JP3985891B2 - 画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像欠陥検出装置に関し、特に、表示装置に表示された画像の欠陥を検出するためのしきい値を設定して、画像の欠陥を高精度で検出する画像欠陥検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルを使用した表示装置等のように均一な透過特性が要求される表示装置等は、その表示画像に欠陥がないか否かをその生産工程において検査している。このような欠陥検査は、主に、作業者による目視検査によって行われている。目視検査は、周囲環境差、個人差等の影響を受けやすいので、適切な検査結果を得ることが困難である。
【0003】
このような背景から、本発明者らは、表示画像の欠陥を検出する欠陥検査を目視検査から自動検査へと自動化するために、表示画像の欠陥を自動的に検出する画像欠陥検出装置を特願2000−107015号において提案している。この画像欠陥検出装置は、画像を構成する画素を表す画素データをデジタル化し、デジタル化した画素データに基づいて比較値を算出し、算出した比較値と予め設定されたしきい値とに基づいて表示画像の欠陥を自動的に検出する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像欠陥検出装置によって表示画像の欠陥を自動的に検出するためには、表示画像の欠陥を検出するためのしきい値を予め設定しておかなければならない。予め設定しておくべきしきい値は、生産現場において採取した多量の画像データを熟練者が目視することによって定められている。
【0005】
しかしながら、多量の画像データを生産現場において採取する作業には多くの時間と労力とが必要であり、採取した多量の画像データを熟練者が目視してしきい値を定める作業にも多くの時間と労力とが必要であるという問題がある。
【0006】
本発明は、係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、表示画像の欠陥を検出するためのしきい値を自動的に設定することができる画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像欠陥検出装置は、複数の画素によって構成される画像を撮像する撮像手段と、該画像の欠陥を検出するためのN個の検出領域と(Nは、2以上の整数)、該N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを該画像に設定する領域設定手段と、前記各検出領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データと、前記各検出領域に対応する前記基準領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データとに基づいて、前記各検出領域ごとに比較値をそれぞれ算出する比較値算出手段と、該比較値算出手段によって算出されたN個の該比較値をその値の順番に並べ替える並べ替え手段と、該並べ替え手段によって並べ替えられた該N個の比較値のうち該比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値とに基づいて、該画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、該しきい値と該N個の比較値とに基づいて、該画像の欠陥を検出する欠陥検出手段とを具備し、前記しきい値設定手段は、前記比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きいときは、該(J+w)番目の比較値を前記しきい値として設定することを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【0008】
前記並べ替え手段は、前記N個の比較値を昇順に並べ替えてもよい。
【0010】
前記並べ替え手段は、前記J番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きくないときは、ユーザによって入力されたデータに基づいて前記しきい値を設定してもよい。
【0011】
前記画像欠陥検出装置は、複数種類の画像の欠陥を検出し、前記領域設定手段は、前記N個の検出領域と前記N個の基準領域とを前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定し、前記比較値算出手段は、前記N個の比較値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに算出し、前記並べ替え手段は、前記N個の比較値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに並べ替え、前記しきい値設定手段は、前記しきい値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定し、前記欠陥検出手段は、前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定されたしきい値と、該複数種類の画像の欠陥ごとに算出されたN個の比較値とに基づいて、前記画像の欠陥を該複数種類の画像の欠陥ごとに検出してもよい。
【0012】
前記複数種類の画像の欠陥は、点欠陥とシミ欠陥と線欠陥とムラ欠陥とを含んでいてもよい。
【0013】
前記画像は、色相系(赤、緑および青等)の色成分を有しており、前記比較値算出手段は、各色成分ごとに前記N個の比較値を算出し、前記並べ替え手段は、各色成分ごとに該N個の比較値を並べ替え、前記しきい値設定手段は、各色成分ごとに前記しきい値を設定し、前記欠陥検出手段は、各色成分ごとに前記画像の欠陥を検出してもよい。
【0014】
本発明に係る画像欠陥検出方法は、複数の画素によって構成される画像を撮像する撮像工程と、該画像の欠陥を検出するためのN個の検出領域と(Nは、2以上の整数)、該N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを設定する領域設定工程と、前記各検出対象領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データと、前記各検出対象領域に対応する前記基準領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データとに基づいて、前記各検出領域ごとに比較値をそれぞれ算出する比較値算出工程と、該比較値算出工程によって算出されたN個の該比較値を該N個の比較値の値の順番に並べ替える並べ替え工程と、該並べ替え工程によって並べ替えられた該N個の比較値のうち該比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値とに基づいて、該画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を設定するしきい値設定工程と、該しきい値設定工程によって設定された該しきい値と該比較値算出工程によって算出された該N個の比較値とに基づいて、該画像の欠陥を検出する欠陥検出工程とを包含し、前記しきい値設定工程において、前記比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きいときは、該(J+w)番目の比較値を前記しきい値として設定することを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【0015】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係る画像欠陥検出装置を説明する。本実施の形態に係る画像欠陥検出装置は、液晶パネルの表示画面等のように均一な透過特性が要求される表示装置等によって表示される画像における欠陥を検出するためのしきい値を自動的に設定する。
【0016】
図1は、本実施の形態に係る画像欠陥検出装置100のブロック図である。画像欠陥検出装置100は、液晶パネルの表示画面に表示される画像の欠陥を検出する。画像欠陥検出装置100は、レンズ1およびカメラ2を有する撮像部3を備えている。撮像部3は、液晶パネル25の表示画面に表示される画像を、レンズ1を通してカメラ2によって撮像する。
【0017】
撮像部3には、AD変換器4が接続されている。AD変換器4は、撮像部3によって撮像された画像を表す画像データをアナログデジタル(AD)変換する。AD変換器4の出力はメモリ5に与えられており、メモリ5は、AD変換器4によってAD変換された画像データを格納する。
【0018】
メモリ5に格納された画像データは、RGB分離器6によって、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色成分ごとに分離される。RGB分離器6によって分離された画像データは、R、GおよびBの各成分ごとにメモリ7に格納される。ここでは、RGB分離器6にてR、GおよびBに分離しているが、他の色相系に分離してもよい。
【0019】
画像欠陥検出装置100は、領域設定部17を備えている。領域設定部17は、撮像部3によって撮像された画像における欠陥を検出するためのN個の検出領域と(Nは、2以上の整数)、N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを、撮像部3によって撮像された画像の撮像領域に設定する。
【0020】
画像欠陥検出装置100には、検査部8が設けられている。図2は、検査部8のブロック図である。検査部8は、領域記憶部18と比較値算出部19と欠陥検出部20とを備えている。領域記憶部18には、領域設定部17によって設定されたN個の検出領域の位置を表す位置データと、N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域の位置を表す位置データとが格納されている。比較値算出部19は、メモリ7に格納された画像データを構成する複数の画素データのうち領域記憶部18に格納された各検出領域内の複数の画素データと、各検出領域に対応する基準領域内の画素データとに基づいて、各検出領域ごとに比較値をそれぞれ算出する。欠陥検出部20は、比較値算出部19によって算出されたN個の比較値と、後述するように自動的に設定されるしきい値とに基づいて、撮像部3によって撮像された画像の欠陥を検出する。
【0021】
画像欠陥検出装置100は、並べ替え部10を備えている。並べ替え部10は、比較値算出部19によって算出されたN個の比較値をN個の比較値の値の順番に並べ替える。
【0022】
画像欠陥検出装置100には、しきい値設定部12が設けられている。しきい値設定部12は、撮像部3によって撮像された画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を自動的に設定する。しきい値設定部12は、分布判定部11を備えている。分布判定部11は、並べ替え部10によって並べ替えられたN個の比較値のうち比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値とに基づいて、並べ替えられたN個の比較値の分布状態を判定し、所定の分布状態であると判定したときは、(J+w)番目の比較値をしきい値として設定する。しきい値設定部12には、しきい値レジスタ13が設けられており、しきい値レジスタ13は、分布判定部11によって設定されたしきい値を格納する。
【0023】
画像欠陥検出装置100は、結果出力部15としきい値入力部16とを備えている。結果出力部15は、分布判定部11によってN個の比較値の分布状態が所定の分布状態でないと判定されたときに、N個の比較値の分布状態を表示する。しきい値入力部16は、N個の比較値の分布状態が所定の分布状態でないと判定され、N個の比較値の分布状態が結果出力部15に表示されたときに、しきい値を入力するために操作される。画像欠陥検出装置100には、画像欠陥検出装置100の全体の動作を制御する中央処理装置(CPU)14が設けられている。
【0024】
図3は、画像欠陥検出装置100が検出する画像の欠陥の説明図である。画像欠陥検出装置100は、複数種類の欠陥を検出することができる。複数種類の欠陥には、点欠陥21、シミ欠陥22、線欠陥23およびムラ欠陥24が含まれている。点欠陥21とは、1つの画素を表示するための画素表示データの値が、その周囲の画素を表す画素表示データの値よりも極端に大きい(または小さい)欠陥とする。シミ欠陥22とは、水平方向および垂直方向に沿って面状に隣接する複数の画素をそれぞれ表示するための画素表示データの値が、その周囲の画素を表示するための画素表示データの値よりも、点欠陥21程に極端ではないけれども、かなり大きい(または小さい)欠陥とする。線欠陥23とは、シミ欠陥22と同様に、点欠陥21程に極端ではないけれども、その周囲の画素を表示するための画素表示データの値よりもかなり大きい(または小さい)値を有する画素表示データによって表される複数の画素が所定の方向に沿って線状に隣接している欠陥とする。図3に示す例では、複数の画素が水平方向に沿って線状に隣接している線欠陥23と、垂直方向に沿って線状に隣接している線欠陥23とが示されている。ムラ欠陥24とは、その周囲の画素を表示するための画素表示データの値との差がシミ欠陥22よりもさらに小さい複数の画素が、シミ欠陥22よりも広い範囲にわたって隣接している欠陥とする。
【0025】
図4は、実施の形態に係る画像欠陥検出装置100による画像欠陥検出方法を示すフローチャートである。
【0026】
まず、画像の欠陥を検出するためのN個の検出領域と、N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを領域設定部17を操作して撮像領域に設定し、検査部8に設けられた領域記憶部18に格納する。
【0027】
N個の検出領域とN個の基準領域とは、R、G、Bの各色成分ごとに設定される。R、G、Bの各色成分ごとに設定されたN個の検出領域とN個の基準領域とは、さらに、画像欠陥検出装置100が検出する欠陥の種類に応じて設定される。
【0028】
図5は、点欠陥21を検出するための検出領域26と基準領域27を撮像領域に設定する方法を説明する図である。まず、検出領域26を撮像領域28に設定する。検出領域26は、3画素×3画素のマトリックスサイズに設定されている。点欠陥21は、通常、1画素の欠陥であるけれども、AD変換器4におけるAD変換等によって画像データが鈍るために、1画素の欠陥がその周囲の画素に影響するおそれがある。従って、検出領域26はこのような画像データの鈍りを考慮して、1画素よりも大きい3画素×3画素等のマトリックスサイズに設定することが好ましい。次に、検出領域26に隣接するように3画素×3画素の基準領域27を設定する。図5に示す例では、検出領域26の左横に隣接する例を示している。
【0029】
このようにして、撮像領域28の全体を覆うように、点欠陥21を検出するN個の検出領域26を設定するとともに、N個の検出領域26にそれぞれ隣接するN個の基準領域を設定する。
【0030】
シミ欠陥22を検出するための検出領域および基準領域は、前述した点欠陥21を検出するための検出領域26および基準領域27のマトリックスサイズよりも大きいマトリックスサイズによってそれぞれ設定する。
【0031】
図6は、線欠陥23を検出するための検出領域26Aと基準領域27Aとを撮像領域28に設定する方法を説明する図である。例えば垂直方向に沿った線欠陥23を検出するためには、垂直方向に沿って細長いマトリックスサイズを有する検出領域26Aおよび基準領域27Aを設定する。検出領域26Aおよび基準領域27Aのマトリックスサイズは、例えば、2画素(水平方向)×50画素(垂直方向)である。水平方向に沿った線欠陥23を検出するためには、水平方向に沿って細長いマトリックスサイズを有する検出領域および基準領域を設定すればよい。
【0032】
図7は、ムラ欠陥24を検出するための検出領域26Bと基準領域27Bを撮像領域28に設定する方法を説明する図である。ムラ欠陥24を検出するための検出領域26Bおよび基準領域27Bは、前述したシミ欠陥22を検出するための検出領域および基準領域のマトリックスサイズよりもさらに大きいマトリックスサイズによってそれぞれ設定する。検出領域26Bおよび基準領域27Bのマトリックスサイズは、例えば、30画素×30画素である。ムラ欠陥24においては、画素表示データが複数の画素にわたって徐々に変化するために、検出領域26Bに対して適当な距離をあけて基準領域27Bを設定することが好ましい。
【0033】
このように、画像欠陥装置100が検出する欠陥の種類に応じて検出領域および基準領域を撮像領域に設定する(S31)。
【0034】
次に、比較値算出部19は、各検出領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データと、各検出対象領域に対応する基準領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データとに基づいて、比較値を各検出領域ごとにそれぞれ算出する。
【0035】
例えば、点欠陥21を検出するための検出領域26と基準領域27に対して、検出領域26内の3×3=9個の画素をそれぞれ表示するための9個の画素表示データの合計値と、基準領域27内の3×3=9個の画素をそれぞれ表示するための9個の画素表示データの合計値との差分の絶対値を比較値として算出する(S32)。
【0036】
例えば、1画素を表示するための画素表示データの値が、8ビットによって表される0以上255以下の値であり、画素表示データの理想的な値が8ビットによって表される128であるときに、検出領域26内の3×3=9個の画素表示データの合計値が1150であり、対応する基準領域27内の3×3=9個の画素表示データの合計値が1100であれば、1150−1100=50として、比較値50が算出される。
【0037】
シミ欠陥22、線欠陥23およびムラ欠陥24を検出するための検出領域および基準領域に対しても、点欠陥21と同様に、検出領域内の画素表示データの合計値と、基準領域27内の画素表示データの合計値との差分の絶対値を比較値としてそれぞれ算出する。
【0038】
次に、設定したN個の検出領域のすべてについて比較値を算出したか否かが判断される(S33)。設定したN個の検出領域26のすべてについて比較値を算出していないと判断されたときは(S33においてNO)、未だ比較値を算出していない検出領域26および基準領域27を指定するアドレスを生成し(S34)、S32へ戻り、S34において生成したアドレスが指定する検出領域26および基準領域27について比較値を算出する。
【0039】
N個の検出領域26のすべてについて比較値を算出したと判断されたときは(S33においてYES)、比較値算出部19は、算出したN個の検出領域に対応するN個の比較値を比較値記憶部9へ格納する(S35)。このようにして、比較値算出部19はN個の検出領域26と、N個の検出領域26にそれぞれ対応するN個の基準領域27に基づいてN個の比較値を算出する。
【0040】
そして、R、GおよびBのすべての色成分における画像データについてN個の比較値を算出したか否かが判断される(S36)。すべての色成分の画像データについてN個の比較値を算出していないと判断されたときは(S36においてNO)、S32へ戻り、未だ比較値を算出していない色成分の画像データについて比較値を算出する。
【0041】
すべての色成分の画像データについてN個の比較値を算出したと判断されたときは(S36においてYES)、点欠陥21、シミ欠陥22、線欠陥23およびムラ欠陥24のすべての種類の欠陥についてN個の比較値を算出したか否かが判断される(S37)。すべての種類の欠陥についてN個の比較値を算出していないと判断されたときは(S37においてNO)、S31へ戻り、未だ算出していない欠陥の種類について検出領域と基準領域とを設定する。
【0042】
すべての種類の欠陥についてN個の比較値を算出したと判断されたときは(S37においてYES)、並べ替え部10は、比較値記憶部9に格納された各N個の比較値を各色成分毎に、および各欠陥の種類ごとに昇順に並べ替える(S38)。
【0043】
図8は、並べ替え部10によって並べ替えられたN個の比較値の値を結ぶようにプロットした比較値分布曲線61を示すグラフである。図8において、横軸は、昇順に並べ替えられた各比較値の順位を示しており、縦軸は、各比較値の値(絶対値)を示している。図8に示す例は、Rの色成分における点欠陥21を検出するための検出領域26および基準領域27に基づいて算出され、並べ替えられたN個の比較値に基づいて算出された比較値分布曲線を示している。
【0044】
液晶パネル25の透過特性が表示画面の全体にわたって完全に均一であるならば、検出領域内の画素表示データと基準領域内の画素表示データとは等しくなるので、各比較値の値は、本来は、ゼロになるはずである。しかし、表示画面の周辺部は中心部よりも透過する光が弱くなる傾向があることからもわかるように、表示画面上の異なる領域では透過特性に差が生じる。従って、図6に示すように検査領域26と基準領域27とを隣接させて比較値を算出したとしても、比較値の値はゼロにならず、ある程度の値を示す。
【0045】
N個の比較値を昇順に並べ替えると、通常は、比較値分布曲線61に示すように比較値は分布する。比較値分布曲線61においては、1番目の順位から、最大順位の1/2の順位である(N/2)番目の順位を表す中間順位までは、中間順位に近づいても比較値の値は殆ど増加しない。中間順位からN番目の比較値を表す最大順位までは、中間順位から離れて最大順位に近づくにしたがって、比較値の値は大きく増加する。
【0046】
図9は、実施の形態に係る画像欠陥検出方法におけるしきい値設定部12の詳細な動作を示すフローチャートである。まず、並べ替えられた比較値の順位を表す順位変数Jに、最大順位の1/2の順位である中間順位を設定する(S51)。
【0047】
そして、下記に示す(式1)に基づいて、順位がJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分dを求める(S52)。
【0048】
d=H(J+w)−H(J) (式1)、
ここで、
H(J):J番目の順位の比較値の値を示す関数、
J :比較値の順位を表す順位変数、
w :順位幅、
d :順位がJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分、
順位Jおよび順位幅wは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数とする。
【0049】
(式1)は、比較値分布曲線61の傾きを求める計算に相当する。順位幅wは、比較値の総数Nに応じて予め定められる。例えば、比較値の総数Nを1000、中間順位を500としたときに、順位幅wを5に設定する。
【0050】
そして、S52において求められた差分dが予め定められたしきい値設定用基準値Sよりも大きいか否かが判断される(S53)。差分dが予め定められたしきい値設定用基準値Sよりも大きいと判断されたときは(S53においてYES)、(J+w)番目の比較値の値H(J+w)をしきい値に設定する(S57)。
【0051】
差分dが予め定められたしきい値設定用基準値Sよりも大きくないと判断されたときは(S53においてNO)、順位変数Jに1を加算する(S54)。そして、順位変数Jの値が最大順位以上であるか否かが判断される(S55)。順位変数Jの値が最大順位よりも小さいときは(S55においてNO)、S52へ戻り差分dを求める。
【0052】
順位変数Jの値が最大順位以上であると判断されたときは(S55においてYES)、並べ替えられたN個の比較値が、比較値分布曲線61に示すように、中間順位から離れて最大順位に近づくほど大きく増加するように分布していないと判断する。この場合、しきい値を自動的に設定することはできないので、ユーザがしきい値を設定するためのユーザ設定画面を結果出力部15に出力する(S56)。
【0053】
しきい値設定用基準値Sは、例えば、比較値の総数Nが1000であって、(H(J+w)−H(J))の最大値が50程度のときに、10となるように設定する。
【0054】
図10は、中間順位から離れて最大順位に近づいても、比較値の値が大きく増加するように分布していない比較値分布曲線61Aを示すグラフである。図6と同様に、横軸は並べ替えられた各比較値の順位を示しており、縦軸は各比較値の値(絶対値)を示している。
【0055】
比較値分布曲線61Aにおいては、中間順位から最大順位へ近づいても、比較値の値が図6に示す比較値分布曲線61のように大きく増加しないので、差分dが予め定められたしきい値設定用基準値Sよりも大きくならない。このため、しきい値を自動的に設定することができない。
【0056】
図11は、しきい値を自動的に設定することができないときに、ユーザがしきい値を設定するためのユーザ設定画面の説明図である。図11に示す例では、画面の左半分に、比較値分布曲線61Aを示すグラフが表示されており、画面の右半分には、並べ替えられた比較値の数であるN個に相当するサンプル数、N個の比較値の値の最小値、最大値、中間値が表示できるようになっており、比較値分布曲線61Aを示すグラフの下には、任意の順位の比較値の値を表示できるようになっている。この場合、撮像部3によって撮像された画像を同時に表示してもよい。このように画面に表示された情報に基づいて、ユーザが任意のしきい値を入力することができるようになっている。
【0057】
図10に示す比較値分布曲線61Aが得られたときは、検査対象である液晶パネル25が画像欠陥のない良品である場合もあるが、液晶パネル25が画像欠陥のある不良品である場合であっても、検査すべき欠陥の種類によっては、例えば、検出領域26および基準領域27のマトリックスサイズの設定が不適切であるために、検出領域26と基準領域27との比較値(差分)がその画像欠陥を適切に表す値にならないために、液晶パネル25に画像欠陥が存在するにもかかわらず、比較値の値が大きく増加するように分布していない比較値分布曲線61Aが得られるおそれがある。このような場合においても画像欠陥を正しく検出することができるようにするために、図10に示す比較値分布曲線61Aが得られたときは、図11に示すユーザ設定画面を表示し、しきい値入力部16を操作することによってユーザがしきい値を設定することができるようにしている。
【0058】
GおよびBの色成分における点欠陥についても、同様にして、しきい値を設定することができる。
【0059】
欠陥の種類に応じて検出領域および基準領域のマトリックスサイズ等は異なるので、算出される比較値は欠陥の種類に応じて異なる。例えば、シミ欠陥を検出するための比較値は、点欠陥を検出するための比較値よりも10倍程度大きい。この場合、シミ欠陥を検出するための比較値を1/10倍に正規化して処理し、図8または図10に示すような点欠陥を検出する検出領域および基準領域に基づいて算出された比較値のグラフと同程度の値の比較値を有するグラフとして表示する。線欠陥、ムラ欠陥を検出するための比較値も同様に、重み付けした係数を乗算して、正規化して処理し、図8または図10に示すようなグラフとして表示する。
【0060】
以上のように本実施の形態によれば、並べ替え部10によって並べ替えられたN個の比較値のうち比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値Sとに基づいて、画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を設定するしきい値設定部12を設けているので、表示画像の欠陥を検出するためのしきい値を自動的に設定することができる。
【0061】
また、しきい値設定部12は複数種類の画像の欠陥ごとにしきい値を設定するので、画像の欠陥の種類に応じて欠陥の有無を最適に判定することができる。
【0062】
さらに、しきい値設定部12は各色成分ごとにしきい値を設定するので、各色成分に応じて欠陥の有無を最適に判定することができる。
【0063】
さらに、画像の欠陥の種類に応じて比較値を正規化するので、しきい値を容易に比較し、解析することができるとともに、ユーザがしきい値を容易に設定することができる。
【0064】
さらに、しきい値設定部12は、比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きいときは、(J+w)番目の比較値を前記しきい値として設定するので、容易にしきい値を設定することができる。
【0065】
さらに、しきい値設定部12は、J番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きくないときは、ユーザによって入力されたデータに基づいてしきい値を設定するので、比較値が予め想定していた分布モデルに基づいて分布しているか否かを容易に検証することができ、予め想定していた分布モデルに基づいて分布していなかったときは、速やかにユーザがしきい値を設定することができる。
【0066】
なお、液晶パネルの表示画面に表示される画像の欠陥を検出する例を示したが、本発明はこれに限定されない。出力に均一性が要求される製造物の検査に対しても本発明を適用することができる。例えば、固体撮像素子等のように出力に均一性が要求される素子によって表示される画像の欠陥の検査、塗装状態の均一性の検査およびブラウン管に表示される画像の欠陥の検査に対しても本発明を適用することができる。
【0067】
また、カメラ2にAD変換器4が接続されている例を示したが、AD変換器4はカメラ2に内蔵されていてもよい。
【0068】
さらに、AD変換器4によって画像データをAD変換した後にRGB分離器6によって画像データをR、G、Bの各色成分ごとに分離する例を示したが、画像データをR、G、Bの各色成分ごとに分離した後で、AD変換してもよい。
【0069】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、表示画像の欠陥を検出するためのしきい値を自動的に設定することができる画像欠陥検出装置および画像欠陥検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る画像欠陥検出装置のブロック図
【図2】実施の形態に係る画像欠陥検出装置を構成する検査部のブロック図
【図3】実施の形態に係る画像欠陥検出装置が検出する画像欠陥の説明図
【図4】実施の形態に係る画像欠陥検出方法を示すフローチャート
【図5】実施の形態に係る、点欠陥を検出するための検出領域と基準領域を撮像領域に設定する方法を説明する図
【図6】実施の形態に係る、線欠陥を検出するための検出領域と基準領域を撮像領域に設定する方法を説明する図
【図7】実施の形態に係る、ムラ欠陥を検出するための検出領域と基準領域を撮像領域に設定する方法を説明する図
【図8】実施の形態に係る画像欠陥検出装置の並べ替え部によって並べ替えられた比較値の分布の例を示すグラフ
【図9】実施の形態に係る画像欠陥検出方法におけるしきい値設定部の詳細な動作を示すフローチャート
【図10】実施の形態に係る画像欠陥検出装置の並べ替え部によって並べ替えられた比較値の分布の他の例を示すグラフ
【図11】実施の形態に係る画像欠陥検出装置のユーザ設定画面の説明図
【符号の説明】
3 撮像部
10 並べ替え部
12 しきい値設定部
17 領域設定部
19 比較値算出部
20 欠陥検出部
d 差分
S しきい値設定用基準値
Claims (7)
- 複数の画素によって構成される画像を撮像する撮像手段と、
該画像の欠陥を検出するためのN個の検出領域と(Nは、2以上の整数)、該N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを該画像に設定する領域設定手段と、
前記各検出領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データと、前記各検出領域に対応する前記基準領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データとに基づいて、前記各検出領域ごとに比較値をそれぞれ算出する比較値算出手段と、
該比較値算出手段によって算出されたN個の該比較値をその値の順番に並べ替える並べ替え手段と、
該並べ替え手段によって並べ替えられた該N個の比較値のうち該比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値とに基づいて、該画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を設定するしきい値設定手段と、
該しきい値と該N個の比較値とに基づいて、該画像の欠陥を検出する欠陥検出手段とを具備し、
前記しきい値設定手段は、前記比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きいときは、該(J+w)番目の比較値を前記しきい値として設定することを特徴とする画像欠陥検出装置。 - 前記並べ替え手段は、前記N個の比較値を昇順に並べ替える、請求項1記載の画像欠陥検出装置。
- 前記並べ替え手段は、前記J番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きくないときは、ユーザによって入力されたデータに基づいて前記しきい値を設定する、請求項1記載の画像欠陥検出装置。
- 前記画像欠陥検出装置は、複数種類の画像の欠陥を検出し、
前記領域設定手段は、前記N個の検出領域と前記N個の基準領域とを前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定し、
前記比較値算出手段は、前記N個の比較値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに算出し、
前記並べ替え手段は、前記N個の比較値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに並べ替え、
前記しきい値設定手段は、前記しきい値を前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定し、
前記欠陥検出手段は、前記複数種類の画像の欠陥ごとに設定されたしきい値と、該複数種類の画像の欠陥ごとに算出されたN個の比較値とに基づいて、前記画像の欠陥を該複数種類の画像の欠陥ごとに検出する、請求項1記載の画像欠陥検出装置。 - 前記複数種類の画像の欠陥は、点欠陥とシミ欠陥と線欠陥とムラ欠陥とを含んでいる、請求項4記載の画像欠陥検出装置。
- 前記画像は、色相系(赤、緑および青等)の色成分を有しており、
前記比較値算出手段は、各色成分ごとに前記N個の比較値を算出し、
前記並べ替え手段は、各色成分ごとに該N個の比較値を並べ替え、
前記しきい値設定手段は、各色成分ごとに前記しきい値を設定し、
前記欠陥検出手段は、各色成分ごとに前記画像の欠陥を検出する、請求項1記載の画像欠陥検出装置。 - 複数の画素によって構成される画像を撮像する撮像工程と、
該画像の欠陥を検出するためのN個の検出領域と(Nは、2以上の整数)、該N個の検出領域にそれぞれ対応するN個の基準領域とを設定する領域設定工程と、
前記各検出対象領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データと、前記各検出対象領域に対応する前記基準領域内の複数の画素をそれぞれ表示するための複数の画素表示データとに基づいて、前記各検出領域ごとに比較値をそれぞれ算出する比較値算出工程と、
該比較値算出工程によって算出されたN個の該比較値を該N個の比較値の値の順番に並べ替える並べ替え工程と、
該並べ替え工程によって並べ替えられた該N個の比較値のうち該比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分と(Jおよびwは、1≦J≦N−w、1≦w≦Nをそれぞれ満足する整数)、予め定められたしきい値設定用基準値とに基づいて、該画像の欠陥の有無を判定するためのしきい値を設定するしきい値設定工程と、
該しきい値設定工程によって設定された該しきい値と該比較値算出工程によって算出された該N個の比較値とに基づいて、該画像の欠陥を検出する欠陥検出工程とを包含し、
前記しきい値設定工程において、前記比較値の値の小さい方からJ番目の比較値と(J+w)番目の比較値との差分が、前記予め定められたしきい値設定用基準値よりも大きいときは、該(J+w)番目の比較値を前記しきい値として設定することを特徴とする画像欠陥検出方法。
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