated in the vertical direction or the horizontal direction at the location where the line defect occurs, the integrated value also becomes a value different from the normal value. More specifically, at a location where a line defect occurs in the vertical direction, the integrated value of the vertical luminance value including that location is different from the normal value, and a location where the line defect occurs in the horizontal direction. In this case, the integrated value of the luminance values in the horizontal direction including that portion is different from the normal value.
図示の例では、左から4列目の画素に線欠陥L1が発生しているので、左から4列目の画素に対応する位置における垂直方向の輝度値の積算値が正常とは異なる値となる。同図では、垂直方向における輝度値の積算値の正常値をNxで示している。線欠陥L1が発生している箇所に対応する積算値プロファイルでは、図示のa1で示すように、輝度値の積算値がNxを超えるか、またはa2で示すように、輝度値の積算値がNxよりも小さくなることになる。 In the illustrated example, different since line defects L 1 from the left to the pixel in the fourth column is generated, the normal integrated value of luminance values in the vertical direction at a position corresponding to the pixel in the fourth column from the left value It becomes. The figure shows a normal value of the integrated value of the luminance values in the vertical direction by N x. In the integrated value profile corresponding to the location where the line defect L 1 occurs, as shown by a 1 in the figure, the integrated value of the luminance value exceeds N x or as shown by a 2 , so that the integrated value is smaller than N x.
このため、積算値プロファイルax及びayに基づいて、表示装置Pの表示欠陥の発生箇所を特定することができる。なお、輝度値の積算値がNxを超えた場合に、輝線欠陥が発生していると判断することができ、Nxよりも小さくなった場合に、黒線欠陥が発生していると判断することができる。 For this reason, the location where the display defect occurs in the display device P can be specified based on the integrated value profiles a x and a y . Note that when the integrated value of luminance values exceeds N x , it can be determined that a bright line defect has occurred, and when it is smaller than N x , it is determined that a black line defect has occurred. can do.
図15も図14と同様に欠陥位置の検出方法の一例を示す図であり、表示装置Pの垂直方向及び水平方向における輝度値の積算値を示す図である。同図では、表示装置Pの水平方向の各位置における垂直方向の輝度値の積算値プロファイルをbxで示し、表示装置Pの垂直方向の各位置における水平方向の輝度値の積算値プロファイルをbyで示している。 FIG. 15 is also a diagram illustrating an example of a defect position detection method similar to FIG. 14, and is a diagram illustrating integrated luminance values in the vertical and horizontal directions of the display device P. In the figure, the integrated value profile of the vertical luminance value at each position in the horizontal direction of the display device P is indicated by b x , and the integrated value profile of the horizontal luminance value at each position in the vertical direction of the display device P is b. This is indicated by y .
図示のように、ここでは表示装置Pに水平方向の線欠陥L2が発生していることを想定している。このため、垂直方向の輝度値の積算値プロファイルbxに、L2の影響が反映される。つまり、積算値プロファイルbxの線欠陥L2に対応する位置の輝度値が、正常値Nyよりも小さく(b1)または大きく(b2)なる。 As shown, here it is assumed that line defects L 2 in the horizontal direction is generated in the display device P. Therefore, the integrated value profile b x vertical luminance values, influence of L 2 is reflected. That is, the luminance value at the position corresponding to the line defect L 2 in the integrated value profile b x is smaller (b 1 ) or larger (b 2 ) than the normal value Ny.
以上のように、表示装置Pの垂直方向及び水平方向について、輝度値の積算値を求めることによって、表示装置Pに発生している表示欠陥を検出し、その表示欠陥の位置を特定することができる。そして、このようにして求めた位置を欠陥位置メモリ27に格納しておくことにより、比較対象画素から欠陥位置の画素を除外することができる。
As described above, the display defect occurring in the display device P can be detected and the position of the display defect can be specified by obtaining the integrated value of the luminance values in the vertical direction and the horizontal direction of the display device P. it can. Then, by storing the position thus obtained in the
なお、上記の方法で欠陥位置を検出する手段は、欠陥検出装置1’に含まれていてもよいし、欠陥検出装置1’の外部の装置にて、上記の方法で欠陥位置を検出し、検出した結果を欠陥位置メモリ27に送るようにしてもよい。また、欠陥位置の検出方法は、上記の例に限られない。
The means for detecting the defect position by the above method may be included in the
〔欠陥の検出結果のフィードバック〕
ここで、上記のように、欠陥検出処理の前処理として欠陥の検出を行う場合には、処理時間が長くなるという難点がある。そこで、図12に示す欠陥検出装置1’では、欠陥検出結果を比較対象画素の設定処理にフィードバックすることによって、比較対象画素から欠陥位置の画素を除外することもできるようになっている。
[Feedback of defect detection results]
Here, as described above, when a defect is detected as a pre-process of the defect detection process, there is a problem that the processing time becomes long. Therefore, the
つまり、図12に示すように、欠陥検出装置1’では、欠陥判定処理回路30が欠陥の判定を行った結果が、出力バッファ31に出力されるようになっていると共に、欠陥位置メモリ27にも出力されるようになっている。これにより、欠陥位置メモリ27に欠陥位置が格納されるので、選択回路28は、比較対象画素から、欠陥判定処理回路30が欠陥を検出した位置の画素を除外することができる。
That is, as shown in FIG. 12, in the
すなわち、上記の構成によれば、欠陥検出の前処理を行うことなく、比較対象画素から欠陥位置の画素を除外することができる。したがって、欠陥検出処理に要する時間を増加させることなく、欠陥検出の精度を高め、擬似欠陥の発生量を大幅に低減することができる。 That is, according to the above configuration, the pixel at the defect position can be excluded from the comparison target pixels without performing defect detection preprocessing. Therefore, the accuracy of defect detection can be improved and the generation amount of pseudo defects can be greatly reduced without increasing the time required for the defect detection processing.
〔比較演算処理の変形例〕
上述の例では、比較演算処理を、比較対象画素の輝度値の算術平均(相加平均)値と被検査画素の輝度値との差分を算出することによって行う例について説明した。算術平均値を用いる場合には、演算処理が単純であるため、比較演算処理の高速化が容易である。また、算術平均値を用いる場合には、比較対象画素の数を増やすことにより、簡単に比較演算処理の結果の信頼性を高めることができる。
[Modification of comparison operation]
In the above-described example, the example in which the comparison calculation process is performed by calculating the difference between the arithmetic average (arithmetic mean) value of the luminance value of the comparison target pixel and the luminance value of the pixel to be inspected has been described. When the arithmetic average value is used, since the arithmetic processing is simple, it is easy to speed up the comparison arithmetic processing. In addition, when the arithmetic average value is used, the reliability of the result of the comparison calculation process can be easily increased by increasing the number of comparison target pixels.
しかしながら、比較演算処理は、比較対象画素の輝度値の算術平均値と被検査画素の輝度値との差分を算出する方法に限られない。例えば、比較演算処理は、比較対象画素の輝度値の最大値及び/または最小値を除いた輝度値の算術平均値と被検査画素の輝度値との差分を算出するようにしてもよい。これにより、例えばノイズ等の発生によって異常な値となった輝度値の影響を排除して比較演算処理の結果の信頼性を高めることができる。 However, the comparison calculation process is not limited to the method of calculating the difference between the arithmetic average value of the luminance values of the comparison target pixels and the luminance value of the pixel to be inspected. For example, the comparison calculation process may calculate the difference between the arithmetic average value of the luminance values excluding the maximum value and / or the minimum value of the luminance values of the comparison target pixel and the luminance value of the pixel to be inspected. Thereby, for example, the influence of the luminance value that has become an abnormal value due to the occurrence of noise or the like can be eliminated, and the reliability of the result of the comparison calculation process can be improved.
また、比較対象画素の輝度値の偏差値を求め、求めた偏差値に基づいて比較演算処理に用いるものを選択するようにしてもよい。すなわち、一般に、表示装置Pの欠陥が発生していない箇所(正常な輝度値で表示される部位)は、欠陥が発生している箇所(正常な輝度値とは異なる輝度値で表示される部位)よりも多い。このため、複数の比較対象画素を設定した場合には、正常値となる画素の方が、異常値となる画素よりも多くなる可能性が高い。 Further, the deviation value of the luminance value of the comparison target pixel may be obtained, and the one used for the comparison calculation process may be selected based on the obtained deviation value. That is, in general, a portion where the defect of the display device P does not occur (a portion displayed with a normal luminance value) is a portion where a defect occurs (a portion displayed with a luminance value different from the normal luminance value). ) More. For this reason, when a plurality of comparison target pixels are set, there is a high possibility that the number of pixels having normal values is larger than the number of pixels having abnormal values.
したがって、偏差値が小さい場合には、その画素の輝度値は、正常である可能性が高く、偏差値が大きい場合には、異常である可能性が高いと考えられる。このため、比較対象画素の輝度値の偏差値を求め、求めた偏差値が予め定めた値よりも大きいものを除外することによって、比較演算処理の結果に対する、輝度値が異常値である可能性が高い画素の影響を低減することができる。 Therefore, when the deviation value is small, the luminance value of the pixel is highly likely to be normal, and when the deviation value is large, the possibility that the luminance value is abnormal is high. For this reason, there is a possibility that the luminance value with respect to the result of the comparison calculation process is an abnormal value by obtaining the deviation value of the luminance value of the comparison target pixel and excluding those where the obtained deviation value is larger than a predetermined value. This can reduce the influence of high pixels.
さらに、複数の比較対象画素の輝度値から線形補間によって求めた被検査画素の位置の輝度値と被検査画素の輝度値との差を差分演算値として用いてもよい。この場合には、シェーディングによる輝度値の傾きをキャンセルして比較演算処理の信頼性を高めることができる。 Furthermore, a difference between the luminance value at the position of the pixel to be inspected and the luminance value of the pixel to be inspected obtained by linear interpolation from the luminance values of the plurality of comparison target pixels may be used as the difference calculation value. In this case, it is possible to cancel the gradient of the luminance value due to shading and improve the reliability of the comparison calculation process.
例えば、図8の(d)の例における比較対象画素位置では、シェーディングの影響によって、同図の左側の画素ほど輝度値が低くなる。例えば、P0の輝度値が60、P2の輝度値が70、P4の輝度値が80のような輝度値の傾斜が生じている場合を考える。なお、P0の輝度値は正常である(表示装置PのP0に対応する位置に欠陥が発生していない)ものとする。 For example, at the comparison target pixel position in the example of FIG. 8D, the luminance value becomes lower as the pixel on the left side of FIG. 8 is affected by shading. For example, let us consider a case in which there is a gradient of luminance values such that the luminance value of P0 is 60, the luminance value of P2 is 70, and the luminance value of P4 is 80. It is assumed that the luminance value of P0 is normal (no defect has occurred at a position corresponding to P0 of the display device P).
この場合に、P2の輝度値とP4の輝度値との算術平均は、(70+80)/2=75となる。したがって、被検査画素の輝度値と比較対象画素の輝度値の算術平均値との差分を取った場合には、差分演算値は、(60−75)=−15(負の値のため黒点欠陥)となる。差分演算値がゼロでないことにより、この場合には、擬似欠陥が発生する可能性がある。 In this case, the arithmetic average of the luminance value of P2 and the luminance value of P4 is (70 + 80) / 2 = 75. Therefore, when the difference between the luminance value of the pixel to be inspected and the arithmetic average value of the luminance values of the comparison target pixels is taken, the difference calculation value is (60−75) = − 15 (because of the negative value, the black spot defect ) In this case, a pseudo defect may occur due to the fact that the difference calculation value is not zero.
一方、P2の輝度値とP4の輝度値から、線形補間によって求められるP0の位置の輝度値は、(2×70)−80=60となる。したがって、線形補間を行った場合には、差分演算値は、(60−60)=0となる。差分演算値がゼロであることにより、この場合には、擬似欠陥が発生する可能性はない。 On the other hand, the luminance value at the position of P0 obtained by linear interpolation from the luminance value of P2 and the luminance value of P4 is (2 × 70) −80 = 60. Therefore, when linear interpolation is performed, the difference calculation value is (60-60) = 0. Since the difference calculation value is zero, in this case, there is no possibility that a pseudo defect occurs.
以上のように、線形補間を用いることにより、シェーディングによる輝度値の傾きをキャンセルして比較演算処理の信頼性を高めることができる。特に、比較対象画素の位置が、被検査画素から離れた位置に設定されている場合や、被検査画素及び比較対象画素がコーナー部または端部(図6の例における中央部以外の領域)に含まれる場合には、シェーディングの影響が大きくなるので、線形補間を用いることが好ましい。 As described above, by using linear interpolation, it is possible to cancel the gradient of the luminance value due to shading and improve the reliability of the comparison calculation process. In particular, when the position of the pixel to be compared is set at a position away from the pixel to be inspected, or when the pixel to be inspected and the pixel to be compared are in a corner portion or an end portion (region other than the central portion in the example of FIG. 6) If it is included, it is preferable to use linear interpolation since the influence of shading becomes large.
なお、シェーディングの影響が小さい中央部では算術平均値を用いて差分演算を行い、それ以外の部位では線形補間を用いて差分演算を行う等、上述の比較演算処理を適宜組み合わせて欠陥検出処理を行うようにしてもよい。また、図16に示したように、シェーディングの影響により、画像の中央部の輝度値と周辺部の輝度値とは、異なる値となる。そこで、画像中の部位に応じて輝度値の補正(正規化)を行い、補正後の輝度値を用いて差分演算を行うようにしてもよい。 In addition, the defect detection process is performed by appropriately combining the above-described comparison calculation processes, such as performing a difference calculation using an arithmetic average value in the central part where the influence of shading is small, and performing a difference calculation using linear interpolation in other parts. You may make it perform. Further, as shown in FIG. 16, due to the influence of shading, the luminance value at the central portion of the image and the luminance value at the peripheral portion are different values. Therefore, the luminance value may be corrected (normalized) according to the part in the image, and the difference calculation may be performed using the corrected luminance value.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
最後に、欠陥検出装置1及び1’の各ブロック、特に差分値算出部及び欠陥判定部は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Finally, each block of the
すなわち、欠陥検出装置1または1’は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである欠陥検出装置1または1’の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記欠陥検出装置1または1’に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、欠陥検出装置1または1’を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
The
上記本発明の欠陥検出装置によれば、検査対象物を撮像した画像に基づいて、当該検査対象物の欠陥を検出する際に、擬似欠陥の発生を抑制することができる。この欠陥検出装置は、特に表示装置の点欠陥や線欠陥の検出に好適であるが、繰り返しパターンを有するものであれば、任意の検査対象物の欠陥検出に適用することができる。 According to the defect detection apparatus of the present invention, the occurrence of a pseudo defect can be suppressed when a defect of the inspection object is detected based on an image obtained by imaging the inspection object. This defect detection apparatus is particularly suitable for detecting point defects and line defects in a display device, but can be applied to defect detection of any inspection object as long as it has a repeated pattern.
1 欠陥検出装置
12 差分値算出部
13 欠陥判定部(欠陥判定手段)
20 第1アドレス制御回路(比較対象画素設定手段、抽出位置補正手段)
21 画像データ読込み回路
22a〜22i’ バッファ
23a 第1差分演算回路(指標算出手段)
23b 第2差分演算回路(指標算出手段)
24 比較/選択回路(指標選択手段)
27 欠陥位置メモリ
28 選択回路(比較対象画素変更手段)
DESCRIPTION OF
20 First address control circuit (comparison target pixel setting means, extraction position correction means)
21 Image
23b Second difference calculation circuit (index calculation means)
24 comparison / selection circuit (index selection means)
27
Claims (9)
上記被検査画素には、複数の上記比較対象画素よりなり、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、
上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出手段と、
上記指標算出手段が算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択手段と、
上記指標選択手段が選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定手段とを備え、
上記指標算出手段は、上記被検査画素が、上記画像のコーナー部または端部に含まれる場合に、上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素の輝度値を線形補間して求めた、上記被検査画素の位置における輝度値と、被検査画素の輝度値との差を算出することを特徴とする欠陥検出装置。 An image obtained by imaging an inspection object, the luminance value of the pixel to be inspected extracted from an image having a pattern in which the luminance value repeats at a constant cycle, and a pixel separated from the pixel to be inspected by the predetermined cycle A defect detection device for detecting a defect of the inspection object based on a luminance value extracted from the image of the selected comparison target pixel,
The pixel to be inspected is composed of a plurality of comparison target pixels, and a plurality of different comparison target pixel groups are associated with each other,
Index calculating means for calculating an index indicating the magnitude of deviation between the luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups. When,
An index selection means for selecting an index having the smallest absolute value as an index for defect detection among the indices calculated by the index calculation means;
Defect determining means for determining the presence or absence of a defect at a position corresponding to the pixel to be inspected of the inspection object from the magnitude relationship between the defect detection index selected by the index selecting means and a predetermined threshold value ,
The index calculation means obtains the luminance value of the comparison target pixel included in the comparison target pixel group by linear interpolation as the index when the pixel to be inspected is included in a corner portion or an end portion of the image. A defect detection apparatus that calculates a difference between a luminance value at the position of the pixel to be inspected and a luminance value of the pixel to be inspected .
上記比較対象画素が、上記欠陥位置記憶部に格納されている欠陥位置データが示す位置と一致する場合に、当該比較対象画素を、上記欠陥位置データが示す位置以外の画素に変更する比較対象画素変更手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の欠陥検出装置。 A defect position storage unit for storing defect position data indicating a position on the image corresponding to the defect position of the inspection object;
When the comparison target pixel matches the position indicated by the defect position data stored in the defect position storage unit, the comparison target pixel is changed to a pixel other than the position indicated by the defect position data. The defect detection apparatus according to claim 1, further comprising a changing unit.
上記比較対象画素変更手段は、上記欠陥判定手段が上記欠陥位置記憶部に格納した欠陥位置データを用いて、比較対象画素の変更を行うことを特徴とする請求項3に記載の欠陥検出装置。 The defect determination means stores the position on the image of the pixel to be inspected when it is determined that the inspection object has a defect in the defect position storage unit as the defect position data,
The defect detection apparatus according to claim 3, wherein the comparison target pixel changing unit changes the comparison target pixel using the defect position data stored in the defect position storage unit by the defect determination unit.
上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値の平均値と被検査画素の輝度値との差、
上記比較対象画素群から、当該比較対象画素群において、輝度値が最大となる比較対象画素、または最小となる比較対象画素の少なくとも一方を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と被検査画素の輝度値の差、
または、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素のうち、輝度値の偏差値が所定値よりも大きい比較対象画素を除いた残りの比較対象画素における輝度値の平均値と、被検査画素の輝度値との差、
を算出することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の欠陥検出装置。 When the pixel to be inspected is not included in a corner portion or an end portion of the image , the indicator calculation means, as the indicator,
The difference between the average luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected,
From the comparison target pixel group, in the comparison target pixel group, at least one of the comparison target pixel having the maximum brightness value or the minimum comparison target pixel is excluded, and the average value of the brightness value and the target value of the remaining comparison target pixels are excluded. The difference in the luminance value of the inspection pixel,
Or, among the compared pixels included in the comparison pixel group, and the average value of the luminance values in the remaining comparison target pixel deviation of the luminance values except the compared pixel greater than a predetermined value, the pixel under test The difference from the brightness value,
The defect detection apparatus according to claim 1, wherein the defect detection apparatus calculates a defect.
上記被検査画素には、複数の上記比較対象画素を含み、互いに異なる複数の比較対象画素群が対応付けられており、
上記比較対象画素群に含まれる各比較対象画素の輝度値と、上記被検査画素の輝度値とのずれの大きさを示す指標を、上記複数の比較対象画素群のそれぞれについて算出する指標算出ステップと、
上記指標算出ステップにおいて算出した指標のうち、絶対値が最も小さい指標を欠陥検出用指標として選択する指標選択ステップと、
上記指標選択ステップにおいて選択した欠陥検出用指標と、予め定めた閾値との大小関係から、上記検査対象物の上記被検査画素に対応する位置における欠陥の有無を判定する欠陥判定ステップとを含み、
上記指標算出ステップでは、上記被検査画素が、上記画像のコーナー部または端部に含まれる場合に、上記指標として、上記比較対象画素群に含まれる比較対象画素の輝度値を線形補間して求めた、上記被検査画素の位置における輝度値と、被検査画素の輝度値との差を算出することを特徴とする欠陥検出方法。 An image obtained by imaging an inspection object, the luminance value of the pixel to be inspected extracted from an image having a pattern in which the luminance value repeats at a constant cycle, and a pixel separated from the pixel to be inspected by the predetermined cycle A defect detection method executed by a defect detection device that detects a defect of the inspection object based on a luminance value extracted from the image of the selected comparison target pixel,
The inspected pixel includes a plurality of comparison target pixels, and a plurality of different comparison target pixel groups are associated with each other,
An index calculation step for calculating an index indicating the magnitude of deviation between the luminance value of each comparison target pixel included in the comparison target pixel group and the luminance value of the pixel to be inspected for each of the plurality of comparison target pixel groups. When,
An index selection step of selecting an index having the smallest absolute value as an index for defect detection among the indices calculated in the index calculation step;
A defect detection index selected in the index selection step, from the magnitude relation between the predetermined threshold, saw including a defect determination step of determining presence or absence of a defect at a position corresponding to the pixel under test in the test object ,
In the index calculation step, when the pixel to be inspected is included in a corner portion or an end portion of the image, a luminance value of a comparison target pixel included in the comparison target pixel group is obtained by linear interpolation as the index. A defect detection method comprising calculating a difference between a luminance value at the position of the pixel to be inspected and a luminance value of the pixel to be inspected .
コンピュータを上記各手段として機能させるための欠陥検出プログラム。 A defect detection program for operating the defect detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A defect detection program for causing a computer to function as each of the above means.
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