JP3400859B2 - 欠陥パターンの検出方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、撮像対象、例えば印
刷媒体に印刷された模様や文字・記号等のパターンにつ
いて、印刷漏れや異物付着、損傷等の欠陥を検出する欠
陥パターンの検出方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の欠陥パターン検出装置において
は、複数枚の同じ印刷パターンを一定の周期で読取り、
読み取った印刷パターンの入力画像を１周期前に読取っ
た印刷パターン( 標準パターン )の画像と重ね合わせ、
その相違部を抽出する方式が取られていた。

【０００３】この相違部の抽出方法は、たえず最新の画
像を標準パターンとして使用しているために、照明条件
の変動に対処しやすいとか、画像ずれなどに対しても、
直前の画像に対する相対位置が問題になるだけであるか
ら、それほど大幅なずれが生じるという問題はない、と
いう特徴をもっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像の境界部
では、明るさ変化が模様( パターン )の変化に合わせて
急峻な変動を有するので、これを実際に画像化した場
合、画素値が２つの領域の明るさの中間値を取ることに
なる。

【０００５】この中間値が、撮像系の光学的ボケや撮像
素子への模様パターンの結像位置の微妙なずれのために
標準画像と対象画像とで一定値とならず、比較時のエラ
ーとなってしまい、従来マスク処理等により境界部を比
較しないようにしていたが、これでは画像境界部の精密
な欠陥検出はできないという問題があった。また、印刷
時の模様の位置もインクの量や粘度で微妙に食い違い、
この事も細かい模様や模様の境界部での欠陥検出を困難
なものにしていた。

【０００６】さらに、従来の欠陥パターン検出装置にお
いて、これから欠陥パターンを検査する複数の印刷パタ
ーンを整列配置したシートは、ロール状に巻回されて装
置にセットされるので、ロールから引き出されたシート
は反っており、この反った状態でシート上に配置された
印刷パターンを撮像すると、比較対象となる標準パター
ンと撮像位置のずれが生じ、実際には、この撮像位置の
ずれにより欠陥パターンでないのに欠陥パターンと検出
されてしまうという問題があった。

【０００７】そこでこの発明は、印刷パターンの細かい
模様や模様の境界部で発生する、撮像系の特性のために
生じる各画素の中間的な画素値を補正し、模様の境界部
の微妙な拡大、縮小、ずれなどに応じて画像の重ね合わ
せ位置を補正することができる欠陥パターンの検出方法
及びその装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
撮像対象からの光から撮像対象の画像を検出し、予め記
憶された標準画像と比較して、これらの画像間の相違を
検出することにより、撮像画像の欠陥部を判定する欠陥
パターンの検出方法において、撮像対象からの光により
撮像対象の画像を得る撮像工程と、この撮像工程により
得られた撮像画像の各画素について、該当画素の値とこ
の該当画素の近傍画素の値との間の変化量及びその方向
を求める撮像変化量解析工程と、標準画像の各画素につ
いて、該当画素の値とこの該当画素の近傍画素の値との
間の変化量及びその方向を求める標準変化量解析工程
と、撮像変化量解析工程で求められた変化量及びその方
向と標準変化量解析工程で求められた変化量及びその方
向とを比較して、撮像画像と標準画像との相違を検出す
る相違検出工程とを有するものである。

【０００９】請求項２対応の発明は、撮像対象からの光
を検出する撮像手段及びこの撮像手段からの信号を処理
する処理手段を備え、この処理手段は、撮像手段から得
られた撮像画像と予め設定されている標準画像とを比較
し、これらの画像間の相違を検出することで撮像画像の
欠陥パターンを検出する欠陥パターンの検出装置におい
て、撮像手段により検出された各画素毎に、該当画素の
値とこの該当画素の近傍画素の値との間の変化量及びそ
の方向を求める撮像変化量解析手段と、標準画像の各画
素について、該当画素の値とこの該当画素の近傍画素の
値との間の変化量及びその方向を求める標準変化量解析
手段と、撮像変化量解析手段で求められた変化量及びそ
の方向と標準変化量解析手段で求められた変化量及びそ
の方向とを比較して、撮像画像と標準画像との相違を検
出する相違検出手段とを設けたものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】このような構成の本発明においては、各画素毎
に、該当画素の値とこの該当画素の近傍画素の値の変化
量及びその方向が求められる。また、標準画像の各画素
毎に、該当画素の値に対するこの該当画素の近傍画素の
値の変化量及びその方向が求められる。

【００１５】撮像画像について求められた各画素の近傍
画素に対する変化量及びその方向と標準画像について求
めた各画素の近傍画素に対する変化量及びその方向とを
比較して、撮像画像と標準画像との相違が検出される。

【００１６】従ってこの相違( この相違を解析すること
)により、印刷パターンの撮像位置のずれを認識するこ
とができ、撮像位置のずれを考慮して印刷パターンの欠
陥パターンが検出される。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は、この発明を適用した欠陥パターン検
出装置の概略の構成を示す図である。

【００２０】供給側ローラ１には、ロール状に巻回され
た印刷物２がセットされる。この印刷物は、検査対象の
同一の印刷パターンが複数個、一定の間隔で整列配置さ
れて印刷されている。あるいは印刷物２は、複数枚の同
一印刷パターンがシート上に一定間隔で整列配置されて
構成されている。

【００２１】前記供給側ローラ１から所定距離離れた位
置に巻取側ローラ３が設けられ、前記供給側ローラ１に
セットされた前記印刷物２は、前記巻取側ローラ３へ張
架され、この巻取側ローラ３により巻取られるようにな
っている。

【００２２】前記供給側ローラ１と前記巻取側ローラ３
との間に張架された前記印刷物２上には撮像手段として
のラインセンサ４が設置され、前記印刷物２からの反射
光が前記ラインセンサ４に入射されるように前記供給側
ローラ３の上方に照明部５が設置されている。この照明
部５は、照明駆動部６により電力が供給制御されて、前
記印刷物２の表面に光を照射する。前記ラインセンサ
は、複数の光電変換素子( 例えばＣＣＤ( charge coupl
ed device)素子 )を１列( ライン状 )に配列して構成さ
れている。

【００２３】処理部７は、前記ラインセンサ４から出力
される信号( 撮像信号 )を処理して、前記印刷物の各印
刷パターンの欠陥部を抽出し、この処理部７に接続され
た表示器８にその処理結果に基づいて欠陥部を表示させ
る。

【００２４】図２は、前記処理部７の要部回路構成を示
すブロック図である。前記ラインセンサ４から出力され
る撮像信号は、Ａ／Ｄ( analogue/digital )変換器１１
に入力され、前記ラインセンサ４の各画素毎にデジタル
データに変換され、ヒステリシス処理回路１２へ出力さ
れる。

【００２５】このヒステリシス処理回路１２は、後述す
るように、入力されたデジタルデータについて、最適な
レベル補正が行われる。このヒステリシス処理回路１２
からの出力データ( 画像データ )は、遅延回路１３に入
力されると共に方向決定回路１４に入力される。前記遅
延回路１３からは１周期遅延されたヒステリシス処理回
路１２からの画像データが、前記方向決定回路１４及び
第１比較回路１５、第２比較回路１６、第３比較回路１
７に入力されるようになっている。

【００２６】前記方向決定回路１４は、後述するよう
に、前記ヒステリシス処理回路１２から直接入力された
画像データについて、比較方向を指定し、各比較方向に
ついて前記遅延回路１３から入力された画像データと重
ね合わせを行い、重ね合わせの結果を比較して方向タイ
プを決定する。

【００２７】ウィンドウ切替回路１８は、後述するよう
に、前記方向決定回路１４で決定された方向タイプに合
わせて、３種類のウィンドウの切り出しが行われる。こ
のウィンドウ切替回路１８で切り出された３種類の各ウ
ィンドウについて、それぞれ前記第１比較回路１５、前
記第２比較回路１６、前記第３比較回路１７により前記
遅延回路１３から入力された１周期前の画像データとの
重ね合わせを行って相違量を求め、その相違量を評価し
て評価値データに変換する。すなわち、評価値データ
は、画像データの欠陥部分を示すデータである。

【００２８】前記比較回路１５，１６，１７で得られた
評価値データは、最小相違量選択手段としての最小値選
択回路１９へ出力される。この最小値選択回路は、各評
価値データを比較して評価値が最小のデータを選択し
て、２値化回路２０へ出力する。

【００２９】この２値化回路２０では、評価値データを
所定のしきい値により２値化してノイズ除去回路２１へ
出力する。このノイズ除去回路２１では、２値化された
データを縮小／拡大でその１画素程度のノイズ部分を除
去する回路である。

【００３０】このノイズ除去回路２１でノイズ部分が除
去された２値化データが、最終的な欠陥部分を抽出した
データであり、このデータに基づいて例えば表示器８に
欠陥部を表示させる。

【００３１】図３は、前記ヒステリシス処理回路１２の
要部回路構成を示すブロック図である。前記Ａ／Ｄ変換
器１１から出力されたデジタルデータは、ウィンドウ切
出回路３１に入力される。

【００３２】このウィンドウ切出回路３１では、後述す
るように、各デジタルデータ( 画素データ、それぞれ注
目画素データと称する。 )に対して、３×３画素( 注目
画素を含む近傍９個のデータ )又は５×５画素( 注目画
素を含む近傍２５個のデータ)のウィンドウ切り出しを
行う。なお、ここでは３×３画素又は５×５画素により
実際上十分な効果が得られるので記載したが、この発明
はこれに限定されるものではなく、例えば７×７画素等
の他のウィンドウ切り出しの方法もある。以下、簡単の
ために３×３画素のウィンドウ切り出しの例で説明す
る。

【００３３】この各デジタルデータに対して切り出され
た３×３画素のデータは、最大値抽出回路３２、最小値
抽出回路３３へ出力され、最大／最小選択回路３４へは
デジタルデータが初期値のデータとして出力される。

【００３４】前記最大値抽出回路３２は、各デジタルデ
ータに対して切り出された各３×３画素のデータ( それ
ぞれ９個ずつの )のうちの最大値のデータを抽出し、前
記最大／最小選択回路３４へ出力する。また、前記最小
抽出回路３３は、各デジタルデータに対して切り出され
た各３×３画素のデータのうちの最小値のデータを抽出
し、前記最大／最小選択回路３４へ出力する。

【００３５】前記最大／最小選択回路３４は、最大値の
データと最小値のデータのうち初期値のデータとの差が
小さい方のデータを選択し、この選択したデータを該当
する画素のデジタルデータとして出力する。

【００３６】前記最大値抽出回路３２及び前記最小値抽
出回路３３は、分布解析手段を構成し、前記最大／最小
選択回路３４は、画素値変更手段を構成している。図４
は、前記ウィンドウ切出回路３１の要部回路構成を示す
ブロック図である。

【００３７】前記Ａ／Ｄ変換器１１から出力されたデジ
タルデータは、デジタルデータを格納するレジスタを前
記ラインセンサ４から出力されるデジタルデータの個数
分シリアルに接続した第１シフトレジスタ４１へ入力さ
れると共に、順次デジタルデータを格納するレジスタを
３個シリアルに接続した第１の３連結シフトレジスタ４
２へ入力される。

【００３８】また、第１シフトレジスタ４１には、デジ
タルデータを格納するレジスタを前記ラインセンサ４か
ら出力されるデジタルデータの個数分シリアルに接続し
た第２シフトレジスタ４３が、シリアルに接続されてい
ると共に、デジタルデータを格納するレジスタを３個シ
リアルに接続した第２の３連結シフトレジスタ４４もシ
リアルに接続されている。

【００３９】さらに、第２シフトレジスタ４３には、デ
ジタルデータを格納するレジスタを３個シリアルに接続
した第３の３連結シフトレジスタ４５がシリアルに接続
されている。

【００４０】前記各３連結シフトレジスタ４２，４４，
４５の各レジスタからは、格納したデジタルデータを出
力するようになっている。前記第１の３連結シフトレジ
スタ４２の前記Ａ／Ｄ変換器１１から最初にデジタルデ
ータが格納されるレジスタからのデジタルデータをＧ１
とし、順次シフトされて格納されるレジスタからのデジ
タルデータをＧ２、Ｇ３とする。また、前記第２の３連
結シフトレジスタ４４の前記第１シフトレジスタ４１か
ら最初にデジタルデータが格納されるレジスタからのデ
ジタルデータをＧ４とし、順次シフトされて格納される
レジスタからのデジタルデータをＧ５、Ｇ６とする。さ
らに、前記第３の３連結シフトレジスタ４５の前記第２
シフトレジスタ４３から最初にデジタルデータが格納さ
れるレジスタからのデジタルデータをＧ７とし、順次シ
フトされて格納されるレジスタからのデジタルデータを
Ｇ８、Ｇ９とする。

【００４１】すると、図５に示すように、画像データの
３×３画素のウィンドウ( 画像データ )が切り出され
る。従って、Ｇ１〜Ｇ９のデジタルデータが前記最大値
抽出回路３２及び前記最小値抽出回路３３へ出力され、
画像データの３×３画素のウィンドウの中心のデジタル
データ( 注目画素データ )となるＧ５のデジタルデータ
が前記最大／最小選択回路３４へ初期値のデータとして
出力される。

【００４２】図６は、前記最大／最小選択回路３４の要
部回路構成を示すブロック図である。前記ウィンドウ切
出回路３１から出力された初期値のデータ( Ｇ５ )及び
前記最大値抽出回路３２から出力された最大値のデータ
は、最大値差算出回路５１に入力され、この最大値差算
出回路５１でそのデータ差が算出される。

【００４３】また、前記ウィンドウ切出回路３１からの
初期値データ及び最小値抽出回路３３から出力された最
小値のデータは、最小値差算出回路５２へ入力され、こ
の最小値算出回路５２でそのデータ差が算出される。

【００４４】前記最大値差算出回路５１及び前記最小値
差算出回路５２からそれぞれ算出されたデータ差が比較
回路５３に入力され、この比較回路５３は、２つのデー
タ差を比較して、その小さい方を選択回路５４に指定す
る。この選択回路５４には、前記最大値抽出回路３２及
び前記最小値抽出回路３３からそれぞれ最大値のデータ
及び最小値のデータが入力されるようになっており、前
記比較回路５３による指定により、最大値のデータ又は
最小値のデータのうちの一方を選択して、該当する画素
のデジタルデータとして出力するようになっている。

【００４５】すなわち、簡単のため１次元的な例で説明
すれば、同一の印刷パターンを撮像したにもかかわら
ず、図７( ａ )と図７( ｂ )とで示すように、印刷パタ
ーンの撮像位置にずれが生じると、中間的なデジタルデ
ータ( 画素データ )の値がずれてしまうという問題があ
る。図７( ａ )の撮像に対してその撮像位置が( ｉ−
１)番目の画素の方向にずれたとすると、図７( ｂ )に
示すようにデジタルデータが得られる。ここではｉ番目
の画素及び( ｉ＋１ )番目の画素のデジタルデータの値
が、ｄ１及びｄ２だけ変化してしまう。この問題を解決
するため、上述したように構成されたヒステリシス回路
１２は、中間的なデジタルデータをその値が近い近傍の
デジタルデータの値に置き換えて排除する。

【００４６】図８( ａ )に示すように、デジタルデータ
が得られたとすると、まず、注目画素を含めて前後３個
の画素データによるウィンドウを切り出す。ｉ番目の画
素のウィンドウについて、( ｉ−１ )番目の画素のデジ
タルデータの値Ｌ１と、ｉ番目の画素のデジタルデータ
の値( 初期値 )Ｌ２、( ｉ＋１ )番目の画素のデジタル
データの値Ｌ３とすると、このウィンドウの最大値はＬ
３、最小値Ｌ１、初期値Ｌ２となる。そこで、Ｌ３−Ｌ
２、Ｌ２−Ｌ１が算出され、Ｌ３−Ｌ２＞Ｌ２−Ｌ１と
なるので、注目画素であるｉ番目の画素のデジタルデー
タの値は、Ｌ１に変更される。

【００４７】また、( ｉ＋１ )番目の画素のウィンドウ
について、ｉ番目の画素のデジタルデータの値Ｌ２、(
ｉ＋１ )番目の画素のデジタルデータの値( 初期値 )Ｌ
３、( ｉ＋２ )番目の画素のデジタルデータの値Ｌ４と
すると、このウィンドウの最大値はＬ４、最小値Ｌ２、
初期値Ｌ３となる。そこで、Ｌ４−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ２が
算出され、Ｌ４−Ｌ３＜Ｌ３−Ｌ２となるので、注目画
素である( ｉ＋１ )番目の画素のデジタルデータの値は
Ｌ４に変更される。

【００４８】その結果、図８( ｂ )に示すように、中間
的なデジタルデータのない画像データ変えられる。すな
わち、印刷パターン中の模様等の境界部が明確になる。
ここでは簡単のため１次元的な例で説明したが、例えば
図５に示すような２次元的にも同様に処理され、印刷パ
ターン中の模様等の境界部が明確になる。

【００４９】図９は、前記方向決定回路１４の要部回路
構成を示すブロック図である。前記ヒステリシス処理回
路１２からの出力データ( 画像データ )は、Ｘ方向変化
量ｄxr抽出回路６１及びＹ方向変化量ｄyr抽出回路６２
に入力される。また、前記遅延回路１３からの１周期遅
延された出力データ( 画像データ )は、Ｘ方向変化量ｄ
xs抽出回路６３及びＹ方向変化量ｄys抽出回路６４に入
力される。

【００５０】前記抽出回路６１，６２，６３，６４に
は、前記ヒステリシス処理回路１２の前記ウィンドウ切
出回路３１に相当する回路が組み込まれており、それぞ
れ以下に示す( １ )式及び( ２ )式により、それぞれ変
化量ｄxr，ｄxs及びｄyr，ｄysが算出される。

【００５１】 ｄxr( ｄxs )＝( Ｇ３＋Ｇ６＋Ｇ９ )−( Ｇ１＋Ｇ４＋Ｇ７ )…( １ ) ｄyr( ｄys )＝( Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３ )−( Ｇ７＋Ｇ８＋Ｇ９ )…( ２ ) Ｘ方向加算回路６５は、前記Ｘ方向変化量ｄxr抽出回路
６１及び前記Ｘ方向変化量ｄxs抽出回路６３から出力さ
れた変化量ｄxr，ｄxsを加算し、その加算結果ｄｘ＝ｄ
xr＋ｄxsを方向判定回路６７へ出力する。

【００５２】また、Ｙ方向加算回路６６は、前記Ｙ方向
変化量ｄyr抽出回路６２及び前記Ｙ方向変化量ｄys抽出
回路６４から出力されたｄyr，ｄysを加算し、その加算
結果ｄｙ＝ｄyr＋ｄysを前記方向判定回路６７へ出力す
る。

【００５３】Ｘ方向変化量ｄxr抽出回路６１及びＹ方向
変化量ｄyr抽出回路６２は、撮像変化量解析手段を構成
し、Ｘ方向変化量ｄxs抽出回路６３及びＹ方向変化量ｄ
ys抽出回路６４は、標準変化量解析手段を構成してい
る。

【００５４】この方向判定回路６７は、前記Ｘ方向加算
回路６５及び前記Ｙ方向加算回路６６から出力されたｄ
ｘとｄｙに基づいて、画像ずれのタイプを以下に示す４
種類のタイプのうちから決定する。

【００５５】( タイプ０ )は、ｄｘ、ｄｙの各絶対値が
相手のα倍以内で、ｄｘ×ｄｙの符号が負のとき。( タ
イプ１ )は、ｄｙの絶対値がｄｘの絶対値のα倍以上の
とき。

【００５６】( タイプ２ )は、ｄｘ、ｄｙの各絶対値が
相手のα倍以内で、ｄｘ×ｄｙの符号が正のとき。( タ
イプ３ )は、ｄｘの絶対値がｄｙの絶対値のα倍以上の
とき。

【００５７】ここで、αは２〜３程度の最適な値をと
る。この４種類のタイプ０〜３は、図１０に示すような
画像ずれに対応する。すなわち、図１０( ａ )，図１０
( ｂ )，図１０( ｃ )，図１０( ｄ )において縦方向を
ｙ軸、横方向をｘ軸とすると、タイプ０は図１０( ａ )
に対応し、タイプ１は図１０( ｂ )に対応し、タイプ２
は図１０( ｃ )に対応し、タイプ３は図１０( ｄ )に対
応する。

【００５８】つまり、この方向決定回路１４は、図１１
( ａ )に示すように、印刷パターン( 印刷パターンの模
様の境界部、実線で示す )が１周期前に撮像した画像デ
ータ( 破線で示す )と位置ずれがある場合、印刷パター
ンの模様の明るさの変化方向に位置を１画素又は図示し
ないが( 例えば７×７画素のウィンドウを切出しておく
ことにより２画素ずらせられる )数画素ずらせながら重
ね合わせを行って相違量の一番小さいものを検出するた
めに行われる。その結果、撮像したばかりの画像データ
は、図１１( ｂ )に示すように、撮像された印刷パター
ンは破線から実線へと移動する。この図１１( ｂ )中の
Δｆ及びθは、( ３ )式及び( ４ )式により算出され
る。

【００５９】

【数１】

【００６０】前記ウィンドウ切替回路１８は、５×５画
素のウィンドウを切り出しておき、前記方向決定回路１
４により決定されたタイプに応じて、５×５画素のウィ
ンドウにおけるＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれの位置で３×３画
素のウィンドウを３種類切出す。

【００６１】この３種類の切出された３×３画素のウィ
ンドウＡ、Ｂ及びＣは、それぞれ前記第１比較回路１
５、前記第２比較回路１６及び前記第３比較回路１７に
供給される。一方、遅延回路１３から各比較回路１５、
１６及び１７に１周期前の画像データが供給され、この
各比較回路１５、１６及び１７では、それぞれウィンド
ウＡ、Ｂ及びＣと１周期前の画像データとの重ね合わせ
が行われ、その相違量が評価される。

【００６２】前記各比較回路１５、１６及び１７は、そ
れぞれ評価値データを前記最小値選択回路１９へ出力す
る。相違量の評価方法については、以下に説明するよう
にして算出される。

【００６３】前記遅延回路１３から出力される１周期前
の画像データの３×３画素のウィンドウの各( 明るさの
)データをＧ１〜Ｇ９とし、ウィンドウ切替回路１８か
ら出力される３×３画素のウィンドウの各( 明るさの )
データをｇ１〜ｇ９とすると、単純な明るさ評価として
の評価値Ｐ０は( ５ )式により算出される。

【００６４】

【数２】 さらに、方向を含めて厳密に印刷パターンの相違量を評
価したときの評価値Ｐ１は、ｄxs、ｄys、ｄxr、ｄyrを
使用して( ６ )式により算出される。

【００６５】

【数３】

【００６６】なお、ｄxs、ｄys、ｄxr、ｄyrの添数字ｉ
は、３×３画素のウィンドウの位置を示すものである。
また、( ７ )式により算出される判定式Ｄが０に近い場
合には、( ５ )式による評価値Ｐ０を使用し、それ以外
の場合には( ６ )式による評価値Ｐ１を使用する混合形
式を取ることもできる。

【００６７】前記各比較回路１５、１６及び１７が( ６
)式により評価値データを求めると、この前記各比較回
路１５、１６及び１７は、相違検出手段を構成する。こ
のような構成の本実施例においては、ラインセンサ４に
より撮像された画像データは、Ａ／Ｄ変換器１１を介し
てヒステリシス処理回路１２に入力され、このヒステリ
シス処理回路１２において、３×３画素のウィンドウが
切出され、注目画素について、この注目画素を含む周辺
の９個の画素の最大値と最小値を求め、この最大値と最
小値のうち注目画素の値に近い方を選択し、この選択し
た値を注目画素の値とする。

【００６８】これにより、印刷パターンの境界部におけ
る中間的なデータを除去して、境界部が明瞭に補正され
る。このように境界部が明瞭に補正された画像データ
は、方向決定回路１４により１周期前に撮像された画素
データとの比較により、画像ずれの方向が図１０に示す
４種類のタイプのうちから決定される。

【００６９】方向決定回路１４により決定されたタイプ
に応じて、ウィンドウ切替回路１８は、３種類の切出さ
れた３×３画素のウィンドウＡ、Ｂ及びＣが切出され、
これらのウィンドウＡ、Ｂ及びＣは、それぞれ第１比較
回路１５、第２比較回路１６及び第３比較回路１７によ
り、遅延回路１３から出力された１周期前の画像データ
と比較され、その相違量が評価される。

【００７０】最小値選択回路１９は、各比較回路１５，
１６及び１７から出力される３種類の評価データのう
ち、評価値の最小のデータを選択して、２値化回路２０
に出力する。

【００７１】この２値化回路２０で２値化された評価デ
ータは、ノイズ除去回路２１に出力され、このノイズ除
去回路２１でノイズが除去される。このノイズ除去回路
２１でノイズが除去された評価データにより欠陥パター
ンが抽出される。

【００７２】このように本実施例によれば、注目画素と
その周辺の画素とにより構成されたウィンドウ内の最大
値と最小値を求め、その最大値と最小値のうち注目画素
の値に近い方の値で注目画素の値を変更するヒステリシ
ス処理回路１２と、撮像画像の各画素毎にＸ方向変化量
及びＹ方向変化量を求めると共に遅延回路１３からの１
周期前の画像( 標準画像 )の各画素毎にＸ方向変化量及
びＹ方向変化量を求め、これらの変化量に基づいて、印
刷パターンの撮像位置のずれを４種類のパターンのうち
から決定する方向決定回路１４と、この決定されたパタ
ーンに応じて撮像画像から３種類の３×３画素のウィン
ドウを切出すウィンドウ切替回路１８と、この３種類の
３×３画素のウィンドウについてそれぞれ遅延回路１３
からの画像と比較して、その相違量を評価する比較回路
１５，１６，１７と、各比較回路１５，１６，１７から
出力される評価データのうちの最小値を選択する最小値
選択回路１９を設けたことにより、ヒステリシス処理回
路１２で中間的なデータを補正することができ、方向決
定回路１４により撮像画像の各画素毎のＸ方向及びＹ方
向の変化量と遅延回路１３からの画像の各画素後とのＸ
方向及びＹ方向の変化量とを比較して位置ずれのパター
ンを決定することができる。

【００７３】従って、ヒステリシス処理回路１２によ
り、不明瞭な画素の値を排除して、画像のパターンを明
瞭にすることができる。また、方向決定回路１４により
印刷パターンの位置ずれの方向を決定する事ができる。
その結果、従来印刷パターンについて８方向のずれにつ
いて考慮しなければならなかったのに対して、本実施例
では１方向のみについて考慮すれば良い。すなわち、１
方向のみの比較回路で済むため、回路構成が簡略するこ
とができ、印刷パターンの撮像時の位置ずれを正確に補
正することができる。

【００７４】以上により、本実施例によれば高精度に欠
陥パターンを検出することができる。なおこの実施例で
は、印刷パターンからの反射光を検出して、欠陥パター
ンを検出するものについて説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば、印刷パターンからの
透過光を検出するものについても適用できるものであ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
印刷パターンの細かい模様や模様の境界部で発生する、
撮像系の特性のために生じる各画素の中間的な画素値を
補正し、模様の境界部の微妙な拡大、縮小、ずれなどに
応じて画像の重ね合わせ位置を補正することができる欠
陥パターンの検出方法及びその装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の欠陥パターン検出装置の
概略の構成を示す図。

【図２】同実施例の欠陥パターン検出装置の処理部の要
部回路構成を示すブロック図。

【図３】同実施例の欠陥パターン検出装置のヒステリシ
ス処理回路の要部回路構成を示すブロック図。

【図４】同実施例の欠陥パターン検出装置のウィンドウ
切出回路の要部回路構成を示すブロック図。

【図５】同実施例の欠陥パターン検出装置のウィンドウ
切出回路により切出された３×３画素のウィンドウを示
す図。

【図６】同実施例の欠陥パターン検出装置の最大／最小
選択回路の要部回路構成を示すブロック図。

【図７】同実施例の撮像した画素データの１次元的な分
布を示す図。

【図８】同実施例の欠陥パターン検出装置のヒステリシ
ス処理回路により画素データの１次元的な分布に対する
処理前と処理後を示す図。

【図９】同実施例の欠陥パターン検出装置の方向決定回
路の要部回路構成を示すブロック図。

【図１０】同実施例の欠陥パターン検出装置の方向決定
回路により決定される４種類のパターンを示す図。

【図１１】同実施例の欠陥パターン検出装置の方向決定
回路及び回路による画像ずれの処理前と処理後を示す
図。

【符号の説明】

４…ラインセンサ、 ７…処理部、 １２…ヒステリシス処理回路、 １３…遅延回路、 １４…方向決定回路、 １５，１６，１７…比較回路、 １８…ウィンドウ切替回路、 １９…最小値選択回路、 ３１…ウィンドウ切出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−128484（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−507（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−26191（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 - 9/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象からの光から撮像対象の画像を
   検出し、予め記憶された標準画像と比較して、これらの
   画像間の相違を検出することにより、前記撮像画像の欠
   陥部を判定する欠陥パターンの検出方法において、前記
   撮像対象からの光により前記撮像対象の画像を得る撮像
   工程と、この撮像工程により得られた撮像画像の各画素
   について、該当画素の値とこの該当画素の近傍画素の値
   との間の変化量及びその方向を求める撮像変化量解析工
   程と、前記標準画像の各画素について、該当画素の値と
   この該当画素の近傍画素の値との間の変化量及びその方
   向を求める標準変化量解析工程と、前記撮像変化量解析
   工程で求められた変化量及びその方向と前記標準変化量
   解析工程で求められた変化量及びその方向とを比較し
   て、前記撮像画像と前記標準画像との相違を検出する相
   違検出工程とを有することを特徴とする欠陥パターンの
   検出方法。
2. 【請求項２】 撮像対象からの光を検出する撮像手段及
   びこの撮像手段からの信号を処理する処理手段を備え、
   この処理手段は、前記撮像手段から得られた撮像画像と
   予め設定されている標準画像とを比較し、これらの画像
   間の相違を検出することで前記撮像画像の欠陥パターン
   を検出する欠陥パターンの検出装置において、前記撮像
   手段により検出された各画素毎に、該当画素の値とこの
   該当画素の近傍画素の値との間の変化量及びその方向を
   求める撮像変化量解析手段と、前記標準画像の各画素に
   ついて、該当画素の値とこの該当画素の近傍画素の値と
   の間の変化量及びその方向を求める標準変化量解析手段
   と、前記撮像変化量解析手段で求められた変化量及びそ
   の方向と前記標準変化量解析手段で求められた変化量及
   びその方向とを比較して、前記撮像画像と前記標準画像
   との相違を検出する相違検出手段とを設けたことを特徴
   とする欠陥パターンの検出装置。