KR20050022320A - 결함 검사 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 고속으로 효율적인 처리를 가능하게 하는 표면 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

입력 화상을 겹치는 직사각형으로 분할하고(S60), 직사각형 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하고(S70), 이치화된 화소 중 소정("0" 또는 "1")의 화소수를 산출하여(S80), 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우에 상기 직사각형을 흠집이 있는 직사각형이라 한다(S90). 흠집이 있는 직사각형으로 구성되는 흠집이 있는 직사각형 마스크 화상(S110)에 의해, 흠집의 부위를 특정할 수 있다. 또한, 통상의 이치화 화상(S130)과 흠집이 있는 직사각형 마스크 화상(S110)의 AND를 취하여, 흠집만 검출된 이치화 화상을 얻을 수 있다.

Description

결함 검사 방법 및 장치 {DEFECT INSPECTING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 결함 검사 방법 및 장치에 관한 것으로, 예를 들어 물체 표면의 흠집 등의 결함을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들어 강판이나 알루미늄판 등을 검사 대상으로 하여 표면 결함을 검사하는 것이 행해지고 있다. 그 방법으로서, 검사 대상의 표면 화상을 얻어 다른 곳보다 밝게 빛나고 있는 부분 혹은 반대로 어둡게 되어 있는 부분을 추출하여 결함인지 여부를 판정하는 것이 있고, 이 검사 방법에 따르면 취득한 표면 화상을 신호 처리함으로써 흠집을 특정할 수 있다.

이러한 표면 흠집 검출 방법에 있어서는, 얻어진 표면 화상의 화소마다 소정의 휘도 임계치 이상인지 여부를 판단하여, 임계치 이상(혹은 이하)의 화소를 흠집을 구성할 가능성이 있는 화소로서 추출한다. 그 후 추출된 화소를 대상으로 라벨링 처리(화소의 연결 처리)를 행한다. 라벨링의 결과 면적이 소정의 임계치를 넘은 것을 흠집으로 판단하고 있다.

예를 들어 경면에 마무리된 표면에 대해 약간의 흠집이 있다고 하는 경우에는 이러한 방법이라도 유효하지만, 검사 대상에 땅 모양 또는 오염 등이 있는 경우 이들을 흠집으로서 검출해 버리게 된다. 또한, 결과적으로 노이즈가 되는 화소라도 전부 라벨링 처리의 대상으로 함으로써 처리 속도를 올리기 어렵고, 또한 처리를 위해 고성능인 처리 장치를 필요로 한다고 하는 문제도 있었다.

또한, 처리 속도의 향상을 목표로 하는 것은 아니지만, 검출 정밀도를 높이기 위해 결함의 종류에 따라서 복수의 임계치를 구비하도록 한 종래 기술이 알려져 있다(특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1]

일본 특허 제2890801호 공보

본 발명은 상기 문제에 비추어, 고속으로 효율적인 처리를 가능하게 하는 표면 검사 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해, 우선 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하고, 영역 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하고, 이치화된 화소 중 소정("0" 또는 "1")의 화소수를 산출하여 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우에 상기 영역을 결함 영역이라 하고, 영역으로 분할하여 그 중의 화소수에 임계치를 마련하였으므로, 종래라면 취해 버릴 노이즈(예를 들어 휘도가 낮고, 크기도 작음)를 제거하여, 결함만을 취할 수 있는 것을 발견하였다. 또한, 타일 배치와 같이 영역을 겹치지 않게 배치한 경우는, 영역의 경계에서 분단되고 화소수의 카운트치가 반감되어 흠집이라 판정되지 않는 경우라도, 영역을 겹쳐 배치함으로써 카운트치의 감소를 방지할 수 있으므로 결함의 검출 누락을 방지할 수 있는 것을 발견하였다.

본 발명은 상기 결함 영역을 얻어 결함 영역 화상을 얻는 동시에, 입력 화상을 전체적으로 이치화한 이치화 화상을 얻고, 상기 이치화 화상과 결함 영역 화상의 논리곱을 취해 얻어진 검출 결함 이치화 화상을 바탕으로 결함 검사를 행함으로써 라벨링 처리의 전단계에서 노이즈를 제거할 수 있으므로, 이후의 라벨링의 부담을 대폭 저감할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 입력 화상을 분할하는 영역의 형상은 직사각형으로 할 수 있고, 영역의 크기 및 겹침량도 복수 세트 구비하고, 복수의 세트를 이용하여 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할할 수 있으므로 영역의 사이즈를 검출하고자 하는 흠집에 따라 바꿈으로써, 예를 들어 세로로 긴 흠집만을 검출하도록 할 수도 있다. 이 경우, 종래의 공간 필터를 이용한 세로로 긴 흠집의 검출과 비교하여 훨씬 낮은 부하로 처리할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 노이즈 제거 성능을 높이기 위해 직사각형 영역 내에 차지하는 흠집의 면적을 크게 하고, 직사각형 영역 내에 차지하는 노이즈의 면적을 적게 하여, 흠집을 인식하기 위한 화소수 임계치를 직사각형의 화소수에 가까운 값으로 한다. 노이즈 화상은 흠집 화상에 비해 작기 때문에, 실제로 발생되고 있는 흠집의 면적과 같은 정도 면적의 직사각형을 이용함으로써 직사각형 영역 내에 차지하는 흠집의 면적을 크게 할 수 있다.

그러나, 직사각형 면적보다 큰 흠집 화상을 처리하는 경우, 흠집 화상의 일부가 결손된다는 문제가 발생한다. 예를 들어, 도15에 도시한 바와 같이 종형 타원 형상의 흠집을 ①, ②, ③과 같은 서로 겹치지 않은 직사각형에 의해 분할한 경우를 생각하면, ①의 직사각형에는 종형 타원 형상의 흠집의 선단부밖에 들어가지 않는다. 그로 인해, 흠집 화상이 직사각형을 차지하는 화소수가 소정의 화소수 임계치에 충족되지 않으므로 노이즈로서 취급되어, 결과적으로 흠집 화상의 일부가 결손된다는 문제가 발생한다. 흠집 화상이 분단되는 일 없이 처리되기 위해서는, 도15의 ①, ②, ③, ④, ⑤와 같이 직사각형 영역이 오버랩될 필요가 있다.

이와 같이, 직사각형 면적보다 큰 흠집 화상의 일부가 결손되는 것을 방지하기 위해서는 직사각형의 오버랩량을 많이 취할 필요가 있지만, 그 결과로서 처리해야 할 직사각형의 양이 많아져 화상 전체의 처리 속도가 늦어진다고 하는 문제가 발생한다.

그래서 발명자는 연구한 결과, 영역의 형상은 직사각형으로서 검사의 대상이 되는 공정마다 검출해야 할 흠집을 포함하도록 직사각형의 크기를 정하고, 상기 직사각형의 크기가 세로(l) 화소 및 가로(m) 화소였던 경우에는, 상기 직사각형이 겹쳐지는 양(화소수)은 l × m 중 적어도 1/4 이상으로 하면, 화상 전체의 처리 속도에 지장을 초래하지 않아 큰 흠집 화상을 분단하지 않고, 충분한 노이즈 제거 성능을 발휘하는 것을 발견하였다.

도14는 직사각형 크기의 결정 방법이 도시되어 있다.

검출되는 흠집 화상과 노이즈 화상을 준비하고, 흠집 화상을 대략 포함하도록 직사각형의 크기를 결정한다. 도14의 (a)에는 적절한 직사각형의 크기가 도시되어 있다. 도14의 (b)와 같이 직사각형의 크기가 지나치게 작거나, 도14의 (c)와 같이 직사각형의 크기가 지나치게 크거나 하면, 흠집 화상과 노이즈를 구별할 수 없게 되므로 주의를 요한다.

상기 직사각형의 크기가 세로(l) 및 가로(m)였던 경우에는, 예를 들어 도2에 도시한 바와 같이 종방향으로 l/2, 횡방향으로 m/2 오버랩시키면서, 처리 화상 전체를 분할하는 직사각형을 처리 화상으로부터 잘라낸다. 각각의 직사각형에 대해 임계치 이상의 휘도를 갖는 흠집 후보의 화소수가 소정치 이상이면, 상기 직사각형이 진짜 흠집을 포함한다고 인식하여 직사각형을 흠집이 있는 것으로 하여 남기지만, 흠집 후보의 화소수가 소정치 이하이면 상기 직사각형을 흠집이 없는 것으로 하여 소거한다.

그런 후에, 처리 화상 전체를 이치화한 화상과 각 직사각형 단위의 흠집 화상의 논리곱을 취함으로써 진짜 흠집 화상만을 발출하여, 노이즈 성분을 제거하는 것이다.

또한, 휘도 임계치 및 화소수 임계치도 복수 세트를 구비하고, 각 세트에 의해 결함 영역을 얻을 수 있어 이들을 조합하여 결함 영역 화상으로 할 수 있다. 큰 휘도 임계치와 작은 화소수 임계치의 세트 및 작은 휘도 임계치와 큰 화소수 임계치의 세트를 조합해도 좋다.

이와 같이, 복수의 임계치를 가짐으로써 흠집에 따른 임계치를 적용할 수 있다. 예를 들어, 휘도 변화가 큰 결함은 작은 것이라도 취하고, 휘도 변화가 적은 결함은 큰 것만 취하도록 할 수 있다.

또한, 입력 화상은 휘도가 정규화된 화상으로 할 수 있다.

이 구성에 따르면, 조명 불균일 의해 화면을 똑같은 임계치로 이치화하는 것이 곤란한 경우라도, 정규화 화상을 얻어 이를 바탕으로 처리함으로써 전화면을 똑같은 휘도 임계치로 처리를 행할 수 있다.

우선, 본 발명의 실시 형태의 개략을 설명한다.

도1은 종래 방법에 의한 이치화 화상을 도시한 것으로, 검사 표면의 화상을 휘도 임계치를 이용하여 이치화한 것이다. 이치화에 의해 흠집(K)과 노이즈부(N)가 나타나 있다. 종래는 이 화상을 바탕으로 라벨링 처리를 행하는 것이지만, 노이즈부(N)에 대해서도 라벨링 처리가 행해져 그 부하는 큰 것이었다.

본 실시 형태에서는, 원화상(이치화하기 전의 화상)을 겹치는 직사각형으로 분할하고, 직사각형 단위로 흠집이 있는지 여부를 판단한다. 이를 도2에 도시한다. 도2에는 흠집(K)을 덮은 2매의 직사각형을 도시하였지만, 실제로는 이러한 직사각형으로 전체 화면을 덮는다. 직사각형(B)은 가로(l) 및 세로(m)이고, 가로(x)가 m/2, 세로(y)가 l/2만큼 겹쳐져 있다. 이와 같이 겹쳐지는 직사각형으로 분할하여, 직사각형마다 흠집이 있는지 여부를 판단해 가게 된다. 즉, 우선 휘도 임계치를 이용하여 이치화하고, 또한 휘도 임계치를 넘은 화소의 수를 직사각형마다 카운트하여 그 결과가 직사각형에 대해 부여되는 화소 임계치를 넘으면, 그 직사각형은 흠집이 있는 직사각형으로 한다. 또한, 직사각형을 겹치는 이유는 직사각형의 경계에서의 결함의 놓침을 방지하기 위함이다.

흠집이 있는 직사각형을 취출한 것을 도3에 도시한다. 도3에는, 흠집 부분(3)을 덮는 직사각형만이 흠집이 있는 직사각형으로서 남아 있다. 도1의 노이즈부(N)에 대해 말하면, 휘도 임계치를 만족해도 직사각형에 부여된 화소 임계치를 넘지 않았으므로, 도3에서는 나타나 있지 않다. 결국 노이즈 부분이 제거되어 흠집(K)의 존재를 나타내는 흠집이 있는 직사각형만이 얻어지게 된다. 여기서, 도1과 도3의 AND를 취하면, 도1로부터 노이즈 부분(N)이 제외되고 흠집(K)만이 존재하는 이치화 화상을 얻을 수 있다. 흠집이 있는 직사각형과 원화상만 AND(논리곱)를 취함으로써, 라벨링 처리의 전단계에서 노이즈가 제거되어 있으므로 처리의 효율이 향상된다.

이하, 도4 내지 도12를 참조하여, 본 발명의 실시 형태의 개략을 설명한다.

도4 내지 도6은 본 발명의 처리 과정을 나타내는 흐름도이고, 도7 내지 도12는 처리 과정에서 얻어지는 화상을 나타낸다.

도4에 나타낸 바와 같이, 우선 단계 S10에서 CCD 카메라 등의 검출기로부터 검사 대상의 표면 화상이 입력된다. 통상, 8비트 256계조의 화상이 이용된다.

다음 단계 S20 내지 S50에서 화상의 휘도를 정규화하고, 단계 S50에서 정규화 화상을 얻는다. 그로 인해, 단계 S20에서 입력 화상의 각 화소에 휘도 기준치(본 예의 경우 128)를 승산하는 동시에, 단계 S30에서 입력 화상에 대해 로우패스 필터에 의한 평균화 처리를 행하여, 각 화소의 주위의 평균 휘도를 얻는다. 예를 들어, 각 화소 주위(32 × 32)의 이동 평균을 취한다. 그리고, 단계 S40에서는 단계 S20의 결과를 단계 S30의 결과로 제산한다. 이와 같이 하여, 휘도의 정규화를 행하여 단계 S50에서 정규화 화상을 얻는다. 또한, 단계 S20의 승산 처리의 의미는 정수(0 내지 255)로 표시되어 있는 계조를 보존하기 위함이다.

도7에 단계 S50에 있어서의 휘도의 정규화 처리를 종료한 화상을 나타낸다. 좌측 상부에 면적이 넓은 엷은 색의 부분(P1), 우측 하부에 작지만 검은 부분(P2), 중앙의 종방향에 다수의 엷고 작은 부분의 집합(P3)이 보인다.

이와 같이 입력 화상을 정규화해 두면, 조명 불균일 등에 의해 검출기로부터의 입력 화상 상태에서는 화면을 똑같은 임계치로 이치화할 수 없는 경우라도, 전체 화면에 대해 똑같은 임계치를 이용하여 처리할 수 있다.

다음 단계 S60(도5)에서 정규화된 화상을, 겹침을 가진 직사각형 영역으로 분할한다. 본 예에서는, 앞서 설명한 도2와 동일한 직사각형을 이용한다. 전술한 바와 같이, 직사각형(B)은 가로(l) 및 세로(m)이고, 가로(x)가 m/2, 세로(y)가 l/2만큼 겹쳐져 있다.

직사각형 영역은 흡집의 장소를 특정하는 것이며, 예상되는 흠집에 따라서 그 형상 및 크기를 정할 수 있다. 일반적으로는 예상되는 흠집보다 조금 크게, 흠집을 덮을 수 있을 정도의 형상 및 크기로 하는 것이 좋다. 예를 들어, 세로로 긴 흠집이며 그 일부가 점선 형상으로 되어 있는 경우, 세로로 긴 직사각형 영역을 이용하면 전체적으로 세로로 긴 흠집을 정확하게 인식할 수 있는 것이라도, 종방향으로 짧은 직사각형 영역으로 분할하면 점선형의 부분이 노이즈로서 판단되어 폐기되어 정확한 흡집의 형상을 오인할 우려가 있다. 단, 당연한 것이지만 직사각형 영역이 흠집보다 크게 설정되어야만 하는 것은 아니다. 직사각형 영역은, 통상 16 × 32화소 정도면 되며, 세로로 긴 흠집에 대해서는 예를 들어 16 × 64화소를 취하면 된다.

직사각형 영역의 형상 및 크기는 검출하고자 하는 흠집에 대응하여 바꿀 수 있으므로, 예를 들어 세로로 긴 직사각형 영역을 이용하여 세로로 긴 흠집만을 검출하도록 할 수도 있다. 종래에는, 세로로 긴 흠집을 취하는 경우 공간 필터를 이용하여 처리하였지만, 공간 필터는 연산량이 커 처리에 부하가 걸려 있었다. 본 발명의 직사각형 영역을 이용하면, 훨씬 낮은 부하로 처리할 수 있게 된다.

겹침 부분은, 본 예에서는 가로(x)를 m/2, 세로(y)를 l/2로 하였지만, 이 겹침 부분의 크기는 임의이며 적절하게 결정할 수 있다. 직사각형을 겹치는 의미는, 직사각형을 겹치는 일 없이 배치한 경우 직사각형의 경계 부분에 손상이 있었던 경우, 그 손상을 빠뜨리는 경우가 있기 때문이다. 본 발명에서는 소정 조건을 만족하는 화소수를 카운트하여, 소정의 화소수 이상이 되는 직사각형을 흠집이 있는 직사각형으로 하는 처리를 행하는 것으로, 그 때에 직사각형 경계에서 흠집이 분단되어, 예를 들어 양방의 직사각형에서 흠집의 화소수가 절반이 되면, 카운트 누락이 발생되어 흠집으로서 인식되지 않는 경우가 있기 때문이다. 따라서, 카운트 누락이 없도록 하기 위해서는 겹침 부분(x, y)을 크게, 1/2 이상으로 하는 쪽이 좋다. 단, 겹침 부분을 크게 하면 그 만큼 많은 직사각형이 필요해지므로, 처리 시간이 걸리게 된다. 본 예에서는, 전술한 바와 같이 1/2로 동등하게 하고 있다. 또한, 화상 분할 영역을 직사각형으로 하였지만 삼각형, 평행 사변형 등 다른 다각형이라도 좋다. 어느 쪽이든, 검사 화상을 덮도록 분할할 수 있는 영역이면 된다.

다음 단계 S70 내지 S90 및 S71 내지 S91에서는, 각각 다른 휘도 임계치와 화소수 임계치의 세트를 이용하여 흠집이 있는 직사각형을 특정한다.

단계 S70에서 직사각형 영역을 제1 휘도 임계치를 이용하여 이치화하고, 단계 S80에서 직사각형 영역마다 휘도 임계치를 넘고 있는 화소수를 카운트하고, 단계 S90에서 카운트한 결과가 제1 화소수 임계치를 넘고 있는 직사각형을 흠집이 있는 직사각형으로 한다. 여기서, 휘도 임계치와 화소수 임계치의 세트는, 예를 들어 제1 휘도 임계치가 128(평균치)에 가깝게, 제1 화소수 임계치는 크게 하는 것을 생각할 수 있다. 제1 세트에서는, 얇게 확장되어 있는 영역을 흠집으로 판정할 수 있다.

이러한 임계치의 세트로 도7의 화상을 처리한 예를 도8에 나타낸다. 휘도 임계치가 평균치에 가깝고, 화소수 임계치가 크기 때문에 색이 엷고 넓은 영역(P1)이 직사각형(B1)에 덮여 검출되어 있다. 다른 면적이 작은 부분(P2, P3)에 대응하는 직사각형은 나타나 있지 않다.

마찬가지로, 단계 S71에서 직사각형 영역을 제2 휘도 임계치를 이용하여 이치화하고, 단계 S81에서 직사각형 영역마다 휘도 임계치를 넘고 있는 화소수를 카운트하고, 단계 S91에서 카운트한 결과가 제2 화소수 임계치를 넘고 있는 직사각형을 흠집이 있는 직사각형으로 한다. 여기서, 제2 휘도 임계치는 128보다 멀게(즉 0 또는 255에 가깝게), 제2 화소수 임계치는 작게 하고 있다. 제2 세트에서는 검고 작은 영역을 흠집으로 판정할 수 있다.

이 결과를 도9에 나타낸다. 화소수치는 작지만 휘도 임계치가 평균치로부터 멀기 때문에, 검은 점으로 보이는 부분(P2)을 덮는 직사각형(B2)만이 나타나 있다. 그 밖의 부분(P1, P3)은 휘도 임계치를 만족하지 않으므로 제외되어 있다.

본 예에서는 2세트의 세트를 이용하였지만, 이에 한정되지 않고 3세트 이상으로 할 수도 있고, 휘도 임계치와 화소수 임계치의 조합도 검출하고자 하는 흠집에 따라서 다양하게 변경할 수 있다. 또한, 복수 세트를 이용하는 일 없이 단일 세트만을 이용할 수도 있다.

다음 단계 S100에서는, 단계 S90 또는 단계 S91에서 흠집이 있는 직사각형으로 판단된 직사각형을 조합함으로써(통상은 논리합 연산에 의함), 단계 110에서 흠집이 있는 직사각형 마스크 화상을 얻는다.

도10은 단계 S100에 따라서, 제1 및 제2 임계치 세트를 이용하여 얻어진 흠집이 있는 직사각형 마스크(B1 및 B2)(도7 및 도8)의 논리합을 취해 조합하여 얻어진 흠집이 있는 직사각형 마스크이다.

흠집이 있는지 여부를 판정만 하는 것이 목적이라면, 이와 같이 얻어진 흠집이 있는 직사각형 마스크에 의해 흠집의 장소가 특정되어 있으므로, 여기서 종료해도 좋다. 또한, 여기서는 논리합을 취함으로써 조합하였지만, 휘도 임계치 및 화소수 임계치의 세트에 따라서는 그 밖의 논리 연산을 행해도 좋다.

정확한 흠집의 형상을 구하기 위해서는, 다음 단계로 진행한다.

그로 인해, 단계 S120에 있어서 단계 S50의 정규화 화상을 이용하여, 소정의 휘도 임계치(단계 S70에서 이용한 임계치라도 좋고, 또한 다른 값이라도 좋음)를 이용한 통상의 이치화를 행하고, 단계 S130에서 통상의 이치화 화상을 얻는다.

도11은 도7의 정규화 화상을 통상의 이치화 처리하여 얻어진 것으로, 일정 임계치보다 검은 화소(P1, P2, P3)는 전부 검출되어 있다. 종래는 이를 바탕으로 라벨링 처리 등을 행하고 있었지만, 이들 다수의 화소에 대해 라벨링을 행하는 것은 처리 장치에 큰 부하가 걸려 있었다.

다음에 단계 S140(도6)에서, 단계 S130에서 얻어진 통상의 이치화 화상과 단계 S110에서 얻어진 흠집이 있는 직사각형 화상의 논리곱(AND)을 취한다.

도12는, 흠집이 있는 직사각형 마스크(도10)와 통상의 이치화 화상(도11)의 논리곱(AND)을 취한 것으로, 단계 S150의 흠집 검출 이치화 화상이다. 도12에 나타내고 있는 바와 같이, 색이 엷고 큰 흠집(P1) 및 작고 색이 짙은 흠집(P2)이 크기 및 형상을 보존하여 검출할 수 있어, 노이즈가 되는 부분(P3)이 제거되어 있다. 이와 같이, 통상의 이치화 화상에서 나타나는 표면 노이즈 등이 지워져, 구하는 흠집만이 검출되게 된다.

그 후, 흠집의 형상 및 크기를 확정하기 위해 화상 처리를 행한다. 즉, 단계 S160에서 라벨링 처리를 행하고, 단계 S170에서 특징 추출 처리를 행하여 흠집의 형상 및 크기를 확정한다.

일반적으로, 흠집의 유무뿐만 아니라 흠집의 형상 및 크기를 알기 위해서는 라벨링 처리가 필요하다. 정확한 흠집의 외형을 나타내는 이치 화상을 얻기 위해서는 낮은 휘도 임계치로 이치화하는 것이 좋지만, 임계치를 낮추어 두면 표면 노이스도 취해 버려 다수의 화소를 대상으로 라벨링 처리를 행하지 않을 수 없어, 라벨링 처리의 부하가 증대되는 결과로 되어 있었다. 본 실시 형태에서는, 흠집이 있는 영역을 특정하고 흠집이 있는 직사각형 마스크를 이용하여, 라벨링 처리의 전단계에서 노이즈를 제거하고 있다. 따라서, 라벨링의 부담을 대폭 저감시킬 수 있었다.

단계 S180에서는 흠집의 길이, 폭, 주위 길이를 기초로 하여 흠집의 유해도를 판정하고, 단계 S190에서 흠집 화상의 표시가 이루어진다.

본 발명에 따르면, 라벨링 처리 등 화소마다 행해야만 하는 부하가 큰 화상 처리 전에 흠집이 있는 직사각형 마스크를 얻고, 이에 의해 표면 노이즈 등의 흠집이 아닌 부분을 제거하여 화상 처리를 행하는 대상을 한정할 수 있으므로, 흠집의 검출 처리의 효율을 대폭 증가시킬 수 있다.

다음에, 도13을 참조하여 본 발명 장치의 일 실시 형태의 개략을 설명한다.

예를 들어, 강판(ST) 등의 검사 대상으로부터 CCD 카메라(C) 등의 화상 입력 장치를 거쳐서, 검사 화상을 화상 입력부(1)에 취입한다. 검사 화상은 화상 입력부(1)로부터 휘도 정규화부(2)로 보내져, 정규화 화상을 얻는다. 정규화 화상은 직사각형 이치화부(3)와 통상 이치화부(4)로 보내져, 각각 흠집이 있는 직사각형 화상과 통상 이치화 화상을 생성하고, 연산부(5)에 의해 양 화상의 AND가 취해져 흠집 검출 이치 화상을 얻는다. 그 후, 흠집 검출 이치 화상을 바탕으로 화상 처리부에서 라벨링 및 특징 추출이 행해지고, 흠집의 형상이나 크기가 구해져 흠집의 유해도가 판정된다. 화상 표시부에서는 화상 처리 후의 흠집 화상이 표시된다.

본 예에서는 강판을 예로 설명하였지만, 검사 대상이 되는 것은 강판에 한정되지 않으며, 예를 들어 슬라브라도 좋고, 예를 들어 자분 심상에 의해 얻어지는 형광 화상 혹은 초음파 심상 화상에도 적용할 수 있다. 기타, 검사 대상의 화상이 얻어지기만 하면 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고속으로 효율적인 처리를 행할 수 있는 표면 검사 방법 및 장치가 제공된다.

도1은 종래의 이치화 화상을 도시한 개략도.

도2는 본 발명의 일 실시 형태의 직사각형 영역을 도시한 설명도.

도3은 본 발명의 일 실시 형태의 흠집이 있는 직사각형을 도시한 설명도.

도4는 본 발명의 일 실시 형태의 흐름을 나타낸 제1 흐름도.

도5는 본 발명의 일 실시 형태의 흐름을 나타낸 제2 흐름도.

도6은 본 발명의 일 실시 형태의 흐름을 나타낸 제3 흐름도.

도7은 본 발명의 일 실시 형태의 정규화 화상을 나타낸 도면.

도8은 본 발명의 일 실시 형태의 제1 임계치 세트에 의해 얻어진 흠집이 있는 직사각형을 나타낸 도면.

도9는 본 발명의 일 실시 형태의 제2 임계치 세트에 의해 얻어진 흠집이 있는 직사각형을 나타낸 도면.

도10은 도8 및 도9에 나타낸 흠집이 있는 직사각형의 조합을 나타낸 도면.

도11은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 통상의 이치화 화상을 나타낸 도면.

도12는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 흠집 검출 이치화 화상을 나타낸 도면.

도13은 본 발명의 일 실시 형태의 장치 구성을 나타낸 도면.

도14는 직사각형 크기의 결정 방법을 나타낸 도면.

도15는 직사각형 크기의 결정 방법을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

K : 흠집

B, B1, B2 : 직사각형 영역

N : 노이즈부

Claims (14)

1. 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하는 단계와,

   영역 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하는 단계와,

   상기 영역 내에 있어서 상기 이치화된 화소 중 소정치의 화소수를 산출하는 단계와,

   상기 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우 상기 영역을 결함 영역이라 하는 단계를 포함하는 결함 검사 방법.
2. 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하는 단계와,

   영역 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하는 단계와,

   상기 영역 내에 있어서 상기 이치화된 화소 중 소정치의 화소수를 산출하는 단계와,

   상기 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우 상기 영역을 흠집이 있는 영역으로서 결함 영역 화상을 얻는 단계와,

   소정의 휘도 임계치로 상기 입력 화상을 이치화하여 이치화 화상을 얻는 단계와,

   상기 이치화 화상과 상기 결함 영역 화상의 논리곱을 취하는 단계를 포함하는 결함 검사 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 영역의 형상은 직사각형인 결함 검사 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하는 단계는 상기 영역의 크기 및 겹침량을 복수 세트 갖고, 각 세트에서 상기 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하는 결함 검사 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘도 임계치 및 상기 화소수 임계치는 복수의 임계치가 조합된 복수의 세트로 이루어지고, 각 세트를 이용하여 얻어진 흠집이 있는 영역의 조합에 의해 상기 결함 영역 화상을 얻는 결함 검사 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 임계치의 조합은, 상기 휘도 임계치가 큰 경우에는 상기 화소수 임계치를 작게, 상기 휘도 임계치가 작은 경우에는 상기 화소수 임계치를 크게 하는 조합을 갖는 결함 검사 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 화상은 휘도가 정규화된 화상인 결함 검사 방법.
8. 검사 대상의 화상을 입력하는 화상 입력부와,

   입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하고, 상기 영역 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하고, 상기 영역 내에 있어서 상기 이치화된 화소 중 소정치의 화소수를 산출하여, 상기 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우 상기 영역을 결함 영역이라 하여 결함 영역 화상을 생성하는 영역 이치화부와,

   결함 영역 화상을 표시하는 화상 표시부를 구비하는 결함 검사 장치.
9. 검사 대상의 화상을 입력하는 화상 입력부와,

   입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하고, 영역 내를 소정의 휘도 임계치로 이치화하고, 상기 영역 내에 있어서 상기 이치화된 화소 중 소정치의 화소수를 산출하여, 상기 화소수가 소정의 화소수 임계치를 넘은 경우 상기 영역을 결함 영역이라 하여 결함 영역 화상을 생성하는 영역 이치화부와,

   소정의 휘도 임계치로 상기 입력 화상을 이치화하여 이치화 화상을 얻는 통상 이치화부와,

   상기 결함 영역 화상과 상기 통상 이치화부로부터 결함 검사 이치화 화상을 얻는 연산부와,

   상기 결함 검사 이치화 화상을 표시하는 화상 표시부를 구비하는 결함 검사 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 영역의 형상은 직사각형인 결함 검사 장치.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 이치화부에 있어서 상기 영역의 크기 및 겹침량을 복수 세트 갖고, 각 세트에서 상기 입력 화상을 겹치는 영역으로 분할하는 결함 검사 장치.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 이치화부에 있어서 상기 휘도 임계치 및 상기 화소수 임계치는 복수의 임계치가 조합된 복수의 세트로 이루어지고, 각 세트를 이용하여 얻어진 흠집이 있는 영역의 조합에 의해 상기 결함 영역 화상을 생성하는 결함 검사 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 임계치의 조합은 상기 휘도 임계치가 큰 경우에는 상기 화소수 임계치를 작게, 상기 휘도 임계치가 작은 경우에는 상기 화소수 임계치를 크게 하는 조합을 갖는 결함 검사 장치.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 화상은 휘도가 정규화된 화상인 결함 검사 장치.