KR102587461B1 - 화상 처리 장치, 이물 검사 장치, 화상 처리 방법, 및 이물 검사 방법 - Google Patents

화상 처리 장치, 이물 검사 장치, 화상 처리 방법, 및 이물 검사 방법 Download PDF

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Abstract

이물의 입체적인 사이즈를 추정한다. 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억부와, 각 화소에 있어서, 각 제1 화소값과 배경값의 차의, 배경값에 대한 비율인, 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산부와, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화소값 적산부를 구비한다.

Description

화상 처리 장치, 이물 검사 장치, 화상 처리 방법, 및 이물 검사 방법{IMAGE PROCESSING DEVICE, FOREIGN OBJECT INSPECTION DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, AND FOREIGN OBJECT INSPECTION METHOD}
본 발명은 화상 처리 장치, 이물 검사 장치, 화상 처리 방법, 및 이물 검사 방법에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지 등의 비수 전해액 이차 전지는, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 및 휴대 정보 단말기 등의 전지로서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는, 종전의 이차 전지와 비교하여, CO2의 배출량을 삭감하고, 에너지 절약에 기여하는 전지로서 주목받고 있다.
종래, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 코어에 대하여 권회되어서 이루어지는 세퍼레이터 권회체의 개발이 진행되고 있다. 아울러, 이 세퍼레이터 권회체에 부착된 이물을 검출하는 이물 검사가 검토되고 있다.
상기 이물 검사에 대한 적용이 가능한 검사의 일례로서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술을 들 수 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에 있어서는, 검사 대상물의 화상 데이터로부터, 각 화소의 농도값을 적산하여 적산값을 산출하고, 이 적산값을 소정의 역치와 비교함으로써, 결함을 검출한다.
일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2005-265467호 공보(2005년 9월 29일 공개)」
특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에 있어서는, 결함인 이물의 유무를 검출하고, 또한 당해 이물에 대응하는 범위에 기초하여 당해 이물의 평면적인 사이즈를 추정할 수 있지만, 당해 이물의 입체적인 사이즈를 추정하는 것이 곤란하다는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 형태는, 이물의 입체적인 사이즈를 추정하는 것을 가능하게 하는, 화상 처리 장치, 이물 검사 장치, 화상 처리 방법, 및 이물 검사 방법을 실현하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 장치는, 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억부와, 상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산부와, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화소값 적산부를 구비한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 방법은, 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억 공정과, 상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산 공정과, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화소값 적산 공정을 포함한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 이물의 입체적인 사이즈를 추정하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 관한 이물 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 이미지 센서의 주면의 평면도이다.
도 3은 복수의 참조 화소의 설정예를 도시하는 평면도이다.
도 4는 화상 처리 장치에 의한 화상 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 기억부에 의해 기억된 각 제1 화소값을, 도 2에 도시한 다수의 화소 각각과 대응지어서 도시하고 있다.
도 6은 도 5에 도시한 각 제1 화소값, 및 각 화소에 대하여 설정된 배경값에 기초하여, 화소값 연산부에 의해 산출된 각 제2 화소값을, 도 2에 도시한 다수의 화소 각각과 대응지어서 도시하고 있다.
도 7은 도 6에 도시한 각 제2 화소값에 기초하여, 화소값 적산부에 의해 적산된 각 적산값을, 도 2에 도시한 다수의 화소 각각과 대응지어서 도시하고 있다.
도 8은 전자파 발생원에 있어서의 전자파의 발생 부분의 중심과, 어떤 1 화소의 네 코너에 의해 구성되는 사각뿔을 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 1에 도시하는 이물 검사 장치의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시하는 이물 검사 장치의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 회전 기구에 의한 검사 대상물의 회전을 설명하는 도면이다.
도 12는 전자파로서 X선을 사용한 이물 검사 장치에 있어서의, 화소값 적산부의 유효성에 대하여 검증을 행한 결과를 나타내는 표이다.
도 1은, 본 발명의 일 형태에 관한 이물 검사 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는, 이미지 센서(3)의 주면(31)의 평면도이다.
이물 검사 장치(100)는 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출하는 것이다. 검사 대상물(1)은 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)가 코어(11)에 대하여 권회되어서 이루어지는 세퍼레이터 권회체이다. 단, 검사 대상물(1)은 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12) 이외의 필름이 코어(11)에 대하여 권회되어서 이루어지는 것이어도 되고, 필름이 코어(11)에 대하여 권회되어서 이루어지는 것이 아니어도 된다. 이물 검사 장치(100)는 전자파 발생원(2), 이미지 센서(3), 및 화상 처리 장치(4)를 구비하고 있다.
전자파 발생원(2)은 검사 대상물(1)의 측면의 한쪽에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 전자파(21)는 검사 대상물(1) 및 이물(13)을 투과하여, 검사 대상물(1)의 측면의 다른 쪽으로부터 나온다. 검사 대상물(1)의 각각의 측면이란, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 폭 방향 단부 각각에 의해 구성된 면이다. 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 폭 방향이란, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 면을 따른 방향이며, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)의 제조 공정에 있어서 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터(12)가 반송되는 방향에 대하여 수직인 방향이다. 여기에서는, 전자파(21)로서, 전자파 발생원(2)부터 방사상으로 출사되는 X선을 적용하고 있다.
이미지 센서(3)는, 주면(31)을 갖고 있다. 주면(31)에는, 검사 대상물(1) 및 이물(13)을 투과한 전자파(21)를 받아, 이 전자파(21)의 화상을 구성하는 다수의 화소(32)가 마련되어 있다. 도시의 편의상, 도 2에 있어서는, 다수의 화소(32) 중, 15행15열의 행렬상으로 배치된 225개의 화소(32)를 발췌하여 도시하고 있다. 여기에서는, 이미지 센서(3)로서, X선 이미지 센서를 적용하고 있다.
다수의 화소(32)가 구성하는 화상은, 검사 화상에 있어서 배경을 이루는 검사 대상물(1)과, 배경에 대하여 콘트라스트가 있는 이물(13)을 촬영한 화상이라고 할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 이물(13)은 예를 들어 금속 이물 등, 투과하는 X선을, 검사 대상물(1)보다도 크게 감쇠시키는 재질인 것으로 하여 설명한다. 이 경우, 다수의 화소(32)가 구성하는 화상은, 이물(13)을 포함하는 검사 대상물(1)을 투과하여, 검사 대상물(1)보다도 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)에 의해 크게 감쇠된 전자파(21)의 화상이라고도 할 수 있다.
또한, 이물(13)은 반대로, 예를 들어 검사 대상물(1) 내에 형성된 공동 결함(기포) 등, 투과하는 X선을, 검사 대상물(1)보다도 작게 감쇠시키는 재질이어도 된다. 이 경우, 다수의 화소(32)가 구성하는 화상은, 이물(13)을 포함하는 검사 대상물(1)을 투과하여, 검사 대상물(1)보다도 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)에 의해 작게 감쇠된 전자파(21)의 화상이라고도 할 수 있다.
어느 경우이든, 다수의 화소(32)가 구성하는 화상은, 검사 화상에 있어서 배경을 이루는 검사 대상물(1)과, 배경에 대하여 콘트라스트가 있는 이물(13)을 촬영한 화상이다.
화상 처리 장치(4)는 다수의 화소(32)가 구성하는 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 것이다. 화상 처리 장치(4)는 기억부(41), 화소값 연산부(42), 배경값 설정부(43), 및 화소값 적산부(44)를 구비하고 있다.
기억부(41)는 예를 들어 주지의 기억 매체에 의해 구성되어 있다. 기억부(41)는 화상 처리 장치(4)가 화상 처리를 행하는 상기 화상을 구성하는, 다수의 화소(32) 각각에 대응한 화소값을 기억한다. 이하에서는, 기억부(41)가 기억하는 화소값을, 제1 화소값이라고 칭한다. 본원 명세서에 있어서, 제1 화소값 및 후술하는 배경값은, 대응하는 화상이 밝을수록 큰 값으로 되는 것으로 하고 있지만, 당해 화상의 밝기에 대한 대소 관계는 반전되어 있어도 된다.
도 3은, 복수의 참조 화소(34)의 설정예를 도시하는 평면도이다. 도 3에 있어서 복수의 참조 화소(34)는 메쉬로 도시된 복수의 화소(32)이다. 참조 화소(34)는 후술하는 바와 같이, 대응하는 주목 화소(33)의 배경값을 설정하기 위하여 필요한 화소(32)이다.
화소값 연산부(42)는 예를 들어 CPU(Central Processing Unit(중앙 처리 장치)) 또는 하드웨어 로직에 의해 구성되어 있다. 이하에서는, 일례로서, 도 3에 도시하는 주목 화소(33)에 대하여 설명을 행한다. 주목 화소(33)는 후술하는 바와 같이, 대응하는 복수의 참조 화소(34)에 의해, 그 배경값이 설정되는 화소(32)이다. 화소값 연산부(42)는 다수의 화소(32) 각각을 주목 화소(33)로 하고, 기억부(42)에 기억된 제1 화소값에 기초하여, 당해 주목 화소(33)의 제2 화소값을 산출한다. 바꾸어 말하면, 화소값 연산부(42)는 각 화소(32)의 제2 화소값을 산출한다.
여기서, 주목 화소(33) 및 상기 각 화소(32) 각각에 관하여, 제2 화소값은, 제1 화소값과 배경값의 차의, 당해 배경값에 대한 비율이다. 당해 배경값은, 검사 대상물(1)에 의한 전자파(21)의 감쇠량에 상당하는 값이라고 할 수 있다. 즉, 주목 화소(33) 및 상기 각 화소(32) 각각에 관하여, 제2 화소값은, 「(제1 화소값-배경값)/배경값」이다. 제2 화소값의 연산 결과는, 당해 배경값에 대한 당해 차의 비율을 구하기 때문에, 상대 농도라고도 불린다.
배경값 설정부(43)는 예를 들어 CPU 또는 하드웨어 로직에 의해 구성되어 있다. 배경값 설정부(43)는 각 주목 화소(33)에 관하여 주목 화소(33)의 근방에 위치하고, 또한, 주목 화소(33)에 대하여 미리 정해진 위치 관계에 있는 참조 화소(34)의 제1 화소값에 기초하여 배경값으로 간주하는 값을 정하고, 그 값을 주목 화소(33)의 배경값으로서 설정한다. 여기에서 말하는 각 주목 화소(33)는 상기 각 화소(32)에 상당한다.
화소값 적산부(44)는 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산한다.
도 4는, 화상 처리 장치(4)에 의한 화상 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
다수의 화소(32)가 전자파(21)의 화상을 구성하면, 먼저, 기억부(41)는 다수의 화소(32) 각각에 대응한 제1 화소값을 기억한다. 이 처리는, 도 4의 스텝 S1에 상당한다. 도 5에는, 기억부(41)에 의해 기억된 각 제1 화소값을, 도 2에 도시한 다수의 화소(32) 각각과 대응지어서 도시하고 있다. 도 5는, 상술한 225개의 화소(32) 중, 중앙의 5×5=25개의 화소(32)가 검사 대상물(1) 및 이물(13)에 의해 감쇠된 전자파(21)의 화상을 구성하고 있고, 기타의 화소(32)가 검사 대상물(1)에 의해 감쇠된 전자파(21)의 화상을 구성하고 있는 예를 도시하고 있다. 당해 중앙의 25개의 화소(32)는 화소군(37)에 대응한다. 도 5 중, A1 및 A2의 정의는, 이하와 같다.
A1: 검사 대상물(1)에 의한 전자파(21)의 감쇠량에 대응하는 제1 화소값
A2: 검사 대상물(1) 및 이물(13)에 의한 전자파(21)의 감쇠량에 대응하는 제1 화소값
계속해서, 배경값 설정부(43)는 각 화소(32)에 대해서, 배경값을 설정한다. 이 처리는, 도 4의 스텝 S2에 상당한다. 배경값 설정부(43)가 배경값을 설정함으로써, 이물 검사 장치(100)에 있어서는, 이하의 효과를 발휘한다.
즉, 상기 구성에 의하면, 주목 화소(33)의 근방에 위치하는 참조 화소(34)의 제1 화소값에 기초하여 배경값을 설정한다. 이에 의해, 예를 들어 X선에 의한 투과 검사에 있어서, 투과율이 다소의 변동을 갖지만 상대적으로 높은 검사 대상물(1)과, 그 검사 대상물(1)에 포함되고, 투과율이 상대적으로 낮은 이물(13)을 검출하는 경우에 있어서, 당해 변동의 영향을 저감한 제2 화소값을 얻을 수 있다. 그리고, 제2 화소값을 참조하여 이물(13)을 검출함으로써, 고정밀도의 이물 검사가 가능하게 된다.
즉, 상기 구성에 의하면, 검사 대상물(1)에 있어서의 투과율의 분포를 캔슬할 수 있다. 예를 들어, 당해 분포에 대응하는, 검사 대상물(1) 내의 위치에 대한 투과율의 경사에 있어서의 등고선이 직선이 아니더라도, 그 등고선의 곡률이 낮으면, 배경값을 대략 정확하게, 즉 약간의 오차로 설정할 수 있고, 나아가서는 올바른 제2 화소값을 산출할 수 있다.
그런데, 본 실시 형태에 있어서는, 전자파 발생원(2)은 전자를 금속판에 부딪음으로써 X선을 발생시키는데, 전자가 부딪는 장소가 가열되기 때문에, 전자를 부딪는 당해 금속판의 장소를 바꾸기 위해 당해 금속판이 진동된다. 이에 의해, 전자파 발생원(2)은 당해 X선을, 점상이 아니라 면상으로 발생시킨다. 이 결과, 전자파 발생원(2)이 전자파(21)로서 당해 X선을 조사하는 경우, 촬영 때마다, 전자파(21)의 화상의 밝기의 분포에 변동이 발생할 수 있다. 또한, 전자파(21)의 화상에 발생하는 노이즈에 기인하여, 촬영 때마다, 전자파(21)의 화상의 밝기의 분포에 변동이 발생할 수 있다. 이러한 경우에도, 상기 구성에 의하면, 상기 변동의 영향을 저감한 제2 화소값을 얻을 수 있다.
제1 화소값이 극단적으로 큰 화소(32), 및 제1 화소값이 극단적으로 작은 화소(32)를 피하여 참조 화소(34)를 설정함으로써, 배경값이 원하는 값으로부터 현저하게 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 변동의 영향을 저감한 제2 화소값을 얻을 수 있다.
참조 화소(34)는 적어도 하나 설정되어 있으면 되지만, 도 3에 도시한 바와 같이 복수인 것이 바람직하다. 이에 의해, 배경값으로 간주하는 값을 정하기 위하여 사용 가능한 제1 화소값의 수가 증가하기 때문에, 배경값의 설정 방법의 선택지를 확장할 수 있다. 당해 선택지에 대해서, 이하에 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 참조 화소(34)는 대응하는 주목 화소(33)를 둘러싸도록 배치된 복수의 화소(32)인 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 배경값을 설정하기 위한 값으로서 어울리지 않는 제1 화소값을 갖는 부적 화소(35)가 어떤 참조 화소(34) 및 그 근방에 집중하여 위치하고 있는 경우에, 복수의 참조 화소(34)에 차지하는 부적 화소(35)의 비율을 작게 할 수 있다. 따라서, 부적 화소(35)의 제1 화소값이, 배경값의 설정에 악영향을 미칠 우려를 저감할 수 있다.
즉, 도 3에 있어서, 사선이 그어진 각 화소(32)를 부적 화소(35)로 하면, 도면 중 좌측 상단에 복수의 부적 화소(35)가 집중되어 있다. 상기 구성에 의하면, 부적 화소(35)에 해당하는 참조 화소(34)도 존재하지만, 부적 화소(35)에 해당하지 않는 참조 화소(34)가 다수 존재하고 있다. 이와 같이, 복수의 참조 화소(34)에 차지하는 부적 화소(35)의 비율을 작게 할 수 있다.
또한, 부적 화소(35)의 일례로서, 검사 대상물(1)에 붙여진 테이프 또는 라벨(14)을 투과한 전자파(21)의 화상을 구성하는 화소(32)를 들 수 있다. 이들 화소(32)에서 얻어지는 제1 화소값은, 검사 대상물(1) 그 자체를 투과한 전자파(21)의 화상이며, 그림자가 없는 화상을 구성하는 화소(32)에서 얻어지는 제1 화소값과 비교하여, 극단적으로 작은 값이 되는 경향이 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 참조 화소(34)는 대응하는 주목 화소(33)로부터 보아서, 행방향 및 열방향으로 대칭으로 배치된 복수의 화소(32)인 것이 바람직하다. 또한, 당해 행방향 및 당해 열방향은, 각각, 도 3 중 「행방향」 및 「열방향」에 대응한다.
또한, 도 3에 도시하는 복수의 참조 화소(34)는 주목 화소(33)를 중심으로 하여, 화소군(36)을 4회 회전 대칭으로 배치한 것이라고 할 수 있다. 이와 같이, 복수의 참조 화소(34)는 대응하는 주목 화소(33)를 중심으로 하여, n(n은 2 이상의 정수)회 회전 대칭으로 배치된 복수의 화소(32)인 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 부적 화소(35)가 주목 화소(33)에 대하여 어느 방향으로 집중하여 위치하고 있는 경우이든, 복수의 참조 화소(34)에 차지하는 부적 화소(35)의 비율을 작게 할 수 있다. 따라서, 부적 화소(35)의 제1 화소값이, 배경값의 설정에 악영향을 미칠 우려를 저감할 수 있다.
즉, 도 3에 있어서, 주목 화소(33)로부터 도면 중 좌측 상단을 향하는 방향으로, 복수의 부적 화소(35)가 집중되어 있다. 상기 구성에 의하면, 부적 화소(35)에 해당하는 참조 화소(34)도 존재하지만, 부적 화소(35)에 해당하지 않는 참조 화소(34)가 다수 존재하고 있다. 이와 같이, 복수의 참조 화소(34)에 차지하는 부적 화소(35)의 비율을 작게 할 수 있다.
예를 들어, 이물 검사 장치(100)에 있어서 검사 대상물(1)을 촬영하는 방향을 변화시킬 필요가 있는 경우, 이에 따라, 복수의 부적 화소(35)가 집중하는 위치도 변화하게 된다. 이물 검사 장치(100)에 있어서 검사 대상물(1)의 방향을 충분히 제어하는 것이 어려운 것에 기인하여, 부득이하게 검사 대상물(1)의 방향이 바뀌어버리는 경우에 대해서도 마찬가지로, 복수의 부적 화소(35)가 집중하는 위치가 변화하게 된다. 이물 검사 장치(100)에 의하면, 검사 대상물(1)을 촬영하는 방향의 변화 전 및 변화 후의 양쪽에 있어서, 복수의 참조 화소(34)에 차지하는 부적 화소(35)의 비율을 작게 할 수 있다. 따라서, 이물 검사 장치(100)는 검사 대상물(1)을 촬영하는 방향에 대한 의존성이 작은 것이라고 할 수 있다.
또한, 복수의 참조 화소(34)는 도 3에 있어서, 서로 떨어지는 일 없이 주목 화소(33)를 둘러싸도록 배치된 복수의 화소(32)이지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 적어도 하나의 참조 화소(34)가 다른 참조 화소(34)로부터 떨어져서 배치되어 있어도 된다. 예를 들어, 각 참조 화소(34)가 점재하고 있어도 된다. 또한, 복수의 참조 화소(34)가 복수의 블록으로 나누어져 있고, 각 블록이 점재하고 있고, 동일한 블록을 구성하는 각 참조 화소(34)가 서로 인접하고 있어도 된다.
배경값 설정부(43)는 복수의 참조 화소(34) 각각의 제1 화소값의 중앙값, 또는 최댓값 및 최솟값을 제외한 값 중 미리 정해진 순위에 있는 값을 배경값으로서 설정한다. 당해 중앙값은, 복수의 참조 화소(34) 각각의 제1 화소값의 총 수가 2p(p는 자연수)개일 경우, p번째로 큰 제1 화소값과 p+1번째로 큰 제1 화소값의 평균값이며, 당해 총 수가 2p+1개일 경우, p+1번째로 큰 제1 화소값이다. 또한, 당해 최댓값 및 최솟값을 제외한 값 중 미리 정해진 순위는, 노이즈 등의 특성에 따라, 본래의 배경값을 구하기 쉬운 순위인 것이 바람직하다. 당해 순위로서 바람직한 값은, 당해 총 수의 절반에 가능한 한 가까운 값인 경우가 많지만, 검사 대상물(1)의 형상 및/또는 배치에 따라서는, 예를 들어 최빈값의 사고 방식을 사용하여 당해 순위를 결정하는 것이 바람직한 경우도 있다. 이것은, 복수의 참조 화소(34)에 대하여 밝기의 히스토그램을 구하고, 출현 빈도의 높이에 기초하여 당해 미리 정해진 순위를 결정하는(예를 들어, 가장 출현 빈도가 높은 밝기에 대응하는 순위를 채용하는) 방법이다.
상기 구성에 의하면, 복수의 참조 화소(34) 각각의 제1 화소값 중, 극단적으로 큰 값 또는 극단적으로 작은 값이, 배경값으로서 설정되는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 즉, 배경값이, 부당할 정도로 극단적으로 밝은 배경, 또는 부당할 정도로 극단적으로 어두운 배경을 나타내는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이것의 영향에 의해, 배경값이 본래의 값으로부터 크게 괴리되는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 따라서, 촬영된 화상에 따라 적합한 배경값을 설정할 수 있다.
예를 들어, 어떤 참조 화소(34)가 구성하는 화상에 노이즈가 포함되어 있는 경우, 당해 참조 화소(34)의 제1 화소값은, 극단적으로 큰 값 또는 극단적으로 작은 값이 될 수 있다. 이물 검사 장치(100)는 이러한 노이즈에 기인하여 그 값이 흐트러진 제1 화소값이, 배경값으로서 적용될 우려를 저감한 것이라고 할 수 있다.
배경값 설정부(43)는 전자파(21)를 검사 대상물(1) 및 이물(13)에서 반사시키는 이물 검사에 있어서, 검사 대상물(1)에 의한 전자파(21)의 감쇠량에 상당하는 배경값을 설정하는 경우에 있어서도 적용 가능하다.
계속해서, 화소값 연산부(42)는 각 화소(32)의 제2 화소값을 산출한다. 이 처리는, 도 4의 스텝 S3에 상당한다. 도 6에는, 도 5에 도시한 각 제1 화소값, 및 각 화소(32)에 대하여 설정된 배경값에 기초하여, 화소값 연산부(42)에 의해 산출된 각 제2 화소값을, 도 2에 도시한 다수의 화소(32) 각각과 대응지어서 도시하고 있다. 도 6 중, B1 및 B2의 정의는, 이하와 같다.
B1: B1=(A1-대응하는 화소(32)의 배경값)/대응하는 화소(32)의 배경값
B2: B2=(A2-대응하는 화소(32)의 배경값)/대응하는 화소(32)의 배경값
또한, 이상적으로는, A1은 대응하는 화소(32)의 배경값과 동일하고, B1은 0이 된다. 각 제2 화소값은, 이물(13)에 있어서의 화소(32)에 대응하는 부분의 두께에 따른 값이 된다.
계속해서, 화소값 적산부(44)는 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산한다. 이 처리는, 도 4의 스텝 S4에 상당한다.
도 7에는, 도 6에 도시한 각 제2 화소값에 기초하여, 화소값 적산부(44)에 의해 적산된 각 적산값을, 도 2에 도시한 다수의 화소(32) 각각과 대응지어서 도시하고 있다. 도 7에서는, 다수의 화소(32) 각각을 주목 화소(33)로 하고, 주목 화소(33)를 중심으로 하여 3행3열로 마련된 계 9개의 화소(32)를 연속 영역으로 하고, 당해 연속 영역에 속하는 화소군(38)에 대응하는 당해 9개의 화소(32)의 각 제2 화소값을 적산하는 예를 도시하고 있다. 도 7 중, C1 내지 C7의 정의는, 이하와 같다.
C1: C1=9*B1
C2: C2=8*B1+1*B2
C3: C3=7*B1+2*B2
C4: C4=6*B1+3*B2
C5: C5=5*B1+4*B2
C6: C6=3*B1+6*B2
C7: C7=9*B2
전술한 바와 같이, 전자파 발생원(2)은 X선을, 점상이 아니라 면상으로 발생시킨다. 이 결과, 전자파 발생원(2)이 전자파(21)로서 당해 X선을 조사하는 경우, 전자파(21)의 화상에 흐려짐이 발생한다. 그 때문에, 화상 상의 이물(13)의 상에서는, 어떤 화소(32)에 원래 반영되어야 할 감쇠량의 일부가 그 화소(32)의 주변 화소(32)에 반영되어버린다.
또한, X선은, 가시광과는 달리, 렌즈를 사용하여 스폿 직경을 좁히거나 평행광으로 변환하거나 하는 것이 어렵다. 이 때문에, 가시광을 사용하는 경우에 비하여, 화상에 포함되는 이물(13)의 상에 흐려짐이 발생하기 쉽다.
그러나, 상기 구성에 의하면, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 제2 화소값을 적산하는 것으로부터, 그 연속 영역의 크기를, 검출 대상으로 하는 이물(13)의 크기보다도 크게 설정해 둠으로써, 그 이물(13)에 기인하여 발생한 X선의 감쇠량의 총합을 산출할 수 있다. 이 때문에, 화상에 포함되는 이물(13)의 상을 검출할 수 있다. 그 결과, 이물(13)의 검출 누설의 발생 리스크를 저감할 수 있다. 또한, 화상에 흐려짐이 발생한 경우에도, 이물(13)의 검출 누설의 발생 리스크를 저감할 수 있다는 이점을 활용하여, 화상 촬영에 있어서의 노광 시간을 종래보다도 단축하는 것도 가능하다. 또한, 화소값 적산부(44)가 각 제2 화소값 대신에, 기억부(41)가 기억한 각 제1 화소값을 적산하는 구성이더라도, 이들 효과를 얻는 것은 가능하다.
이상을 정리하면, 특정한 연속 영역은, 적어도, 검사 대상물(1) 및 이물(13)에 의해 감쇠된 전자파(21)의 화상을 구성하는 모든 화소(32)를 포함하는 영역보다 큰 영역으로 한다.
또한, 당해 특정한 연속 영역은, 당해 화상에 있어서의 이물(13)의 흐려짐에 대응하는 모든 화소(32)를 더 포함하는 영역보다 큰 영역으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의하면, 보다 확실하게, 상기 화상에 포함되는 이물(13)의 상을 검출할 수 있다.
또한, 상기 특정한 연속 영역은, 화상에 있어서의 이물(13)의 흐려짐에 대응하는 화소가 적어도 포함될 정도로 적절히 조정해도 된다.
또한, 특정한 연속 영역에 속하는 복수의 화소(32) 각각의 제2 화소값의 적산값이, 이물(13)에 있어서의 당해 복수의 화소(32)에 대응하는 부분의 체적에 따른 값이 된다. 따라서, 이물(13)의 일부 또는 전부의 체적을 추정할 수 있기 때문에, 어느 일정 이상의 체적을 갖는 이물(13)의 유무를 판정할 수 있다. 즉, 상기 구성에 의하면, 이물(13)의 입체적인 사이즈를 추정하는 것이 가능하게 된다.
X선인 전자파(21)의 감쇠량과, 이물(13)의 체적의 관계에 대해서 상세하게 설명한다. 이물(13)의 체적은, 이물(13)의 입체적인 사이즈에 상당한다. 이하에서는, 이물(13)의 사이즈가 미소한 것으로 하여 설명을 행한다. 구체적으로, 미소한 이물(13)의 사이즈는, 예를 들어 직경 0.05 mm 이상 또한 직경 0.3 mm 이하의 구에 들어갈 정도의 사이즈이다.
전자파(21)의 투과율 T는, 하기의 수식 (1)에 의해 구해진다. 또한, 수식 (1)에 있어서, a는 전자파(21)가 투과하는 물질의 흡수 계수이며, z는 전자파(21)가 당해 물질을 투과하는 길이의 합계이다. 또한, 전자파(21)의 당해 물질에 대한 입사가 1회일 경우, z는 전자파(21) 투과 방향을 따른 당해 물질의 두께이다. 전자파(21)의 당해 물질에 대한 입사가 복수회일 경우의 일례로서는, 당해 물질의 내부에 공동이 있거나, 당해 물질이 만곡되어 있는 경우를 들 수 있다.
또한, 전자파(21)가 이물(13)을 투과하는 것에 기인하여 전자파(21)의 화상이 어느 정도 어두워질 것인지에 대해서는, 1-T로 나타낼 수 있다. 이 1-T를 차폐율이라고 칭한다.
도 8은, 전자파 발생원(2)에 있어서의 전자파(21)의 발생 부분의 중심(22)과, 어떤 하나의 화소(32)의 네 코너에 의해 구성되는 사각뿔(23)을 도시하는 사시도이다. 사각뿔(23) 중에서, 이물(13)에 대하여 차폐율을 적분하는 계산을, 하기의 수식 (2)에 나타내고 있다. 수식 (2)의 연산 결과가, 당해 화소(32)에 있어서의 이물(13)에 기인하는 전자파(21)의 강도인 감쇠율이 된다. 또한, 수식 (2) 중, x에 대응하는 x 방향 및 y에 대응하는 y 방향은, 모두 이물(13)의 두께 방향에 대하여 수직이며, 또한 서로 수직하다.
여기서, 이물(13)의 사이즈가 미소한 경우, 이물(13) 주변에 있어서, 화소(32)의 면과 대략 평행한 사각뿔(23)의 단면 치수가 거의 일정하다. 이것으로부터, 이물(13) 주변에 있어서, 사각뿔(23)은 직육면체에 근사할 수 있다. 또한, z가 0과 거의 동등할 때, 하기의 수식 (3)이 성립한다.
이들에 의해, 화소(32)에 있어서의 이물(13)에 기인하는 전자파(21)의 강도인 감쇠율은, 하기의 수식 (4)에 의해 근사할 수 있다.
그리고, 수식 (4)의 연산 결과는, 상기 직육면체와 이물(13)이 중첩되는 부분의 체적에 상당한다. 이상으로부터, X선인 전자파(21)의 감쇠량과, 이물(13)의 체적 간에 상관성이 있음을 알 수 있다. 즉, 다수의 화소(32)마다, 상술한 상대 농도에 기초하여, 대응하는 상기 직육면체와 중첩되는 이물(13)의 체적을 구할 수 있다.
여기서부터는, 상대 농도(상기에 정의한 B1 및 B2) 또는 그 적산값(상기에 정의한 C1 내지 C7)을 이물(13)의 체적으로 변환하는 메커니즘에 대하여 보충한다. 검사 대상물(1)에 의한 전자파(21)의 감쇠량에 대응하는 제1 화소값(이상적으로는, 배경값과 동등하다)을 L로 한다. L에 이물(13)에 의한 T를 곱한 것 LT가, 실제의 제1 화소값이 된다. L은 전자파(21) 내에 있어서의 위치에 따라서 상이한 값이다. 바꾸어 말하면, L은 x, y의 함수 L(x,y)이다. 제2 화소값은, (LT-L)/L=(T-1)로 표시되기 때문에, 이것에 -1을 곱하여 x, y에 대하여 적분한 것, 즉 수식 (2)는 수식 (4)와 근사적으로 일치한다. 수식 (2)로 구한 값을 비례 계수 a로 제산하면, 이물(13)의 체적이 구해진다. 또한, 제1 화소값과 배경값의 차의 적산값을 사용한 경우, (T-1)이 L(T-1)이 된다. 이 경우, 이물(13)의 체적을 추정하기 위해서는, L이 상수일 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 검사 대상물(1)이 이물(13)을 포함하지 않음은, 당해 차의 적산값을 사용하더라도 추정 가능하다.
화소값 적산부(44)는 다수의 화소(32) 각각을 주목 화소(33)로 하고, 주목 화소(33)를 포함하는 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산한다.
상기 구성에 의하면, 검출 하한값으로서 설정하는 이물(13)의 체적에 대략 대응한 연속 영역을 설정하고, 이물(13)에 대응하는 적산값을 역치로서 사용함으로써, 검출 하한값 이상의 체적을 갖는 이물(13)을 선택적으로 검출할 수 있다.
화소값 적산부(44)는 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소(32) 각각의 제2 화소값을 적산하는 것이 바람직하다. 당해 역치는, 다수의 화소(32)마다, 전자파(21)의 화상에 발생하는 노이즈나 흐려짐에 좌우될 일 없이, 전자파(21)가 이물(13)에 의해 감쇠되어 있는 것을 명확하게 파악할 수 있는 값으로 하는 것이 바람직하다.
역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소(32)는 하나의 독립적인 이물(13)에 대응하는 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 하나의 독립적인 이물(13)의 체적을 추정할 수 있다.
또한, 화소값 적산부(44)는 적산 대상인 적어도 2개의 제2 화소값에 대하여 가중치 부여를 행해도 된다.
예를 들어, 이물(13)이 구체일 경우, 이물(13)의 중앙으로부터 테두리를 향할수록, 전자파(21)와 중첩되는 이물(13)의 체적이 작기 때문에, 화상이 밝아질 것이 예상된다. 그리고, 이물(13)에 대응하여 얻어지는 값을 최대화하는 것을 목적으로 하여, 당해 가중치 부여의 일례로서, 이물(13)의 테두리에 가까운 위치에 대응하는 제2 화소값일수록 적산값에 대한 기여가 작아지도록, 적산 시에 각 제2 화소값을 가중치 부여하는 것이 생각된다.
이와 같이, 화소값 적산부(44)는 검출 대상으로 하고 있는 이물(13)이 상정되는 형상(예를 들어, 구체, 다면체 등)에 따라, 각 제2 화소값 각각에 대하여 가중치 부여를 행하여 적산값을 얻음으로써, 보다, 화상에 있어서의 이물(13)의 상을 누설없이 검출할 수 있다.
이물 검사 장치(100)는 X선 이미지 센서인 이미지 센서(3)와, 화상 처리 장치(4)를 구비하고, 기억부(41)는 당해 X선 이미지 센서에 의해 취득된 화상의 화소값을 제1 화소값으로서 기억한다.
단, 전자파(21)는 X선에 한정되는 것은 아니다. X선 이외의 전자파(21)의 일례로서, 가시광, 적외선 등, 주지의 각종 전자파를 들 수 있다. 이에 따라, 이미지 센서(3)에 대해서도, 전자파(21)의 종류에 적합한 것을 적절히 선택 가능하다. X선 이미지 센서 이외의 이미지 센서(3)의 구체예로서, FPD(Flat Panel Detector: 플랫 패널 디텍터)를 들 수 있다.
또한, 제2 화소값으로서, 상술한 상대 농도 대신에, 제1 화소값과 배경값의 차가 사용되어도 된다. 단, 이물(13)의 체적을 추정하기 위해서는, 제2 화소값으로서 당해 상대 농도를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 이물 검사 장치(100)에 있어서는, 화상 처리 장치(4)가 이미지 센서(3)의 외부에 마련되어 있는 구성이다. 그러나, 화상 처리 장치(4)가 이미지 센서(3)의 내부에 마련되어 있는 구성이어도 된다.
도 9는, 도 1에 도시하는 이물 검사 장치(100)의 제1 변형예인 이물 검사 장치(101)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 이하, 설명의 편의상, 먼저 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다. 이물 검사 장치(101)는 이물 검사 장치(100)의 구성에 추가로, 이동 기구(5)를 구비하고 있다.
검사 대상물(1)은 전자파(21)의 입사측에 대응하는 전자파 발생원(2)측의 측면과, 전자파(21)의 출사측에 대응하는 이미지 센서(3)측의 측면과의 사이에, 두께를 갖는 것이라고 할 수 있다. 또한, 당해 두께의 방향은, 도 9 중 「MZ 방향」에 대응한다. 이동 기구(5)는 검사 대상물(1)을 MZ 방향에 대하여 대략 수직인 방향으로 평행 이동시키는 것이다. 구체적으로는, 이동 기구(5)는 검사 대상물(1)을 전자파 발생원(2)과 이미지 센서(3) 간을 횡단하도록, MZ 방향에 대하여 대략 수직인 면을 따른 어떤 1 방향으로 이동시키는 것이다. 또한, 검사 대상물(1)의 이동 방향과 평행한 방향은, 도 9 중 「MY 방향」에 대응한다.
또한, 이미지 센서(3)는, TDI(Time Delay Integration(시간 지연 인티그레이션)) 센서이다. 이미지 센서(3)가 TDI 센서인 이물 검사 장치(101)에 있어서는, 하기의 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출한다.
먼저, 상술한 바와 같이 검사 대상물(1)을 이동 기구(5)에 의해 평행 이동시키면서, 이동 기구(5)에 의해 평행 이동되어 있는 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 그리고, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 이미지 센서(3)의 다수의 화소(32)가 받고, 다수의 화소(32)가 구성한 전자파(21)의 화상으로부터 이물(13)을 검출한다. 다수의 화소(32)는 복수의 타이밍에 대하여 전자파(21)의 화상을 구성하고, 이에 의해, 검사단마다, 검사 대상물(1)에 있어서의 동일 개소의 화상을 구성한다. 또한, 각 검사단은, 도 3에 있어서 열방향으로 배열한 복수의 화소(32)를 포함한다. 당해 복수의 타이밍은, 바꾸어 말하면, 검사 대상물(1)이 서로 다른 위치에 있는 복수의 상태이다. 그리고, 당해 검사단마다 구성한, 검사 대상물(1)에 있어서의 동일 개소의 화상을 중첩함으로써, 이물(13)을 현재화시킨 화상을 얻어, 이물(13)을 검출한다.
이물 검사 장치(101)에 의하면, 두께를 갖는 검사 대상물(1)을 이동시키면서 행하는 검사에 있어서, 흐려짐에 의한 검사 능력의 저하를 억제하여, 검사의 고효율화를 도모하고, 또한, 이물의 검출 누설의 발생 리스크를 저감할 수 있다.
도 10은, 도 1에 도시하는 이물 검사 장치(100)의 제2 변형예인 이물 검사 장치(102)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 11은, 회전 기구(6)에 의한 검사 대상물(1)의 회전을 설명하는 도면이다. 이물 검사 장치(102)는 이물 검사 장치(100)의 구성에 추가로, 회전 기구(6)를 구비하고 있다.
회전 기구(6)는 검사 대상물(1)을 전자파(21)의 입사측으로부터 전자파(21)의 출사측을 향하는 방향, 즉 MZ 방향과 평행한 방향으로 신장하는 축(15)에 따라서 회전시키는 것이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 축(15)은 검사 대상물(1)의 중심축에 상당한다.
또한, 이미지 센서(3)는, TDI 센서이다. 이미지 센서(3)가 TDI 센서인 이물 검사 장치(102)에 있어서는, 하기의 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출한다.
먼저, 상술한 바와 같이 검사 대상물(1)을 회전 기구(6)에 의해 회전시키면서, 회전 기구(6)에 의해 회전되고 있는 검사 대상물(1)에 대하여 전자파(21)를 조사한다. 그리고, 검사 대상물(1)을 투과한 전자파(21)를 이미지 센서(3)의 다수의 화소(32)가 받고, 그 후 이물(13)을 검출할 때까지의 요령은, 이물 검사 장치(101)와 이물 검사 장치(102)에서 동일하다.
검사 대상물(1)을 평행 이동 또는 회전시키면서 검사를 행함으로써, 검사의 고효율화를 도모할 수 있다. 한편, 두께를 갖는 검사 대상물(1)을 평행 이동 또는 회전시키면서 행하는 검사에 있어서, 이물(13)의 상이 흐려지는 것이 문제가 된다. 즉, TDI 센서인 이미지 센서(3)를 사용하여 상기 어느 요령으로 검사 대상물(1)에 부착된 이물(13)을 검출하는 경우, 각 검사단이 구성한 화상에 있어서, 이물(13)이 MY 방향으로 흐려지는 케이스가 있다. 특히, 검사 대상물(1)의 두께가 두꺼운 경우, 이 경향이 현저하다.
이물 검사 장치(101) 및 이물 검사 장치(102) 각각은, 화상 처리 장치(4), 특히 화소값 적산부(44)를 구비하고 있기 때문에, 이물 검사 장치(100)와 동일한 원리로, 이물(13)의 검출 누설의 발생 리스크를 저감할 수 있다. 화상 촬영에 있어서의 노광 시간을 종래보다도 단축하는 것도 가능함에 대해서도, 이물 검사 장치(100)와 마찬가지이다.
이하에서는, 전자파(21)로서 X선을 사용한 이물 검사 장치(100)에 있어서의, 화소값 적산부(44)의 유효성에 대하여 검증을 행하였다. 도 12는, 당해 검증의 결과를 나타내는 표이다.
먼저, 이물(13)을 포함하는 검사 대상물(1)의 화상을 4회 촬영하고, 각각 도 12 중 「이물 화상 1」 내지 「이물 화상 4」로 하였다. 또한, 이물(13)을 포함하지 않는 검사 대상물(1)의 화상을 13회 촬영하고, 각각 도 12 중 「이물 무 화상 1」 내지 「이물 무 화상 13」으로 하였다.
이들 화상 각각에 대해서, 어떤 주목 화소(33)에 관하여 하기에 정의되는 방법 1 내지 방법 7 각각에 따라서, 농도값을 구하였다. 이 중, 방법 3 내지 방법 7에 대해서는, 각 제2 화소값의 평균값을 구하는 단계에서, 각 제2 화소값의 적산값을 사용하게 된다.
방법 1: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 3행3열로 마련된 계 9개의 화소(32)의 각 제2 화소값 중, 3번째로 작은 값을, 농도값으로 한다
방법 2: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 3행3열로 마련된 계 9개의 화소(32)의 각 제2 화소값 중, 가장 작은 값과, 2번째로 작은 값과, 3번째로 작은 값의 평균값을, 농도값으로 한다
방법 3: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 3행3열로 마련된 계 9개의 화소(32)의 각 제2 화소값의 평균값을, 농도값으로 한다
방법 4: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 4행4열로 마련된 계 16개의 화소(32)의 각 제2 화소값의 평균값을, 농도값으로 한다
방법 5: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 5행5열로 마련된 계 25개의 화소(32)의 각 제2 화소값의 평균값을, 농도값으로 한다
방법 6: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 5행5열로 마련된 계 25개의 화소(32)의 각 제2 화소값에 대해서, 소정의 정규 분포에 따라서 가중치 부여를 행한 값의 평균값을, 농도값으로 한다
방법 7: 주목 화소(33)를 중심으로 하여 5행5열로 마련된 계 25개의 화소(32)의 각 제2 화소값에 대해서, 방법 6과는 다른(구체적으로는, 가중치 부여에 사용하는 가우스 가중치의 분산을 변경한) 정규 분포에 따라서 가중치 부여를 행한 값의 평균값을, 농도값으로 한다
그리고, 방법 1 내지 방법 7 각각에 대해서, 하기에 정의되는 최악 S, 최악 N, 및 최악 S/최악 N비를 구하였다.
최악 S: 「이물 화상 1」 내지 「이물 화상 4」 각각의 농도값 중, 가장 0％에 가까운 것
최악 N: 「이물 무 화상 1」 내지 「이물 무 화상 13」 각각의 농도값 중, 가장 0％로부터 먼 것
최악 S/최악 N비: 최악 N에 대한 최악 S의 비율
또한, 최악 S/최악 N비가 1보다 크면, 「이물 화상 1」 내지 「이물 화상 4」 각각과, 「이물 무 화상 1」 내지 「이물 무 화상 13」 각각이 적절하게 구별되어 있다고 간주할 수 있기 때문에, 허보(이물(13)이 없음에도 불구하고, 이물(13)을 검지한 것으로 해버리는 현상)가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설이 충분히 억제되어 있다고 할 수 있다. 또한, 최악 S/최악 N비가 클수록, 당해 구별이 보다 명확하다고 간주할 수 있기 때문에, 허보가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설의 억제 효과가 높다고 할 수 있다.
도 12에 의하면, 방법 3 내지 방법 7 각각에 있어서, 최악 S/최악 N비가 1보다 크기 때문에, 허보가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설이 충분히 억제되어 있음을 알 수 있다. 한편, 도 12에 의하면, 방법 1 및 방법 2 각각에 있어서, 최악 S/최악 N비가 1보다 작기 때문에, 허보가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설이 충분히 억제되어 있지 않음을 알 수 있다. 특히, 방법 3, 방법 4, 방법 5로 옮겨짐에 따라, 바꾸어 말하면, 제2 화소값을 적산하는 대상의 화소(32)의 수가 많아짐에 따라, 최악 S/최악 N비가 커지기 때문에, 허보가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설의 억제 효과가 높아진다고 할 수 있다.
이상의 결과로부터, 주목 화소(33)를 포함하는 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산함으로써, 허보가 없는 상태에 있어서의 이물(13)의 검출 누설을 억제하는 효과가 향상됨을 알았기 때문에, 이물 검사 장치(100)에 있어서의 화소값 적산부(44)의 유효성을 알았다.
(정리)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 장치는, 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억부와, 상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산부와, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화소값 적산부를 구비한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 방법은, 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 방법에 있어서, 상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억 공정과, 상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산 공정과, 특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화소값 적산 공정을 포함한다.
특히, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에 있어서, 상기 각 화소의 제2 화소값은, 상기 각 화소에 있어서의, 상기 각 제1 화소값과 상기 배경값의 차의, 당해 배경값에 대한 비율이다.
상기 구성에 의하면, 제2 화소값이, 이물에 있어서의 화소에 대응하는 부분의 두께에 따른 값이 된다. 그리고, 특정한 연속 영역에 속하는 복수의 화소 각각의 제2 화소값을 적산한 값이, 이물에 있어서의 당해 복수의 화소에 대응하는 부분의 체적에 따른 값이 된다. 따라서, 이물의 일부 또는 전부의 체적을 추정할 수 있기 때문에, 어느 일정 이상의 체적을 갖는 이물의 유무를 판정할 수 있다. 즉, 상기 구성에 의하면, 이물의 입체적인 사이즈를 추정하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소값 적산부는, 상기 다수의 화소 각각을 주목 화소로 하고, 당해 주목 화소를 포함하는 상기 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 방법은, 상기 화소값 적산 공정에서, 상기 다수의 화소 각각을 주목 화소로 하고, 당해 주목 화소를 포함하는 상기 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산한다.
상기 구성에 의하면, 검출 하한값으로서 설정하는 이물의 체적에 대략 대응한 연속 영역을 설정하고, 당해 이물에 대응하는 적산값을 역치로서 사용함으로써, 검출 하한값 이상의 체적을 갖는 이물을 선택적으로 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 장치에 있어서, 상기 화소값 적산부는, 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소 각각의 제2 화소값을 적산한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 처리 방법은, 상기 화소값 적산 공정에서, 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소 각각의 제2 화소값을 적산한다.
상기 구성에 의하면, 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소는, 하나의 독립적인 이물에 대응하는 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 하나의 독립적인 이물의 체적을 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 장치는, 상기 화상 처리 장치를 구비한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 이물 검사 방법은, 상기 화상 처리 방법을 포함한다.
상기 구성에 의하면, 상기 이물 검사 장치 및 상기 이물 검사 방법은, 각각, 상기 화상 처리 장치 및 상기 화상 처리 방법과 동일한 효과를 발휘한다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 서로 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 검사 대상물
11: 코어
12: 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터
13: 이물
14: 테이프 또는 라벨
15: 축
2: 전자파 발생원
21: 전자파
22: 전자파의 발생 부분의 중심
23: 사각뿔
3: 이미지 센서
31: 주면
32: 화소
33: 주목 화소
34: 참조 화소
35: 부적 화소
36 내지 38: 화소군
4: 화상 처리 장치
41: 기억부
42: 화소값 연산부
43: 배경값 설정부
44: 화소값 적산부
5: 이동 기구
6: 회전 기구
100, 101, 102: 이물 검사 장치

Claims (10)

  1. 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 장치에 있어서,
    상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억부와,
    상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산부와,
    특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값의 적산값을 구하는 화소값 적산부
    를 구비하고,
    상기 적산값은, 상기 이물에 있어서의 상기 화소군에 대응하는 부분의 체적에 따른 값이고, 상기 이물의 일부 또는 전부의 체적을 추정할 수 있는 값이고,
    상기 각 화소의 제2 화소값은, 상기 각 화소에 있어서의, 상기 각 제1 화소값과 상기 배경값의 차의, 당해 배경값에 대한 비율인 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화소값 적산부는, 상기 다수의 화소 각각을 주목 화소로 하고, 당해 주목 화소를 포함하는 상기 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화상 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화소값 적산부는, 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소 각각의 제2 화소값을 적산하는 화상 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 화상 처리 장치를 구비하는 이물 검사 장치.
  5. 이물을 포함하는 검사 대상물을 투과한 전자파의 화상에 대하여 화상 처리를 행하는 화상 처리 방법에 있어서,
    상기 화상을 구성하는 다수의 화소 각각에 대응한 제1 화소값을 기억하는 기억 공정과,
    상기 각 화소에 있어서, 상기 각 제1 화소값과 상기 이물을 포함하지 않는 검사 대상물에 의한 감쇠 후의 제1 화소값에 상당하는 배경값과의 차에 비례하는, 상기 각 화소의 제2 화소값을 산출하는 화소값 연산 공정과,
    특정한 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값의 적산값을 구하는 화소값 적산 공정
    을 포함하고,
    상기 적산값은, 상기 이물에 있어서의 상기 화소군에 대응하는 부분의 체적에 따른 값이고, 상기 이물의 일부 또는 전부의 체적을 추정할 수 있는 값이고,
    상기 각 화소의 제2 화소값은, 상기 각 화소에 있어서의, 상기 각 제1 화소값과 상기 배경값의 차의, 당해 배경값에 대한 비율인 화상 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화소값 적산 공정에서, 상기 다수의 화소 각각을 주목 화소로 하고, 당해 주목 화소를 포함하는 상기 연속 영역에 속하는 화소군의 각 제2 화소값을 적산하는 화상 처리 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 화소값 적산 공정에서, 역치보다도 감쇠량이 큰 값을 나타내는 제2 화소값을 갖고, 또한, 연속 영역을 이루는 복수의 화소 각각의 제2 화소값을 적산하는 화상 처리 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 기재된 화상 처리 방법을 포함하는 이물 검사 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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