JPH08170947A

JPH08170947A - 画像欠陥判別処理装置

Info

Publication number: JPH08170947A
Application number: JP6314631A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Matsunami; 敬祐松波
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】フルカラー印刷による検査を高精度に行い、
全ての種類の画像欠陥を検査する画像欠陥判別処理装置
を提供する。【構成】画像メモリ４０２は、カラー画像を取り込む
撮像手段により得られた画像欠陥の無い対象の基準画像
と判別対象の被検査画像を記憶する。比較画像生成手段
は、上記基準画像を基に複数の比較画像を生成する。画
像抽出手段４０４は、上記被検査画像と上記基準画像か
ら検査範囲の画像を各々抽出する。情報画像生成手段４
０６は、上記画像抽出手段４０４により得られた検査範
囲の基準画像の全画素を１画素毎に所定の特性に対応し
た情報に置換した情報画像を生成する。決定手段４０８
は、上記複数の比較画像から上記情報画像に基いて比較
する画像を決定し、決定した比較画像と検査範囲内の被
検査画像とを比較して画素毎の相違度を求め、上記相違
度と任意に設定されたしきい値とを比較することにより
被検査画像の画像欠陥を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷物の生産工程で発
生する印刷の汚れや傷等の欠陥や、工業製品の製造にお
ける表面の汚れやむら等を画像処理技術を用いて自動検
査する画像欠陥判別処理装置に係わるものであり、特
に、カラー印刷された印刷物の検査に用いて好適な画像
欠陥判別処理装置に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンパクトディスク（以下、Ｃ
Ｄと言う。）の表面は、通常、アルミ蒸着と表面コーデ
ィングから鏡のようになるため、全反射すると共に薄い
膜厚から照明に対してモアレが発生する。このようなＣ
Ｄの表面には、ＣＤの生産時に、信号が書き込まれると
共に、所定の位置にメーカ名やタイトル等のレーベルが
印刷される。そして、ＣＤの表面に印刷された文字、絵
柄等のずれ、欠け、汚れ、しみ、ポックマーク等の検査
が行われる。

【０００３】一般に、ＣＤ等の表面に印刷された状態を
検査する画像欠陥判別処理装置では、画像処理技術が用
いられおり、予めメモリに記憶されている基準画像と検
査すべき対象物の被検査画像とを比較する画像比較法に
より画像欠陥を判別して印刷状態の検査が行われる。

【０００４】しかし、このような検査を行う際に、ＣＤ
表面の撮影は長方形画面のテレビジョン（以下、ＴＶと
言う。）カメラによって行われていた。このため、ＣＤ
等のような円盤状で中心部が開口した対象物の場合、画
面の四隅及び中央部分が無効となり、画面の有効使用面
積が低下してしまっていた。その結果、１画素が大きく
なって画質が粗くなり、従って、解像力が低下してしま
うという問題があった。また、白黒のカメラで画像をと
らえた場合、例えば、黄色、空色、ピンク等の色は、モ
ノクロでのグレーレベルがほぼ同じとなり、多色印刷の
検査ができないという問題があった。

【０００５】そこで、特願平２−３３２０８９号に開示
されているように、例えば、ラインセンサカメラを用い
た画像欠陥判別処理装置が提案されている。

【０００６】即ち、上記画像欠陥判別処理装置は、例え
ば、ＣＤ等の円形体を固定し１回転だけ連続的に回転す
る回転体と、円形体上位に円形体の半径線に沿った部分
を撮影すべく設けられたラインセンサカメラを有する検
出部と、撮影された円形体の画像を予め同じラインセン
サカメラで撮影したリファレンスと比較照合して円形体
表面上の印刷の良否を判定する画像処理部と、円形体及
びリファレンスの画像を表示するモニタ部とを備えてお
り、ラインセンサカメラをカラーのラインセンサカメラ
としたものである。

【０００７】このように、円形体を回転させ、ラインセ
ンサカメラにより半径線部分を撮影することにより、解
像度の高い画質を得ることができ、正確な検査を行うこ
とができる。また、ラインセンサカメラをカラーのライ
ンセンサカメラとすることにより、カラー印刷における
色の検査を正確に行うことができる。

【０００８】しかし、上述のようなラインセンサカメラ
使用した場合は、円形体を回転させる回転体等を設けな
ければならず、直接印刷装置に画像欠陥判別処理装置を
組み込むことが大がかりになってしまうという問題、ま
た、印刷装置における高速な印刷サイクルに対応するこ
とができないという問題がある。

【０００９】一方、特願平３−２６４４４２号に開示さ
れているように、画像欠陥の種類別の検出を可能とする
ことを目的とした画像欠陥判別処理装置が提案されてい
る。即ち、上記画像欠陥判別処理装置は、例えば、基準
画像と被検査画像との画素毎の相違度データをアドレス
対応に記憶する相違度画像データ記憶部と、記憶した相
違度データ対応アドレスを予め定められた小領域に分割
する小領域アドレス発生部と、この小領域毎に相違度デ
ータと第１のしきい値との比較を行い第１のしきい値を
超えた相違度データ数が予め任意に定めた第２のしきい
値を超えた場合に小領域の第１のしきい値を超えた相違
度データを画素欠陥として判定する相違度画素算出判定
部とを備えている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な画像欠陥判別処理装置では、全ての種類の画像欠陥を
検査することができず、特に、ＣＤの特徴的欠陥である
ポックマークを検査することができなかった。

【００１１】そこで、本発明は、上述の如き従来の実情
に鑑みてなされたものであり、次のような目的を有する
ものである。

【００１２】即ち、本発明の目的は、フルカラー印刷に
よる検査を高精度に行い、全ての種類の画像欠陥を検査
する画像欠陥判別処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る画像欠陥判別処理装置は、カラー画
像を取り込む撮像手段により得られた画像欠陥の無い対
象の基準画像を基に複数の比較画像を生成する比較画像
生成手段と、上記撮像手段により得られた判別対象の被
検査画像と上記基準画像から検査範囲の画像を各々抽出
する画像抽出手段と、上記画像抽出手段により得られた
検査範囲の基準画像の全画素を１画素毎に所定の特性に
対応した情報に置換した情報画像を生成する情報画像生
成手段と、上記比較画像生成手段により生成された複数
の比較画像から上記情報画像生成手段により生成された
情報画像に基いて比較画像を決定する決定手段と、上記
決定手段により決定された比較画像と上記画像抽出手段
により得られた検査範囲の被検査画像とを比較して画素
毎の相違度を求め、上記相違度と任意に設定されたしき
い値とを比較することにより被検査画像の画像欠陥を判
別する判別手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に係る画像欠陥判別処理装置では、比較
画像生成手段は、カラー画像を取り込む撮像手段により
得られた画像欠陥の無い対象の基準画像を基に複数の比
較画像を生成する。画像抽出手段は、上記撮像手段によ
り得られた判別対象の被検査画像と上記基準画像から検
査範囲の画像を各々抽出する。情報画像生成手段は、上
記画像抽出手段により得られた検査範囲の基準画像の全
画素を１画素毎に所定の特性に対応した情報に置換した
情報画像を生成する。決定手段は、上記比較画像生成手
段により生成された複数の比較画像から上記情報画像生
成手段により生成された情報画像に基いて比較画像を決
定する。判別手段は、上記決定手段により決定された比
較画像と上記画像抽出手段により得られた検査範囲の被
検査画像とを比較して画素毎の相違度を求め、上記相違
度と任意に設定されたしきい値とを比較することにより
被検査画像の画像欠陥を判別する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１６】本発明に係る画像欠陥判別処理装置は、例
えば、全自動検査システムでコンパクトディスク（以
下、ＣＤと言う。）の表面のカラー印刷状態を検査する
ものであり、図１に示すように、ＣＤ搭載台１１と、Ｃ
Ｄ搭載台１１に設置された基準画像作成用ＣＤ或は被検
査ＣＤの表面のカラー画像を取り込む撮像部１２と、撮
像部１２で得られたカラー画像データが供給される画像
入力部３と、画像入力部３で得られたＲＧＢ基準画像デ
ータ或はＲＧＢ被検査画像データが供給される画像処理
部４と、画像処理部４から検査結果が供給される画像出
力部５とを備えている。

【００１７】ＣＤ搭載台１１と撮像部１２は、照明装置
１に設置されている。照明装置１は、例えば、ＣＤのア
ルミ蒸着面によって他のノイズ的な映像が写り込まない
ようにした専用照明装置であり、図示していないが、カ
ラー印刷面の検査に適した斜め照明と垂直落射照明とを
有している。ＣＤ搭載台１１には、図示していないＣＤ
固定用トレイが搭載されており、ＣＤ固定用トレイの真
上に１台の撮像部１２が設置されている。

【００１８】撮像部１２は、カメラレンズ１２１と、Ｃ
ＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）
カラーカメラ１２２とから構成されている。ここで、単
板式のＣＣＤカラーカメラでは映像の分解能が半減する
ため、本実施例では、ＣＣＤカラーカメラ１２２に３板
式のＣＣＤカラーカメラを用いている。従って、ＣＣＤ
カラーカメラ１２２は、ＲＧＢ（赤緑青）分解のカラー
カメラとして、画像をＲＧＢの３色に分けて処理するこ
とにより、カラー印刷の色の検査を行うことができる。
このようなＣＣＤカラーカメラ１２２の下には、カメラ
レンズ１２１が取り付けられている。ここで、カメラレ
ンズ１２１の焦点距離は２５ｍｍとしている。

【００１９】ＣＤ搭載台１１には、画像欠陥の無いＣ
Ｄ、或は、被検査ＣＤが設置されるものであり、検査時
には、ＣＤ搭載台１１が回転することにより設置された
ＣＤが順次自動的にＣＣＤカラーカメラ１２２の真下に
搬送されるようになっている。また、検査完了後には、
自動的に送り出されるようになっている。

【００２０】画像処理部４は、図２に示すように、画像
メモリ４０２と、Ｌａｂ画像生成部４０３と、微分処理
部４０５と、検査範囲画像生成部４０４と、特性フラグ
画像生成部４０６と、補正処理部４０７と、画像比較演
算部４０８と、色度一致度計算部４０９と、欠陥画素抽
出部４１０と、検査判別部４１１とを備えている。画像
メモリ４０２には、画像入力部３から出力されるＲＧＢ
基準画像データ及びＲＧＢ被検査画像データが記憶され
る。また、画像メモリ４０２は、例えば、図示していな
い、システム全体を制御するメインＣＰＵ（ｃｅｎｔｒ
ａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）として機能す
るＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、及び、画像
処理用大規模集積回路（ＬＳＩ：ＬａｒｇｅＳｃａｌ
ｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）からアクセスすることが
できるものである。また、５１２画素×５１２画素×８
ビットの画像データを２８画面分記憶する容量を有する
メモリである。従って、多くの基準画像データを画像メ
モリ４０２内に常設することができる。これにより、高
速高精度に検査することを可能にしている。２８画面の
画像メモリの割り振りを、表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】Ｌａｂ画像生成部４０３と微分処理部４０
５には、画像入力部３から出力されるＲＧＢ基準画像デ
ータ及びＲＧＢ被検査画像データが供給される。検査範
囲画像生成部４０４は、画像メモリ４０２に記憶された
ＲＧＢ基準画像データから検査範囲画像データを生成す
る。特性フラグ画像生成部４０６には、微分処理部４０
５で得られたエッジ強調基準画像１データ或はエッジ強
調基準画像１データが供給される。

【００２３】補正処理部４０７には、検査範囲画像生成
部４０４で得られた検査範囲画像データが供給される。
また、補正処理部４０７は、画像メモリ４０２に記憶さ
れたＲＧＢ基準画像データとＲＧＢ被検査画像データを
基に位置ずれ補正を行う。

【００２４】画像比較演算部４０８には、検査範囲画像
生成部４０４で得られた検査範囲画像データ、微分処理
部４０５で得られたエッジ強調基準画像データとエッジ
強調被検査画像データ、及び、特性フラグ画像生成部４
０６で得られた特性フラグ画像データが各々供給され
る。また、画像比較演算部４０８は、特性フラグ画像デ
ータに応じて、画像メモリ４０２に記憶されたＲＧＢ基
準画像データとＲＧＢ被検査画像データ、或は、エッジ
強調基準画像データとエッジ強調被検査画像データを使
用して比較処理を行う。

【００２５】色度一致度計算部４０９には、Ｌａｂ画像
生成部４０３で得られた後述するＬａｂ基準画像データ
とＬａｂ被検査画像データ、検査範囲画像生成部４０４
で得られた検査範囲画像データ、及び、画像比較演算部
４０８での比較結果が各々供給される。

【００２６】欠陥画素抽出部４１０には、検査範囲画像
生成部４０４で得られた検査範囲画像データ、色度一致
度計算部４０９での計算結果が各々供給される。検査判
別部４１１には、欠陥画素抽出部４１０で得られた欠陥
画素情報が供給される。

【００２７】ここで、図３は、上記図１、及び、上記図
２で示した画像欠陥判別処理装置における検査処理を示
す処理ブロック図である。尚、上記図３に示した各処理
ブロックに付した符号は、上記図１、図２に示した各構
成要素に付した符号に対応するものである。以下、上記
図１〜図３を用いて説明する。

【００２８】以下、基準画像生成処理Ｓ１について説明
する。

【００２９】画像欠陥の無いＣＤから生成する基準画像
は、ＣＣＤカラーカメラ１２２のＲＧＢ出力をそのまま
デジタル化した濃淡画像と、エッジ部分を微分強調した
微分画像と、ＲＧＢ画像をルックアップテーブルで色度
座標に変換したＬａｂ（ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系）画
像から構成する。

【００３０】具体的に言うと、基準画像は、カメラのＲ
信号のデジタル画像（５１２画素×５１２画素×８ビッ
ト）、カメラのＧ信号のデジタル画像（５１２画素×５
１２画素×８ビット）、カメラのＢ信号のデジタル画像
（５１２画素×５１２画素×８ビット）、ＣＩＥのＬ^*
ａ^*ｂ^*表色系のＬ^*デジタル画像（５１２画素×５１２
画素×８ビット）、ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のａ^*デジ
タル画像（５１２画素×５１２画素×８ビット）、ＣＩ
ＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のｂ^*デジタル画像（５１２画素×
５１２画素×８ビット）、検査範囲画像（５１２画素×
５１２画素×１ビット）、特性フラグ画像（５１２画素
×５１２画素×３ビット）、エッジ強調画像１（５１２
画素×５１２画素×８ビット）、エッジ強調画像２（５
１２画素×５１２画素×８ビット）から構成され、画像
の画素アドレス、即ち、座標は、全ての画面上において
同じ位置とする。

【００３１】上述のような基準画像を生成する場合、Ｃ
Ｄ搭載台１１に、基準画像作成用のＣＤを載せる。そし
て、基準画像作成用ＣＤ、即ち、画像欠陥の無いＣＤを
ＣＣＤカラーカメラ１２２の真下に設置する。カメラレ
ンズ１２１により、ＣＤの表面に印刷されたカラー画像
がＣＣＤカラーカメラ１２２に撮像される。ＣＣＤカラ
ーカメラ１２２により得られたカラー画像は、画像入力
部３に供給される。この時、基準画像生成用ＣＤを撮影
する場合のカメラレンズ１２１の絞りは、被検査ＣＤを
撮影する場合と異なり、少し開いて撮影する。これによ
り、デジタル化する画像を少し飽和させるようにする。

【００３２】画像入力部３は、ＣＣＤカラーカメラ１２
２により得られたカラー画像を、Ｒ信号のデジタル画
像、Ｇ信号のデジタル画像、及び、カメラのＢ信号のデ
ジタル画像（以下、ＲＧＢ基準画像と言う。）に変換し
て、ＲＧＢ基準画像データをＬａｂ画像生成部４０３と
微分処理部４０５に各々供給すると共に、画像メモリ４
０２に出力する。画像メモリ４０２の基準画像用メモリ
４０２ａは、画像入力部３から出力されたＲＧＢ基準画
像データを記憶する。

【００３３】Ｌａｂ画像生成部４０３は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*用
のルックアップテーブル（ＬＵＴ）４０３ａと、演算処
理部４０３ｂとで構成されており、画像入力部３からの
ＲＧＢ基準画像データをＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系に変
換する。このＬ^*ａ^*ｂ^*表色系に変換する際に使用する
変換色は、一般的に使用されるＣＩＥ変換式ではなく、
ＮＴＳＣ変換式を使用する。

【００３４】即ち、ＲＧＢ基準画像データを、Ｘ＝０．６０６７Ｒ＋０．１７３６Ｇ＋０．２００１ＢＹ＝０．２９８８Ｒ＋０．５８６８Ｇ＋０．１１４４ＢＺ＝０．０６６１Ｇ＋１．１１５０Ｂなる演算式で測色する。

【００３５】従って、Ｘ，Ｙ，Ｚで測色した値を、完全
拡散反射面の三刺激値Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏを持って、Ｌ^*＝１１６（Ｙ／Ｙｏ）^1/3−１６ａ^*＝５００（（Ｘ／Ｘｏ）^1/3−（Ｙ／Ｙｏ）^1/3）ｂ^*＝２００（（Ｘ／Ｘｏ）^1/3−（Ｚ／Ｚｏ）^1/3）なる演算式によりＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系、即ち、Ｌ^*
デジタル画像、ａ^*デジタル画像、及び、ｂ^*デジタル画
像（以下、Ｌａｂ基準画像と言う。）に変換する。こ
こで、例えば、Ｙ／Ｙｏ≦０．００８８５６の場合は、Ｌ^*＝９０３．２５（Ｙ／Ｙｏ）^1/3 とする。

【００３６】上述のような演算は、演算処理部４０３ｂ
で行われる。また、各変換式の値は予めＬＵＴ４０２ａ
に代入され、基準画像作成時にリアルタイムでＬａｂ画
像を作成する。そして、このようにして生成したＬａｂ
画像データを、色度画像一致度計算部４０９に供給す
る。

【００３７】検査範囲画像生成部３０４は、画像メモリ
４０２に記憶されたＲＧＢ基準画像データから検査範囲
の画像を抽出する。ここで、撮像部１２は、上述したよ
うに、ＣＤ搭載台１１上に載せられたＣＤを撮像する。
即ち、画像メモリ４０２に記憶されているＲＧＢ基準画
像データは、ＣＤとＣＤ搭載台１１を一緒に映像化した
ものであり、ＣＤ部分以外の検査は行う必要がない。そ
こで、ＣＤとＣＤ搭載台１１のコントラストは異なって
いることから、ＲＧＢ基準画像データからＣＤ部分を抽
出し、その重心位置を計算する。そして、計算して得ら
れた重心位置から、カラー印刷されている同心円状の範
囲を求める。このようにして求められた同心円状の範囲
は検査範囲画像データとして、補正処理部４０７、画像
比較演算部４０８、色度一致度計算部４０９、及び、欠
陥画素抽出部４１０に供給する。微分処理部４０５は、
図示していない積和演算器を有している。この積和演算
器で、画像入力部３からのＲＧＢ画像データのエッジ部
分を取り出すために微分強調処理を行って微分画像１
（以下、エッジ強調基準画像１と言う。）を生成し、エ
ッジ強調基準画像１を、画像比較演算部４０８と特性フ
ラグ画像生成部４０６に各々供給する。このエッジ強調
基準画像１は、細い線の印刷が密集している部分を度合
が高いと判断し、同じ色インクで大きな範囲で印刷され
ている部分を低いと判断する印刷状態の混雑度として使
用される。

【００３８】ここで、例えば、ＣＤのアルミ蒸着面の上
に細かい線が密集して印刷される場合、例えば、タイト
ル等の小さく細かい文字が印刷される場合がある。この
ように線が密集している部分の色検査は、線が密集して
いない場合と比較して、検査誤差が発生しやすくなる。
そこで、このような場合には、微分処理部４０５は、エ
ッジ強調基準画像１に対してしきい値を変化させたエッ
ジ強調基準画像２を生成し、エッジ強調基準画像２をエ
ッジ強調基準画像１として特性フラグ画像生成部４０６
に供給する。このように、密集度を使用して誤差の少な
い検査を行うようにするため、検査精度を向上させるこ
とができる。

【００３９】特性フラグ画像生成部４０６は、微分処理
部４０５により得られたエッジ強調基準画像データ１に
対して、１画素毎に３種類の特性に分類する。

【００４０】具体的に説明すると、まず、ＣＤ表面は、
通常アルミ蒸着と表面コーティングから鏡のようになり
全反射し、且つ、薄い膜厚から照明に対してモアレが発
生する。このようなモアレが発生する部分は、アルミ蒸
着面、即ち、カラー印刷されていない部分である。ここ
で、アルミ蒸着面に印刷インクのニジミ等が発生した場
合には、基準画像作成用ＣＤと被検査ＣＤとから得られ
たエッジ強調画像データの差にて簡単に欠陥が検出され
る。従って、アルミ蒸着された部分の検査処理は簡素化
されてもよい。そこで、アルミ蒸着された部分を撮影し
た画素を第１の特性とする。

【００４１】また、アルミ蒸着面にモアレが発生する場
合と同様に、空間周期パターン、即ち、ＣＣＤ画素のパ
ターンピッチによって、境界部には高次数の周波数が発
生するため、境界部での画像は、はっきりとした色が現
れない。即ち、境界部では、色印刷の検査はできない。
そこで、アルミ蒸着された部分と色インクで印刷された
部分の境界を撮影した画素を第２の特性とする。

【００４２】さらに、色インクで印刷された部分を撮影
した画素を第３の特性とし、これら３種類の特性をフラ
グ情報で示す。

【００４３】従って、エッジ強調基準画像の全画素につ
いて、１画素毎に対応する特性に分類してフラグ情報に
置換する。このようにして生成した特性フラグ画像デー
タを、画像比較演算部４０８に供給する。

【００４４】上述のようにして、基準画像生成用ＣＤに
ついての、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のデジタル画像データ（ＲＧ
Ｂ基準画像データ）、ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のＬ^*，
ａ^*，ｂ^*デジタル画像データ（Ｌａｂ基準画像データ）
と、検査範囲画像データ、特性フラグ画像データ、及
び、エッジ強調基準画像データ１が生成される。

【００４５】次に、被検査画像生成処理Ｓ２について説
明する。

【００４６】被検査ＣＤから生成する被検査画像は、カ
メラのＲ信号のデジタル画像（５１２画素×５１２画素
×８ビット）、カメラのＧ信号のデジタル画像（５１２
画素×５１２画素×８ビット）、カメラのＢ信号のデジ
タル画像（５１２画素×５１２画素×８ビット）、ＣＩ
ＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のＬ^*デジタル画像（５１２画素×
５１２画素×８ビット）、ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の
ａ^*デジタル画像（５１２画素×５１２画素×８ビッ
ト）、ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のｂ^*デジタル画像（５
１２画素×５１２画素×８ビット）、エッジ強調画像１
（５１２画素×５１２画素×８ビット）から構成され、
画像の画素アドレス、即ち、座標は、全ての画面上にお
いて同じ位置とする。

【００４７】上述のような被検査画像を生成する場合、
ＣＤ搭載台１１に、被検査ＣＤを載せる。このＣＤ搭載
台１１は回転し、ＣＤ搭載台１１に載せられた被検査Ｃ
Ｄは、順次自動的にＣＣＤカラーカメラ１２２の真下に
搬送される。

【００４８】基準画像作成処理１の場合と同様に、ＣＣ
Ｄカラーカメラ１２２により得られたカラー画像は、画
像入力部３に供給される。

【００４９】画像入力部３は、ＣＣＤカラーカメラ１２
２により得られたカラー画像を、Ｒ信号のデジタル画
像、Ｇ信号のデジタル画像、及び、カメラのＢ信号のデ
ジタル画像（以下、ＲＧＢ被検査画像と言う。）に変換
して、ＲＧＢ被検査画像データをＬａｂ画像生成部４０
３と微分処理部４０５に各々供給すると共に、画像メモ
リ４０２に出力する。画像メモリ４０２の被検査画像用
メモリ４０２ｂは、画像入力部３から出力されたＲＧＢ
被検査画像データを記憶する。

【００５０】Ｌａｂ画像生成部４０３は、基準画像作成
処理１の場合と同様にして、画像入力部３からのＲＧＢ
被検査画像データをＬ^*d，ａ^*d，ｂ^*dデジタル画像デー
タ（以下、Ｌａｂ被検査画像データと言う。）に変換
し、Ｌａｂ画像データを色度画像一致度計算部４０９に
供給する。

【００５１】微分処理部４０５は、基準画像作成処理１
の場合と同様にして、画像入力部３からのＲＧＢ被検査
画像データのエッジ部分を取り出すために微分処理を行
ってエッジ強調被検査画像１を生成し、エッジ強調被検
査画像１を画像比較演算部４０８に供給する。

【００５２】上述のようにして、被検査ＣＤについて
の、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のデジタル画像データ（ＲＧＢ被検
査画像データ）、ＣＩＥのＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のＬ^*d，ａ
^*d，ｂ^*dデジタル画像データ（Ｌａｂ被検査画像デー
タ）、及び、エッジ強調被検査画像１データが生成され
る。

【００５３】次に、上述のようにして得られた基準画像
と被検査画像により印刷状態を検査する処理について説
明する。

【００５４】まず、機械で自動搬送されるＣＤは、検査
時におけるＣＣＤカラーカメラ１２２下の位置が縦軸、
横軸、回転方向共にずれてしまう。このように位置ずれ
を含んだ状態で基準画像と被検査画像とを比較すると、
位置ずれにより生じる画像の違いを誤って欠陥であると
判別してしまう問題が発生する。そこで、補正処理部４
０７は、被検査ＣＤがＣＣＤカラーカメラ１２２下に搬
送され、被検査ＣＤのＲＧＢ被検査画像データが画像メ
モリ４０２に取り込まれた時に、相互の位置ずれ量を算
出して補正を行う。

【００５５】即ち、補正処理部４０７には、検査範囲画
像生成部４０４から検査範囲画像データが供給される。
補正処理部４０７は、画像メモリ４０２に記憶されたＲ
ＧＢ基準画像データとＲＧＢ被検査画像データを正規化
相互相関し、検査範囲画像データで示された検査範囲内
で一致度が一番高い場所を検出する。その検出場所とＲ
ＧＢ基準画像データとを比較して、相互の位置ずれ量を
算出する。算出された位置ずれ量は、例えば、図示して
いない画像移動処理部に供給され、画像移動処理部は、
補正処理部４０７からの位置ずれ量に基いて画像を移動
させる。

【００５６】画像比較演算部４０８は、検査範囲画像生
成部４０４からの検査範囲画像データで示された検査範
囲内で、基準画像と被検査画像の相互の画素を比較し、
全画素について、正常であると判断される画素、疑わし
き画素、及び、欠陥であると判断される画素に分類す
る。

【００５７】まず、特性フラグ画像生成部４０６からの
特性フラグ画像データを基に、各画素に振り分けられた
フラグ情報により基準画像のどの画像データを使用して
比較するかを決定する。

【００５８】例えば、対象画素のフラグ情報が、アルミ
蒸着された部分を撮影した画素であることを示している
場合、微分処理部４０５からのエッジ強調基準画像１デ
ータとエッジ強調被検査画像１データを使用する。この
エッジ強調基準画像１データとエッジ強調被検査画像１
データとを比較する際に、比較ゲインを画像データの濃
度で変化させるようにし、エッジ強調基準画像１データ
Ｍ、エッジ強調被検査画像１データＴとすると、比較演
算式は、Ｚ＝｜Ｍ−Ｔ｜−（Ｍ−Ｔ）／ｋ−γ となる。この比較演算式において、第１項はエッジ強調
基準画像１データＭとエッジ強調被検査画像１データＴ
との差異を示しており、第２項及び第３項はゲインを変
化させる関数を示している。この比較演算式により求め
られた比較結果Ｚとエッジ強調基準画像１データＭの相
関度から個々の画素を正常であるか否かを判断する。

【００５９】対象画素のフラグ情報が、色インクで印刷
された部分を撮影した画素であることを示している場
合、画像メモリ４０２に記憶されたＲＧＢ基準画像デー
タとＲＧＢ被検査画像データを使用する。そして、個々
の画素毎に、ＲＧＢ基準画像データとＲＧＢ被検査画像
データの差を計算し、その差のレベルに応じて正常な画
素であるか否かを判断する。ここで、色と色の境界は、
全て疑わしき画素と判断する。また、印刷むら、順次濃
淡階調が下がる印刷にも対応することができるように、
一致度が相当高くない限り正常な画素とは判断しないも
のとする。

【００６０】対象画素のフラグ情報が、アルミ蒸着され
た部分と色インクで印刷された部分の境界を撮影した画
素であることを示している場合、エッジ強調基準画像１
データとエッジ強調被検査画像１データを使用する。こ
の場合の比較演算式は、上述したアルミ蒸着された部分
を撮影した画素であることを示している場合と同様であ
るが、総合的な判断を行う際に使用する個々の画素の正
常度の重みずけ係数をアルミ蒸着された部分を撮影した
画素であることを示している場合よりも低くする。これ
により、境界部の検査の影響を少なくする。

【００６１】上述のようにして、１画素毎にフラグ情報
に基いた画像データを使用して比較し、正常な画素であ
るか否か判断した結果を、色度一致度計算部４０９に供
給する。

【００６２】色度一致度計算部４０９は、検査範囲画像
生成部４０４からの検査範囲画像データで示される検査
範囲内で、画像比較演算部４０８からの比較結果に応じ
て、対象画素が、色インクで印刷された部分を撮影した
画素であり、且つ、比較結果が疑わしき画素であると判
断された全画素について、色情報の比較を行う。

【００６３】即ち、Ｌａｂ画像生成部４０３からのＬａ
ｂ基準画像データ（＝Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）とＬａｂ被検査
画像データ（＝Ｌ^*d，ａ^*d，ｂ^*d）を持って、基準画像
と被検査画像の空間距離差ΔＥの差を、 ΔＥａｂ^*＝（（ΔＬ^*）²＋（Δａ^*）²＋（Δｂ^*）²）^1/2 ΔＬ^*＝Ｌ^*d−Ｌ^* Δａ^*＝ａ^*d−ａ^* Δｂ^*＝ｂ^*d−ｂ^* なる演算式で求める。

【００６４】また、色のにじみ等を考慮した検査を行う
ために、対象画素の周辺８連結方向の色差に各々任意の
係数を掛け合わせ、それらの合計値を対象画素の色差情
報とする。このようにして求めた色差情報の大小によ
り、対象画素を、正常であると判別される画素と欠陥で
あると判別される画素に分類する。

【００６５】上述のようにして、疑わしき画素であると
判断された対象画素の周辺画素にも多くの疑わしき画素
が存在するか否かを判別し、疑わしき画素が多く存在す
る場合には欠陥画素とする。このようにして比較した結
果を、欠陥画素抽出部４１０に供給する。

【００６６】欠陥画素抽出部４１０は、検査範囲画像生
成部４０４からの検査範囲画像データで示された検査範
囲内で、色度一致度計算部４０９からの比較結果に基い
て、欠陥であると判断された画素のみを２値化画像のハ
イレベルに置き換える。そして、その画像をラベリング
して欠陥画像を小領域に分別し、ラベリングした小領域
毎に、欠陥画素数、即ち、欠陥面積と、欠陥係数を求め
る。

【００６７】ここで、画像データは、フラグ情報により
３種類の特性に分類されており、欠陥であると判断され
た画素には、各々異なった係数が与えられている。その
係数を小領域内で加算し、加算した結果を欠陥係数とす
る。このようにして求めた欠陥画素数と欠陥係数を、検
査判別部４１１に供給する。

【００６８】検査判別部４１１は、欠陥画素抽出部４１
０からの欠陥画素数と欠陥係数に基いて、被検査ＣＤの
印刷状態が正常であるか否かを判断する。そして、この
判断結果を、上記図１に示した画像出力部５に供給す
る。

【００６９】上述のように、本実施例では、１画素毎の
特性に応じて比較する画像データを決定し、決定した画
像データを使用して印刷状態の検査を行うため、印刷の
しみ、汚れ、かすれ、ポックマーク等の全ての種類の欠
陥を検査することができる。尚、上述した画像欠陥判別
処理装置は、例えば、ＬＳＩの製造におけるマスクパタ
ーンの不良等を画像処理技術を用いて自動検査する装置
にも適用することができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明に係る画像欠陥判別処理装置で
は、比較画像生成手段は、カラー画像を取り込む撮像手
段により得られた画像欠陥の無い対象の基準画像を基に
複数の比較画像を生成する。画像抽出手段は、上記撮像
手段により得られた判別対象の被検査画像と上記基準画
像から検査範囲の画像を各々抽出する。情報画像生成手
段は、上記画像抽出手段により得られた検査範囲の基準
画像の全画素を１画素毎に所定の特性に対応した情報に
置換した情報画像を生成する。決定手段は、上記比較画
像生成手段により生成された複数の比較画像から上記情
報画像生成手段により生成された情報画像に基いて比較
画像を決定する。判別手段は、上記決定手段により決定
された比較画像と上記画像抽出手段により得られた検査
範囲の被検査画像とを比較して画素毎の相違度を求め、
上記相違度と任意に設定されたしきい値とを比較するこ
とにより被検査画像の画像欠陥を判別する。これによ
り、フルカラー印刷による検査を高精度に行うことがで
き、印刷のしみ、汚れ、かすれ、ポックマーク等、全て
の種類の画像欠陥を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像欠陥判別処理装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】上記画像欠陥判別処理装置の画像処理部の構成
を示すブロック図である。

【図３】上記画像欠陥判別処理装置の処理を説明するた
めの処理ブロック図である。

【符号の説明】

１照明装置３画像入力部４画像処理部５画像出力部１１ＣＤ搭載台１２撮像部４０２画像メモリ４０３Ｌａｂ画像生成部４０４検査範囲画像生成部４０５微分処理部４０６特性フラグ画像生成部４０７補正処理部４０８画像比較演算部４０９色度一致度計算部４１０欠陥画素抽出部４１１検査判別部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像を取り込む撮像手段により得
られた画像欠陥の無い対象の基準画像を基に複数の比較
画像を生成する比較画像生成手段と、上記撮像手段により得られた判別対象の被検査画像と上
記基準画像から検査範囲の画像を各々抽出する画像抽出
手段と、上記画像抽出手段により得られた検査範囲の基準画像の
全画素を１画素毎に所定の特性に対応した情報に置換し
た情報画像を生成する情報画像生成手段と、上記比較画像生成手段により生成された複数の比較画像
から上記情報画像生成手段により生成された情報画像に
基いて比較画像を決定する決定手段と、上記決定手段により決定された比較画像と上記画像抽出
手段により得られた検査範囲の被検査画像とを比較して
画素毎の相違度を求め、上記相違度と任意に設定された
しきい値とを比較することにより被検査画像の画像欠陥
を判別する判別手段とを備えることを特徴とする画像欠
陥判別処理装置。