JP6310814B2 - 画像処理方法並びにそれを用いた超音波検査方法及びその装置 - Google Patents
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Description
Median:断面画像の輝度値の中央値(メディアン)を出力する関数
S(x,y):基準画像705の輝度値
f*(x,y):位置補正後の断面画像703a、703b、…、703*の輝度値
なお,統計的な処理として,(数2)の通り、複数断面画像間の対応する座標の画素値の平均値を基準画像の輝度値としてもよい。
N:断面画像数
次に、欠陥候補となる画素を抽出するためのしきい値を画素毎に演算し、しきい値画像706を生成する(S703)。その例としては、(数3)の通り、複数断面画像間の対応する座標の画素値の分散値に係数αを乗算したものに、基準画像705の輝度値S(x,y)を加算した値をしきい値T(x,y)とする。
T(x,y)=S(x,y)+α×([Σ{f*(x,y)2}−{Σf(x,y)}2/N]/(N−1))
α:係数 …(数3)
本例では、しきい値を画素毎に算出する例について説明したが、当然、全画素について、同一のしきい値を設定してもよいし、領域毎に設定してもよい。また、(数3)のように実試料の画像から統計的にしきい値を算出する以外にも、ユーザが経験値をしきい値として設定してもよい。これは検査レシピとして事前に設定してもよいし、各検査対象となる断面画像から算出してもよい。
次に、断面画像60の各画素について、欠陥確度を算出する(S802)。欠陥確度の例としては、正常時の見え方、すなわち基準画像61の輝度値からの乖離の程度を示す値d(x,y)で定義し、(数7)の通りに算出する。
そして、各画素について、しきい値画像と(数7)で算出した欠陥確度d(x,y)を比較して、欠陥候補の画素を抽出するしきい値判定を行う(S803)。しきい値判定は以下の通り、欠陥確度d(x,y)がしきい値T(x,y)以上の場合、しきい値T(x,y)からの乖離をしきい値判定後の欠陥確度p(x,y)とする。しきい値判定前の欠陥確度d(x,y)がしきい値より小さい場合は、非欠陥と判断し、しきい値判定後の欠陥確度=0とする。
p(x,y)=0 (if d(x、y)<T(x,y)) …(数8)
なお、上記は基準値より明るい画素を欠陥候補として抽出する例を示したが、基準値より暗い画素を欠陥候補として抽出する場合も同様の考え方でしきい値判定後の欠陥確度を定義することができる。そして、(数8)による欠陥候補抽出結果を欠陥候補画像80として保持する。
- min{f(x,y)、f(x+1,y)、f(x,y+1)、f(x+1,y+1) …(数9)
濃淡差; f(x,y)−g(x,y) …(数10)
分散; [Σ{f(x+i,y+j)2}−{Σf(x+i,y+j)}2/M]/(M−1)
i,j=-1、0、1 M=9 …(数11)
以上に説明した欠陥確度算出部602における処理は、ゲート48が複数設定され、検査すべき境界面が複数ある場合、それぞれの境界面毎に実施される。
I(x,y):合成観察像
B(x,y):ベース画像
p1(x,y)、p2(x,y)、・・:欠陥候補画像
α、β、・・:重み
更にα、β、…に色設定を行うことで、欠陥候補が抽出された境界面によって(表面405からの深さに応じて)カラー表示設定を行う(S902)。これにより、ベース画像(ここではバンプ層の断面像)に、各境界面から抽出された欠陥を欠陥確度に応じて合成し、更に検出された境界面の表面405からの深さに応じて色づけした、図1Fに示したような合成観察像110を生成する。更に、欠陥情報として、各欠陥の確度、面積、寸法(横×高さ)など欠陥を表すと特徴とともに、欠陥座標111を抽出し、出力する。欠陥座標111は、スキャナ13の走査範囲内でのX,Y座標に加え、検出されたゲートを深さに換算したZ座標を含む。
更に、本実施例は内部平面画像から欠陥を検査するだけに限らず、内部の構造を三次元表示して検査、解析をする際にも効果的である。その一例を、図10A乃至図10Cを用いて説明する。
本実施例の第2の変形例としては、各界面の断面像の合成、すなわち、上記した実施例において説明した欠陥情報のZ方向の合成に加え、欠陥情報をX方向、Y方向に合成して一枚の観察像として表示することも可能である。
Claims (11)
- 被検査体の内部の深さの異なる複数の位置に対応した複数の断面画像を生成し、
該生成した複数の断面画像をそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像と比較して前記複数の断面画像のそれぞれにおいて欠陥を抽出し、
該欠陥を抽出した複数の断面画像を合成して合成画像を作成し、
該作成した合成画像に前記抽出した欠陥の深さ情報を付与して出力し、
前記欠陥を抽出することを、前記生成した複数の断面画像とそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像との位置を合わせ、該位置を合せた断面画像と基準画像との明るさを合せ込み、該明るさを合せ込んだ断面画像と基準画像とを比較して欠陥候補を抽出し、該抽出した欠陥候補について特徴量を求め、該求めた特徴量に基づいて欠陥を抽出することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1記載の画像処理方法であって、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該深さに応じて前記欠陥の色を変えて画面上に出力することを特徴とする画像処理方法。
- 請求項1記載の画像処理方法であって、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該欠陥の3次元の座標情報を前記作成した合成画像とともに出力することを特徴とする画像処理方法。
- 被検査体の表面に平行な平面方向に超音波探触子を走査させながら超音波を送信し、前記被検査体から戻ってくる反射エコー波を前記超音波探触子で受信し、該受信した反射エコー波から前記被検査体の内部の断面画像を生成し、該生成した内部の断面画像を処理して前記被検査体の内部欠陥を検査する超音波検査方法であって、
前記断面画像を生成する工程において、前記受信した反射エコー波から前記被検査体の内部の深さの異なる複数の位置に対応した複数の断面画像を生成し、
前記被検査体の内部欠陥を検査する工程において、
前記生成した複数の断面画像をそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像と比較して前記複数の断面画像のそれぞれにおいて欠陥を抽出し、
該欠陥を抽出した複数の断面画像を合成して合成画像を作成し、
該作成した合成画像に前記抽出した欠陥の深さ情報を付与して出力し、
前記欠陥を抽出することを、前記生成した複数の断面画像とそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像との位置を合わせ、該位置を合せた断面画像と基準画像との明るさを合せ込み、該明るさを合せ込んだ断面画像と基準画像とを比較して欠陥候補を抽出し、該抽出した欠陥候補について特徴量を求め、該求めた特徴量に基づいて欠陥を抽出することを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項4記載の超音波検査方法であって、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該深さに応じて前記欠陥の色を変えて画面上に出力することを特徴とする超音波検査方法。
- 請求項4記載の超音波検査方法であって、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該欠陥の3次元の座標情報を前記作成した合成画像とともに出力することを特徴とする超音波検査方法。
- 請求項4乃至6の何れかに記載の超音波検査方法であって、前記受信した反射エコー波から前記被検査体の深さの異なる複数の位置に対応した複数の断面画像を生成することを、前記受信した反射エコー波に対して複数の領域に映像化ゲートをかけ、該映像化ゲートをかけたそれぞれの領域の反射エコー波を処理して得られる複数の画像を前記映像化ゲートをかけたそれぞれの領域の反射エコー波に対応する深さの前記被検査体の複数の断面画像として生成することを特徴とする超音波検査方法。
- 超音波を発信する超音波プローブと該超音波プローブから発信された超音波により被検査体から発生する反射エコー波を検出する探傷器を備えた検出部と、
該検出部の前記反射エコー波を検出した探傷器から出力される信号をA/D変換するA/D変換部と、
該A/D変換部でデジタル信号に変換された前記探傷器から前記反射エコー波を検出して出力された信号を処理して前記被検査体の内部の断面画像を生成して該生成した内部断面画像を処理して前記被検査体の内部欠陥を検査する画像処理部とを備えた超音波検査装置であって、
前記画像処理部は、前記探傷器から前記反射エコー波を検出して出力された信号を処理して前記被検査体の内部の深さの異なる複数の位置に対応した複数の断面画像を生成する断面画像生成部と、
該断面画像生成部で生成した前記複数の断面画像をそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像と比較して前記複数の断面画像のそれぞれにおいて欠陥を抽出する欠陥抽出部と、
該欠陥抽出部で欠陥を抽出した前記複数の断面画像を合成して合成画像を作成する合成画像作成部と、
該合成画像作成部で作成した合成画像に前記抽出した欠陥の深さ情報を付与して出力する出力部とを備え、
前記欠陥抽出部は、前記欠陥を抽出することを、前記検出した複数の断面画像とそれぞれの断面画像の深さに応じた基準画像との位置を合わせ、該位置を合せた断面画像と基準画像との明るさを合せ込み、該明るさを合せ込んだ断面画像と基準画像とを比較して欠陥候補を抽出し、該抽出した欠陥候補について特徴量を求め、該求めた特徴量に基づいて欠陥を抽出することを特徴とする超音波検査装置。 - 請求項8記載の超音波検査装置であって、前記出力部は、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該深さに応じて欠陥の色を変えて画面上に出力することを特徴とする超音波検査装置。
- 請求項8記載の超音波検査装置であって、前記出力部は、前記抽出した欠陥の深さ情報として、該欠陥の3次元の座標情報を前記作成した合成画像とともに出力することを特徴とする超音波検査装置。
- 請求項8乃至10の何れかに記載の超音波検査装置であって、前記断面画像生成部は、前記探傷器から前記反射エコー波を検出して出力された信号から前記被検査体の深さの異なる複数の位置に対応した複数の断面画像を生成することを、前記探傷器から前記反射エコー波を検出して出力された信号に対して複数の領域に映像化ゲートをかけ、該映像化ゲートをかけたそれぞれの領域の反射エコー波を処理して得られる複数の画像を前記映像化ゲートをかけたそれぞれの領域の反射エコー波に対応する深さの前記被検査体の複数の断面画像として生成することを特徴とする超音波検査装置。
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