[go: up one dir, main page]

JP2008175549A - Defect detection device and method - Google Patents

Defect detection device and method Download PDF

Info

Publication number
JP2008175549A
JP2008175549A JP2007006766A JP2007006766A JP2008175549A JP 2008175549 A JP2008175549 A JP 2008175549A JP 2007006766 A JP2007006766 A JP 2007006766A JP 2007006766 A JP2007006766 A JP 2007006766A JP 2008175549 A JP2008175549 A JP 2008175549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
defect
pixel
image
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007006766A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Yamazaki
隆一 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2007006766A priority Critical patent/JP2008175549A/en
Priority to TW097101332A priority patent/TW200834062A/en
Priority to CN2008800021585A priority patent/CN101600957B/en
Priority to KR1020097014934A priority patent/KR20090101356A/en
Priority to PCT/JP2008/050408 priority patent/WO2008087961A1/en
Publication of JP2008175549A publication Critical patent/JP2008175549A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • G06T7/0008Industrial image inspection checking presence/absence
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108Industrial image inspection
    • G06T2207/30121CRT, LCD or plasma display

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defect detection device and its method capable of detecting a linear defect on a test object with high accuracy. <P>SOLUTION: A step S301 calculates an additional value of the pixel value of each pixel arranged in a predetermined direction of an image taken of a test object. A step S304 calculates a standard deviation value as an index value that indicates uniformity in the pixel values of the respective pixels arranged in the predetermined direction of the image. A step S308 corrects the additional value based on the standard deviation value. A step S309 determines presence or absence of a linear defect on the test object based on a result of comparing the corrected additional value with a threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ガラス基板等の検査対象物の表面上に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置および欠陥検出方法に関する。   The present invention relates to a defect detection apparatus and a defect detection method for detecting defects existing on the surface of an inspection object such as a liquid crystal glass substrate.

従来から、液晶ガラス基板等の検査対象物をカメラで撮像し、画像処理を用いて、検査対象物上の欠陥の有無を検査する欠陥検出装置(欠陥検査装置)が知られている。例えば特許文献1では、欠陥をより詳細に検出するため、検査対象物を撮像した画像データに基づいて検査対象物上の明暗欠陥を検出すると共に、画像データを微分処理することにより、検査対象物のエッジや微小な欠陥を検出し、さらに積分画像の微分処理を行って低コントラストの明暗欠陥を検出して、欠陥の総合的な情報を得ることが開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a defect detection apparatus (defect inspection apparatus) that images an inspection object such as a liquid crystal glass substrate with a camera and inspects the presence or absence of a defect on the inspection object using image processing is known. For example, in Patent Document 1, in order to detect a defect in more detail, the inspection object is detected by detecting a light / dark defect on the inspection object based on image data obtained by imaging the inspection object and differentiating the image data. It is disclosed that edge information and minute defects are detected, and integrated image differentiation processing is performed to detect low-contrast light and dark defects to obtain comprehensive information on the defects.

また、液晶ガラス基板に対するレジストの塗布は、基板を一方向に移動させながら、基板上にレジストの液体を複数のノズルから吐出することにより行われる。このとき、吐出ノズルの不良等により、基板の移動方向に沿って直線状に伸びる線状欠陥(線ムラ、スジ状欠陥)が発生することがある。このような線状欠陥等に対応し、また、演算量が少なく効率的な射影演算を用いた検出方法が知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2000−36044号公報 特開2001−101388号公報
The application of the resist to the liquid crystal glass substrate is performed by discharging a resist liquid onto the substrate from a plurality of nozzles while moving the substrate in one direction. At this time, a linear defect (linear irregularity, streak-like defect) that extends linearly along the moving direction of the substrate may occur due to a defective discharge nozzle or the like. There is known a detection method that uses such an efficient projection calculation that copes with such a linear defect and has a small amount of calculation (see, for example, Patent Document 2).
JP 2000-36044 A JP 2001-101388 A

しかしながら、従来の技術による線状欠陥の検出方法では、以下のような課題がある。図13は、液晶ガラス基板を撮像した画像を示している。液晶ガラス基板の画像1300において、線状欠陥1301と点欠陥1302が発生している。線状欠陥1301は、一般に、画像内では背景よりも高輝度または低輝度であり、コントラストの低い部分である。点欠陥1302は、基板の表面にゴミが付着すること等によって生じたものであり、画像内では背景よりも高輝度または低輝度である。   However, the conventional method for detecting a linear defect has the following problems. FIG. 13 shows an image obtained by imaging the liquid crystal glass substrate. In the image 1300 of the liquid crystal glass substrate, a linear defect 1301 and a point defect 1302 are generated. The line defect 1301 is generally a portion having higher or lower luminance than the background in the image and low contrast. The point defect 1302 is caused by dust adhering to the surface of the substrate or the like, and has higher or lower luminance than the background in the image.

この画像1300のX方向の各画素位置において、Y方向に一列に並んだ各画素の画素値の加算値を算出し、この加算値を要素値とする射影データ1303を作成する。この射影データ1303の分布において、横軸は図13のX方向における画素位置を示し、縦軸は画素値の加算値を示している。   At each pixel position in the X direction of the image 1300, an addition value of pixel values of pixels arranged in a line in the Y direction is calculated, and projection data 1303 having the addition value as an element value is created. In the distribution of the projection data 1303, the horizontal axis indicates the pixel position in the X direction in FIG. 13, and the vertical axis indicates the added value of the pixel values.

射影データ1303において、線状欠陥1301と点欠陥1302が存在する画素位置に対応してピーク1304と1305が発生する。このピークを検出することによって、欠陥を検出することができるが、ピーク1304と1305の形状が非常に似ているため、ピークを検出しただけでは、そのピークが線状欠陥によるものなのか、それ以外の欠陥によるものなのかを判別することができない。したがって、上記の方法では、線状欠陥を高精度に検出することが困難であるという問題があった。   In the projection data 1303, peaks 1304 and 1305 are generated corresponding to the pixel positions where the linear defect 1301 and the point defect 1302 exist. By detecting this peak, the defect can be detected. However, since the shapes of the peaks 1304 and 1305 are very similar, if only the peak is detected, whether the peak is due to a linear defect or not. It cannot be determined whether it is due to a defect other than. Therefore, the above method has a problem that it is difficult to detect a linear defect with high accuracy.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、検査対象物上の線状欠陥を高精度に検出することができる欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a defect detection apparatus and a defect detection method that can detect a linear defect on an inspection object with high accuracy.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、検査対象物を撮像した画像の所定方向に並んだ各画素の画素値の加算値を算出する加算値算出手段と、前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値の一様性を示す指標値を算出する指標値算出手段と、前記指標値に基づいて前記加算値を補正する加算値補正手段と、補正後の前記加算値と閾値を比較した結果に基づいて、前記検査対象物上の線状欠陥の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする欠陥検出装置である。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an addition value calculation unit that calculates an addition value of pixel values of pixels arranged in a predetermined direction of an image obtained by imaging an inspection object; Index value calculation means for calculating an index value indicating the uniformity of pixel values of the pixels arranged in the predetermined direction, addition value correction means for correcting the addition value based on the index value, and the corrected value A defect detection apparatus comprising: a determination unit that determines the presence or absence of a linear defect on the inspection object based on a result of comparing the added value with a threshold value.

また、本発明は、検査対象物を撮像した画像の所定方向に並んだ各画素の画素値の加算値を算出するステップと、前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値の一様性を示す指標値を算出するステップと、前記指標値に基づいて前記加算値を補正するステップと、補正後の前記加算値と閾値を比較した結果に基づいて、前記検査対象物上の線状欠陥の有無を判定するステップとを備えたことを特徴とする欠陥検出方法である。   The present invention also includes a step of calculating an addition value of pixel values of pixels arranged in a predetermined direction of an image obtained by imaging an inspection object, and a uniform pixel value of pixels arranged in the predetermined direction of the image. A linear value on the inspection object based on a step of calculating an index value indicating the property, a step of correcting the added value based on the index value, and a comparison between the corrected added value and a threshold value And a step for determining the presence or absence of a defect.

線状欠陥の方向が上記の所定方向にほぼ沿っている場合、その所定方向に並んだ各画素に線状欠陥が存在すれば、それらの画素の画素値の一様性は比較的高い。また、その所定方向に並んだ各画素に線状欠陥以外の欠陥(点欠陥等)が存在すれば、それらの画素の画素値の一様性は比較的低い。したがって、画像の所定方向に並んだ各画素の画素値の一様性を示す指標値に基づいて加算値を補正することによって、加算値に対する線状欠陥以外の欠陥の影響を低減することが可能となる。   When the direction of the linear defect is substantially along the predetermined direction, if there is a linear defect in each pixel arranged in the predetermined direction, the uniformity of the pixel values of those pixels is relatively high. Further, if a defect (such as a point defect) other than a linear defect exists in each pixel arranged in the predetermined direction, the uniformity of the pixel values of these pixels is relatively low. Therefore, it is possible to reduce the influence of defects other than linear defects on the added value by correcting the added value based on the index value indicating the uniformity of the pixel value of each pixel arranged in a predetermined direction of the image. It becomes.

本発明によれば、線状欠陥以外の欠陥の影響が低減された加算値と閾値を比較した結果に基づいて線状欠陥の有無を判定することによって、検査対象物上の線状欠陥を高精度に検出することができるという効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to increase the linear defect on the inspection object by determining the presence or absence of the linear defect based on the result of comparing the threshold value with the added value in which the influence of the defect other than the linear defect is reduced. The effect that it can detect with precision is acquired.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態による欠陥検査装置の構成を示している。本実施形態による欠陥検査装置は、搬送装置1、照明装置2、ラインセンサカメラ3、画像処理装置4(本発明の欠陥検出装置に対応)、搬送制御装置5、およびディスプレイ6を備えている。この欠陥検査装置が検査の対象とする検査対象物7は液晶ガラス基板であるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The defect inspection apparatus according to the present embodiment includes a transport device 1, an illumination device 2, a line sensor camera 3, an image processing device 4 (corresponding to the defect detection device of the present invention), a transport control device 5, and a display 6. The inspection object 7 to be inspected by this defect inspection apparatus is a liquid crystal glass substrate.

搬送装置1は、検査対象物7を搬送し、一定方向(図1のA方向)に移動させる。この搬送装置1は、例えばエア浮上ステージであり、検査対象物7の四隅を固定して検査対象物7にエアを吹き付けることによって、検査対象物7を浮上させて一定方向に移動させることが可能である。照明装置2は検査対象物7を照明する。ラインセンサカメラ3は、検査対象物7の移動方向と垂直な方向に並んだ例えば1024個の受光素子で構成され、検査対象物7からの反射光あるいは散乱光を取り込んで検査対象物7の表面を撮像し、撮像信号を生成する。   The transport apparatus 1 transports the inspection object 7 and moves it in a certain direction (A direction in FIG. 1). The transfer device 1 is, for example, an air levitation stage, and can fix the four corners of the inspection object 7 and blow air onto the inspection object 7 to float the inspection object 7 and move it in a certain direction. It is. The illumination device 2 illuminates the inspection object 7. The line sensor camera 3 is composed of, for example, 1024 light receiving elements arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the inspection object 7. The line sensor camera 3 takes in reflected light or scattered light from the inspection object 7 to obtain the surface of the inspection object 7. And image signals are generated.

画像処理装置4は、ラインセンサカメラ3から入力された撮像信号から2次元の画像データを生成し、画像処理によって、検査対象物7上の欠陥を検出する欠陥検出処理を行う。本実施形態の欠陥検出処理では、線状欠陥を検出するものとしているが、この他に、画像データを所定範囲毎に区分して各区分内で積分した後、各区分の積分値の差分をとることにより微分を行い、低コントラストの明暗欠陥を検出したり、ミクロフィルタ処理として、微分系のフィルタ処理によりエッジや微小な欠陥を検出したりしてもよい。   The image processing device 4 generates two-dimensional image data from the imaging signal input from the line sensor camera 3 and performs defect detection processing for detecting defects on the inspection object 7 by image processing. In the defect detection process of the present embodiment, linear defects are detected, but in addition to this, image data is divided into predetermined ranges and integrated within each division, and then the difference between the integrated values of each division is calculated. Differentiation may be performed to detect low-contrast light and dark defects, or edges and minute defects may be detected by differential filter processing as microfilter processing.

搬送制御装置5は、搬送装置1による検査対象物7の搬送を制御する。ディスプレイ6は、画像処理装置4による欠陥検出処理の結果や検査対象物7の画像等を表示する。本実施形態では画像処理装置4と搬送制御装置5(あるいはディスプレイ6まで含めて)は別個の装置であるが、それらが制御装置8内に設けられている。この制御装置8は照明装置2やラインセンサカメラ3の角度(図1の角度θおよびθ)を制御する機能を備えている。 The conveyance control device 5 controls the conveyance of the inspection object 7 by the conveyance device 1. The display 6 displays the result of the defect detection process by the image processing apparatus 4 and the image of the inspection object 7. In this embodiment, the image processing device 4 and the conveyance control device 5 (or including the display 6) are separate devices, but they are provided in the control device 8. The control device 8 has a function of controlling the angles of the illumination device 2 and the line sensor camera 3 (angles θ 1 and θ 2 in FIG. 1).

図2は画像処理装置4の機能構成を示している。この画像処理装置4は、画像入力部41、画像処理部42、記憶部43、およびデータ出力部44を備えている。画像入力部41は、ラインセンサカメラ3から1ライン毎に入力される撮像信号をA/D変換し、複数ライン分のデータを統合して2次元の画像データを生成する。画像処理部42は、生成された画像データを用いた欠陥検出処理により欠陥を検出する。   FIG. 2 shows a functional configuration of the image processing apparatus 4. The image processing apparatus 4 includes an image input unit 41, an image processing unit 42, a storage unit 43, and a data output unit 44. The image input unit 41 A / D-converts an image signal input for each line from the line sensor camera 3 and integrates data for a plurality of lines to generate two-dimensional image data. The image processing unit 42 detects a defect by a defect detection process using the generated image data.

記憶部43は、画像入力部41によって生成された検査対象物7の画像データや、画像処理部42による欠陥検出処理の結果を示すデータを記憶する。データ出力部44は、欠陥検出処理の結果を示すデータや検査対象物7の画像データを図1のディスプレイ6へ出力する。   The storage unit 43 stores image data of the inspection object 7 generated by the image input unit 41 and data indicating the result of the defect detection processing by the image processing unit 42. The data output unit 44 outputs data indicating the result of the defect detection process and image data of the inspection object 7 to the display 6 in FIG.

次に、本実施形態による欠陥検出処理の手順(画像処理部42の動作の手順)を説明する。図3はこの手順を示している。まず、入力された画像データを用いて射影演算を行い、射影データを生成する(ステップS301)(本発明の加算値算出手段の機能に対応)。射影演算とは、画像データに対して、同一方向に並んだ全ての画素の画素値を加算する演算である。   Next, a procedure of defect detection processing according to the present embodiment (operation procedure of the image processing unit 42) will be described. FIG. 3 shows this procedure. First, a projection calculation is performed using the input image data to generate projection data (step S301) (corresponding to the function of the added value calculation means of the present invention). The projection operation is an operation for adding the pixel values of all the pixels arranged in the same direction to the image data.

図4に示すように、画像データによって形成される画像400がm行n列の画素で構成され、線状欠陥が画像400の上端から下端にかけてY方向に沿って発生するものとする。射影演算では、X方向の画素位置が同一であって、Y方向に一列に並んだ全画素の画素値を加算することによって、射影データの要素値(加算値)を算出する。   As shown in FIG. 4, it is assumed that an image 400 formed by image data includes m rows and n columns of pixels, and a linear defect occurs along the Y direction from the upper end to the lower end of the image 400. In the projection calculation, the element values (addition values) of the projection data are calculated by adding the pixel values of all the pixels having the same pixel position in the X direction and arranged in a line in the Y direction.

すなわち、i行j列目の位置にある画素の画素値をA(i,j)、射影データの要素値をB(1),B(2),・・・,B(n)とすると、射影データのi番目の要素値B(i)は以下の(1)式により算出される。このように、2次元の画像データを1次元の射影データに変換することによって、処理の高速化を期待することができる。
B(i)=A(1,i)+A(2,i)+・・・+A(m,i) ・・・(1)
That is, if the pixel value of the pixel at the position of the i-th row and the j-th column is A (i, j) and the element values of the projection data are B (1), B (2),. The i-th element value B (i) of the projection data is calculated by the following equation (1). Thus, by converting the two-dimensional image data into the one-dimensional projection data, it is possible to expect the processing speed to be increased.
B (i) = A (1, i) + A (2, i) +... + A (m, i) (1)

射影演算に続いて、シェーディング補正処理を行う。図5は、シェーディング補正処理による射影データの変化の様子を示している。検査対象物を撮像した画像500において、線状欠陥501と点欠陥502が発生しているものとする。上述した射影データには、照明ムラ等の影響により生じるシェーディングの影響が含まれる。例えば、図5に示した射影データ510では、線状欠陥501と点欠陥502によるピーク511と512の他に、シェーディングの影響によるピーク513と514が発生している。   Following the projection operation, shading correction processing is performed. FIG. 5 shows how the projection data changes due to the shading correction process. It is assumed that a linear defect 501 and a point defect 502 are generated in an image 500 obtained by imaging the inspection object. The projection data described above includes the influence of shading caused by the influence of illumination unevenness and the like. For example, in the projection data 510 shown in FIG. 5, peaks 513 and 514 due to the influence of shading are generated in addition to the peaks 511 and 512 caused by the linear defect 501 and the point defect 502.

線状欠陥を検出する処理では、射影データの各要素値と所定の閾値とを比較し、要素値が閾値を超えた場合に、線状欠陥が存在すると判定する。このため、射影データ510に対して、閾値515との比較による線状欠陥の検出処理を行った場合には、線状欠陥501によるピーク511の他に、シェーディングの影響によるピーク513が線状欠陥として誤検出される問題が生じる。   In the process of detecting a linear defect, each element value of the projection data is compared with a predetermined threshold value, and when the element value exceeds the threshold value, it is determined that a linear defect exists. For this reason, when the projection data 510 is subjected to a linear defect detection process by comparison with the threshold 515, in addition to the peak 511 due to the linear defect 501, a peak 513 due to the influence of shading is not detected. As a result, a problem that is erroneously detected occurs.

そこで、射影データに対して平滑化処理を施す(ステップS302)。平滑化処理では、射影データの注目要素(例えばi番目の要素とする)を中心とする所定範囲内の要素(例えばi−N番目からi+N番目までの要素)の値の例えば平均値をその注目要素の値とする。これによって、図5の射影データ510の中のピーク部分が削れたシェーディング補正データ520を作成することが可能となる。   Therefore, a smoothing process is performed on the projection data (step S302). In the smoothing process, for example, an average value of values of elements (for example, elements from i−Nth to i + Nth) within a predetermined range centering on a target element (for example, i-th element) of the projection data is used as the attention value. The element value. Thus, it becomes possible to create shading correction data 520 in which the peak portion in the projection data 510 of FIG.

平滑化処理を行った後、射影データとシェーディング補正データの差分を算出することによって、シェーディングの影響を低減した射影データを生成する(ステップS303)。図5の射影データ510とシェーディング補正データ520の差分をとった射影データ530では、シェーディングの影響によるピークが小さくなるので、ピーク531と532に対応した画素位置に欠陥が存在すると判定することが可能となる。   After performing the smoothing process, the difference between the projection data and the shading correction data is calculated to generate projection data in which the influence of shading is reduced (step S303). In the projection data 530 obtained by calculating the difference between the projection data 510 and the shading correction data 520 in FIG. It becomes.

しかし、射影データ530上には、線状欠陥501によるピーク531の他に、点欠陥502によるピーク532が発生しているため、射影データ530の要素値と閾値を比較しただけでは、ピーク532も、線状欠陥によるピークであると誤検出されてしまう。そこで、本実施形態では、ステップS301〜S303の処理の後、またはそれらの処理と並行してステップS304〜S306の処理を行い、画素値の一様性を示す指標値の一種である標準偏差値で構成される標準偏差データを生成し、後述するように誤検出を低減する。   However, on the projection data 530, in addition to the peak 531 caused by the linear defect 501, a peak 532 caused by the point defect 502 is generated. Therefore, if the element value of the projection data 530 is compared with the threshold value, the peak 532 is also obtained. , It is erroneously detected as a peak due to a linear defect. Therefore, in the present embodiment, after the processes in steps S301 to S303, or in parallel with these processes, the processes in steps S304 to S306 are performed, and a standard deviation value that is a kind of index value indicating the uniformity of pixel values. The standard deviation data constituted by is generated, and false detection is reduced as will be described later.

ステップS304では、画像のX方向の画素位置が同一であって、Y方向に一列に並んだ全画素の画素値の標準偏差値を算出することによって、標準偏差データの要素値を算出する(本発明の指標値算出手段の機能に対応)。すなわち、図4と同様の条件において、標準偏差データの要素値をC(1),C(2),・・・,C(n)とすると、標準偏差データのi番目の要素値C(i)は以下の(2)式により算出される。ただし、μはA(1,i),A(2,i),・・・,A(m,i)の平均値である。   In step S304, the element values of the standard deviation data are calculated by calculating the standard deviation values of the pixel values of all the pixels having the same X-direction pixel position in the image and arranged in a line in the Y direction (this book). Corresponding to the function of the index value calculation means of the invention). That is, if the element values of the standard deviation data are C (1), C (2),..., C (n) under the same conditions as in FIG. 4, the i-th element value C (i ) Is calculated by the following equation (2). However, μ is an average value of A (1, i), A (2, i),..., A (m, i).

Figure 2008175549
Figure 2008175549

図4のY方向に一列に並んだ画素上に線状欠陥が存在すれば、それらの画素の画素値のばらつき(標準偏差値)は比較的低くなる(すなわち一様性は比較的高くなる)。また、Y方向に一列に並んだ画素上に点欠陥が存在すれば、それらの画素の画素値のばらつき(標準偏差値)は比較的高くなる(すなわち一様性は比較的低くなる)。したがって、標準偏差データに基づいて射影データを補正することによって、射影データに対する点欠陥の影響を低減することが可能となる。   If linear defects exist on the pixels arranged in a line in the Y direction in FIG. 4, the pixel value variation (standard deviation value) of those pixels is relatively low (that is, the uniformity is relatively high). . In addition, if point defects exist on the pixels arranged in a line in the Y direction, the variation (standard deviation value) of the pixel values of these pixels is relatively high (that is, the uniformity is relatively low). Therefore, by correcting the projection data based on the standard deviation data, it becomes possible to reduce the influence of point defects on the projection data.

標準偏差データの生成に続いて、標準偏差データに対して平滑化処理を施してシェーディング補正データを生成する(ステップS305)。さらに、標準偏差データとシェーディング補正データの差分を算出することによって、シェーディングの影響を低減した標準偏差データを生成する(ステップS306)。この標準偏差データを用いて、射影データに対する補正(本実施形態では重み付けと呼ぶ)を行う。   Following the generation of the standard deviation data, the standard deviation data is subjected to a smoothing process to generate shading correction data (step S305). Furthermore, by calculating the difference between the standard deviation data and the shading correction data, standard deviation data with reduced shading effects is generated (step S306). Using this standard deviation data, the projection data is corrected (referred to as weighting in this embodiment).

図6は、射影データに対する補正の様子を示している。検査対象物を撮像した画像600において、線状欠陥601,602と点欠陥603,604が発生しているものとする。射影データ610では、これらの欠陥によるピーク611,612,613,614が発生している。ここで、線状欠陥601,602の輝度は周辺の輝度とわずかに異なるが、画素値の加算により、射影データ610では、ピーク611,612の値が、それぞれ点欠陥603,604によるピーク613,614の値とほぼ等しい値となっている。   FIG. 6 shows how the projection data is corrected. It is assumed that linear defects 601 and 602 and point defects 603 and 604 are generated in an image 600 obtained by imaging the inspection object. In the projection data 610, peaks 611, 612, 613, and 614 are generated due to these defects. Here, although the luminance of the linear defects 601 and 602 is slightly different from the peripheral luminance, the values of the peaks 611 and 612 in the projection data 610 are the peaks 613 and 613 caused by the point defects 603 and 604, respectively, by adding the pixel values. The value is almost equal to the value of 614.

標準偏差データ620では、点欠陥603,604に対応したピーク621,622が発生している。したがって、標準偏差データ620のピークに対応したX方向の画素位置で点欠陥が発生していると判断することが可能となる。本実施形態では、標準偏差データのピークに対応した射影データの要素値の大きさを下げる重み付けを射影データに対して行う。   In the standard deviation data 620, peaks 621 and 622 corresponding to point defects 603 and 604 are generated. Therefore, it is possible to determine that a point defect has occurred at the pixel position in the X direction corresponding to the peak of the standard deviation data 620. In this embodiment, the projection data is weighted so as to reduce the size of the element value of the projection data corresponding to the peak of the standard deviation data.

まず、重み付けに用いる係数値で構成される係数データを標準偏差データから生成する(ステップS307)。重み付けは、射影データの要素値に対する係数値の乗算により行われるので、標準偏差値が大きいほど係数値を小さく、標準偏差値が小さいほど係数値を大きくする。点欠陥が発生している画素位置での標準偏差値は、欠陥がない(または線状欠陥が発生している)画素位置に対応した標準偏差値よりも大きいので、点欠陥の発生している画素位置の係数値はより小さくなる。   First, coefficient data composed of coefficient values used for weighting is generated from standard deviation data (step S307). Since the weighting is performed by multiplying the element value of the projection data by the coefficient value, the larger the standard deviation value, the smaller the coefficient value, and the smaller the standard deviation value, the larger the coefficient value. Since the standard deviation value at the pixel position where the point defect occurs is larger than the standard deviation value corresponding to the pixel position where there is no defect (or where a linear defect occurs), the point defect occurs. The coefficient value of the pixel position becomes smaller.

例えば、標準偏差値が最小となる画素位置では係数値が1となり、標準偏差値が最大となる画素位置では係数値が0または1より小さい微小な値(点欠陥に対応した射影データの要素値が小さくなるような0.1や0.01等の値)となるように係数値を決定する。この具体的な例として、標準偏差データに対して以下のような2値化処理を行うことが挙げられる。ただし、係数データの要素値をD(1),D(2),・・・,D(n)とする。また、d1は閾値(例えば図6の閾値623)である。
C(i)≧d1ならば0≦D(i)<1(ただし、点欠陥に対応した射影データの要素値が十分小さくなる値)
C(i)<d2ならばD(i)=1
For example, the coefficient value is 1 at the pixel position where the standard deviation value is the minimum, and the coefficient value is 0 or a minute value smaller than 1 at the pixel position where the standard deviation value is the maximum (the element value of the projection data corresponding to the point defect). The coefficient value is determined so as to be a value such as 0.1 or 0.01 so as to be small. As a specific example, the following binarization process is performed on the standard deviation data. However, the element values of the coefficient data are D (1), D (2),..., D (n). D1 is a threshold value (for example, the threshold value 623 in FIG. 6).
If C (i) ≧ d1, 0 ≦ D (i) <1 (however, the element value of the projection data corresponding to the point defect is sufficiently small)
If C (i) <d2, D (i) = 1

係数データの生成に続いて、係数データを用いて、射影データに対して重み付けを行う(ステップS308)(本発明の加算値補正手段の機能に対応)。射影データのi番目の要素値B(i)に対して重み付けを行い、重み付け後の要素値B’(i)を算出する式は以下の(3)式となる。
B’(i)=B(i)×D(i) ・・・(3)
Following the generation of the coefficient data, the projection data is weighted using the coefficient data (step S308) (corresponding to the function of the addition value correcting means of the present invention). An equation for weighting the i-th element value B (i) of the projection data and calculating the element value B ′ (i) after weighting is the following equation (3).
B ′ (i) = B (i) × D (i) (3)

図6の射影データ630は、重み付けを行った後の射影データである。点欠陥603,604によるピーク633,634は、重み付けを行う前のピーク613,614よりも大きさが小さくなっている。したがって、射影データ630では、点欠陥603,604の影響が低減されている。この射影データ630の要素値を例えば閾値635,636と比較することにより、線状欠陥601,602によるピーク631,632のみを検出することが可能となる。   Projection data 630 in FIG. 6 is projection data after weighting. The peaks 633 and 634 due to the point defects 603 and 604 are smaller in size than the peaks 613 and 614 before weighting. Therefore, in the projection data 630, the influence of the point defects 603 and 604 is reduced. By comparing the element value of the projection data 630 with, for example, threshold values 635 and 636, only the peaks 631 and 632 due to the linear defects 601 and 602 can be detected.

射影データに対する重み付けに続いて、射影データの要素値と閾値との比較による欠陥検出処理を行う(ステップS309)(本発明の判定手段の機能に対応)。閾値をd2,d2’(d2<d2’)とすると、(3)式により算出された射影データのi番目の要素値B’(i)がd2以下またはd2’以上であった場合には、図4のX方向の画素位置に関してi番目の画素位置に線状欠陥が存在すると判定する。また、B’(i)がd2からd2’までの範囲内であった場合には、i番目の画素位置に線状欠陥が存在しないと判定する。   Following the weighting of the projection data, a defect detection process is performed by comparing the element value of the projection data with a threshold value (step S309) (corresponding to the function of the determination means of the present invention). If the threshold values are d2, d2 ′ (d2 <d2 ′), when the i-th element value B ′ (i) of the projection data calculated by the equation (3) is d2 or less or d2 ′ or more, It is determined that a linear defect exists at the i-th pixel position with respect to the pixel position in the X direction in FIG. If B ′ (i) is within the range from d2 to d2 ′, it is determined that there is no linear defect at the i-th pixel position.

上記の閾値d2,d2’は、例えば射影データの全要素値B(1),B(2),・・・,B(n)の平均値をμ、標準偏差値をσとして、以下の(4)式および(5)式により算出される。ただし、Kは任意の正数であり、例えばK=3である。
d2=μ−σ×K ・・・(4)
d2’=μ+σ×K ・・・(5)
The above thresholds d2 and d2 ′ are, for example, the following ( It is calculated by the formulas (4) and (5). However, K is an arbitrary positive number, for example, K = 3.
d2 = μ−σ × K (4)
d2 ′ = μ + σ × K (5)

最後に、上記の欠陥検出処理の結果を記憶部43に格納する(ステップS310)。特に、線状欠陥が存在すると判定された場合には、線状欠陥の座標値を含むデータが記憶部43に格納される。また、必要に応じて、欠陥検出処理の結果がデータ出力部44を介して図1のディスプレイ6へ出力され、結果が表示される。   Finally, the result of the defect detection process is stored in the storage unit 43 (step S310). In particular, when it is determined that a linear defect exists, data including the coordinate value of the linear defect is stored in the storage unit 43. If necessary, the result of the defect detection process is output to the display 6 of FIG. 1 via the data output unit 44, and the result is displayed.

上述した欠陥検出処理によれば、点欠陥の影響が低減された射影データの要素値と閾値を比較した結果に基づいて線状欠陥の有無を判定することによって、検査対象物上の線状欠陥を高精度に検出することができる。   According to the defect detection process described above, the linear defect on the inspection object is determined by determining the presence or absence of the linear defect based on the result of comparing the threshold value with the element value of the projection data in which the influence of the point defect is reduced. Can be detected with high accuracy.

次に、本実施形態の第1の変形例を説明する。線状欠陥上に点欠陥が重畳されている場合、射影データの分布にピークが発生すると共に、そのピークが発生した画素位置に対応した標準偏差値も大きくなるため、上記の欠陥検出処理では、点欠陥が重畳された線状欠陥を良好に検出できない可能性がある。これに対して第1の変形例では、線状欠陥の方向に沿って複数の領域が並ぶように画像を複数の領域に分割し、各領域での欠陥検出結果を総合的に判定して線状欠陥を精度良く検出するようにしている。   Next, a first modification of the present embodiment will be described. When a point defect is superimposed on a linear defect, a peak occurs in the distribution of projection data, and the standard deviation value corresponding to the pixel position where the peak occurs also increases. There is a possibility that a linear defect in which point defects are superimposed cannot be detected well. On the other hand, in the first modification, the image is divided into a plurality of regions so that a plurality of regions are arranged along the direction of the linear defect, and the defect detection result in each region is comprehensively determined to determine the line. The defect is detected with high accuracy.

以下、第1の変形例による欠陥検出処理の手順(画像処理部42の動作の手順)を説明する。図7はこの手順を示している。まず、入力された画像データを、その画像データによって形成される画像内の領域毎に対応した部分画像データに分割する(ステップS701)(本発明の領域分割手段の機能に対応)。   Hereinafter, the procedure of the defect detection process (the procedure of the operation of the image processing unit 42) according to the first modification will be described. FIG. 7 shows this procedure. First, the input image data is divided into partial image data corresponding to each area in the image formed by the image data (step S701) (corresponding to the function of the area dividing means of the present invention).

例えば、画像データを3つの部分画像データに分割する。図8はこの分割の様子を示しており、画像データを3つの部分画像データに分割することによって、全体の画像データによって形成される画像800が例えば3つの領域801,802,803に分割される。各領域の大きさは均等でなくてもよいし、分割数も3に限らない。   For example, the image data is divided into three partial image data. FIG. 8 shows a state of this division. By dividing the image data into three partial image data, an image 800 formed by the entire image data is divided into, for example, three regions 801, 802, and 803. . The size of each area may not be equal, and the number of divisions is not limited to three.

上記の領域の分割に続いて、領域毎に射影データを生成する(ステップS702)。続いて、射影データに対して平滑化処理を施すことによってシェーディング補正データを生成し(ステップS703)、さらに射影データとシェーディング補正データの差分を算出することによって、シェーディングの影響を低減した射影データを生成する(ステップS704)。ステップS703,S704の処理も、各領域の射影データに対して行われる。   Following the division of the area, projection data is generated for each area (step S702). Subsequently, the shading correction data is generated by performing a smoothing process on the projection data (step S703), and the difference between the projection data and the shading correction data is calculated to obtain the projection data in which the influence of shading is reduced. Generate (step S704). The processing in steps S703 and S704 is also performed on the projection data of each region.

また、ステップS702〜S704の処理の後、またはそれらの処理と並行してステップS705〜S707の処理を行い、各領域の標準偏差データを生成する。ステップS705では、各領域に対応した画像データの画素値から標準偏差データの要素値を算出する。   In addition, after the processes in steps S702 to S704 or in parallel with these processes, the processes in steps S705 to S707 are performed to generate standard deviation data for each region. In step S705, the element value of the standard deviation data is calculated from the pixel value of the image data corresponding to each region.

標準偏差データの生成に続いて、標準偏差データに対して平滑化処理を施してシェーディング補正データを生成する(ステップS706)。さらに、標準偏差データとシェーディング補正データの差分を算出することによって、シェーディングの影響を低減した標準偏差データを生成する(ステップS707)。ステップS706,S707の処理も各領域の標準偏差データに対して行われる。   Following the generation of the standard deviation data, the standard deviation data is subjected to a smoothing process to generate shading correction data (step S706). Furthermore, by calculating the difference between the standard deviation data and the shading correction data, standard deviation data with reduced shading effects is generated (step S707). The processing in steps S706 and S707 is also performed on the standard deviation data of each region.

続いて、標準偏差データから係数データを生成する(ステップS708)。さらに、係数データを用いて、射影データに対して重み付けを行う(ステップS709)。この重み付けに続いて、射影データの要素値と閾値との比較による欠陥検出処理を行う(ステップS710)。ステップS708〜S710の処理も各領域のデータに対して行われる。   Subsequently, coefficient data is generated from the standard deviation data (step S708). Further, the projection data is weighted using the coefficient data (step S709). Following this weighting, a defect detection process is performed by comparing the element value of the projection data with a threshold value (step S710). The processing in steps S708 to S710 is also performed on the data in each area.

続いて、ステップS710の欠陥検出処理で得られた線状欠陥の有無の判定結果を統合し、線状欠陥の有無を総合的に判定する統合処理を行う(ステップS711)。最後に、欠陥検出処理の結果を記憶部43に格納する(ステップS712)。   Subsequently, the determination result of the presence or absence of the linear defect obtained in the defect detection process of step S710 is integrated, and an integration process for comprehensively determining the presence or absence of the linear defect is performed (step S711). Finally, the result of the defect detection process is stored in the storage unit 43 (step S712).

以下、ステップS711の統合処理の内容を説明する。図8の射影データ810,820,830はそれぞれ、ステップS709で重み付けされた射影データである。射影データ810は領域801の画素値から生成され、射影データ820は領域802の画素値から生成され、射影データ830は領域803の画素値から生成されている。   Hereinafter, the contents of the integration process in step S711 will be described. Projection data 810, 820, and 830 in FIG. 8 are projection data weighted in step S709. The projection data 810 is generated from the pixel values in the area 801, the projection data 820 is generated from the pixel values in the area 802, and the projection data 830 is generated from the pixel values in the area 803.

図8の画像800では、線状欠陥804,805と点欠陥806,807が発生している。各射影データの分布には、これらの欠陥によるピークが発生している。ピーク812,822,832は線状欠陥805によるものである。ピーク813は点欠陥807によるものである。ピーク821,831は線状欠陥804によるものである。また、ピーク811は線状欠陥804と点欠陥806によるものであるが、重み付けによって点欠陥806の影響が低減されるため、ピーク811はピーク821,823と比べて大分小さくなっている。   In the image 800 of FIG. 8, linear defects 804 and 805 and point defects 806 and 807 are generated. Each projection data distribution has peaks due to these defects. Peaks 812, 822, and 832 are due to linear defects 805. Peak 813 is due to point defect 807. Peaks 821 and 831 are due to the linear defect 804. Further, the peak 811 is caused by the linear defect 804 and the point defect 806, but the influence of the point defect 806 is reduced by weighting, and thus the peak 811 is much smaller than the peaks 821 and 823.

射影データ810,820,830の要素値と閾値814,823,833を比較し、比較結果に基づいて線状欠陥の有無を判定すると、図8のX方向の画素位置Pに関する各領域の判定結果は、領域801,802,803のいずれでも線状欠陥有りとなる。一方、X方向の画素位置Qに関する各領域の判定結果は、領域802,803では線状欠陥有りとなるが、領域801では線状欠陥無しとなる。   When the element values of the projection data 810, 820, and 830 are compared with the threshold values 814, 823, and 833 and the presence / absence of a linear defect is determined based on the comparison result, the determination result of each region regarding the pixel position P in the X direction in FIG. In any of the regions 801, 802, and 803, there is a linear defect. On the other hand, the determination result of each region regarding the pixel position Q in the X direction shows that there is a linear defect in the regions 802 and 803, but no linear defect in the region 801.

統合処理では、各領域の判定結果を統合して、全体の判定結果を生成する。例えば、線上欠陥有りという判定結果を論理1に対応させ、線上欠陥無しという判定結果を論理0に対応させるものとした場合、画素位置Pに関する全体の判定結果は、領域801,802,803の個々における判定結果(いずれの領域でも線状欠陥有り)を論理演算(OR演算)することによって、線状欠陥有りとなる。同様に、画素位置Qに関する全体の判定結果も、領域801,802,803の個々における判定結果(2つの領域で線状欠陥有り、1つの領域で線状欠陥無し)を論理演算(OR演算)することによって、線状欠陥有りとなる。   In the integration process, the determination results of the respective areas are integrated to generate an overall determination result. For example, when the determination result that there is a line defect is associated with logic 1 and the determination result that there is no line defect is associated with logic 0, the entire determination result regarding the pixel position P is the individual of the regions 801, 802, and 803. By performing a logical operation (OR operation) on the determination result in (with any line defect), the line defect exists. Similarly, the overall determination result regarding the pixel position Q is also a logical operation (OR operation) of the determination results in each of the regions 801, 802, and 803 (two regions have linear defects and one region has no linear defects). By doing so, there is a linear defect.

このように、第1の変形例によれば、領域毎に行った射影データの要素値と閾値の比較処理の結果を総合して線状欠陥の有無を判定することによって、線状欠陥上に点欠陥が重畳されている場合でも、検査対象物上の線状欠陥を高精度に検出することができる。   As described above, according to the first modification, the result of comparison between the element value of the projection data and the threshold value performed for each region is combined to determine the presence or absence of the linear defect, thereby allowing the linear defect to be detected. Even when the point defect is superimposed, the linear defect on the inspection object can be detected with high accuracy.

次に、本実施形態の第2の変形例を説明する。第2の変形例では、統計的テクスチャ解析手法で用いられる濃度生起行列を用いて、画素値の一様性を示す指標値を算出する。図9に示す濃度iの画素R(座標(x1,y1))から角度θの方向に距離rだけ離れた画素S(座標(x2,y2))の濃度がjである確率によって、濃度生起行列の要素が決まる。   Next, a second modification of the present embodiment will be described. In the second modification, an index value indicating the uniformity of pixel values is calculated using a density occurrence matrix used in the statistical texture analysis method. The density occurrence matrix depends on the probability that the density of the pixel S (coordinates (x2, y2)) that is separated from the pixel R (coordinates (x1, y1)) of the density i shown in FIG. 9 by the distance r in the direction of the angle θ is j. The elements of are determined.

例えば、図10(a)に示すように、4×4の16画素で構成される画像の濃度(画素値)が2値化されているものとする。r=1、θ=90°(270°)の場合、画像内で上下に隣接する画素同士の関係で、図10(b)に示す濃度生起行列の要素値が決まる。以下、図10(a)のm行n列目の画素を画素(m,n)とし、濃度生起行列の生成方法を説明する。   For example, as shown in FIG. 10A, it is assumed that the density (pixel value) of an image composed of 4 × 4 16 pixels is binarized. When r = 1 and θ = 90 ° (270 °), the element value of the density occurrence matrix shown in FIG. 10B is determined by the relationship between pixels adjacent vertically in the image. Hereinafter, a method for generating a density occurrence matrix will be described with the pixel in the m-th row and the n-th column in FIG.

まず、濃度生起行列の各要素値を初期化する(0にする)。続いて、左上の画素(1,1)(濃度0)を注目画素とし、その下の画素(2,1)(濃度1)との関係から、濃度生起行列のi=0,j=1の要素値に1を加算する。続いて、画素(1,2)(濃度0)を注目画素とし、その下の画素(2,2)(濃度1)との関係から、濃度生起行列のi=0,j=1の要素値に1を加算する。   First, each element value of the concentration occurrence matrix is initialized (set to 0). Subsequently, the upper left pixel (1, 1) (density 0) is the target pixel, and i = 0 and j = 1 of the density occurrence matrix from the relationship with the lower pixel (2, 1) (density 1). Add 1 to the element value. Subsequently, the pixel (1, 2) (density 0) is set as the target pixel, and the element value of i = 0, j = 1 of the density occurrence matrix from the relationship with the pixel (2, 2) (density 1) below it. Add 1 to.

続いて、画素(1,3)(濃度0)を注目画素とし、その下の画素(2,3)(濃度0)との関係から、濃度生起行列のi=0,j=0の要素値に1を加算する。続いて、画素(1,4)(濃度1)を注目画素とし、その下の画素(2,4)(濃度1)との関係から、濃度生起行列のi=1,j=1の要素値に1を加算する。   Subsequently, the pixel (1, 3) (density 0) is set as the target pixel, and the element value of i = 0 and j = 0 in the density occurrence matrix from the relationship with the lower pixel (2, 3) (density 0). Add 1 to. Subsequently, the pixel (1, 4) (density 1) is set as the target pixel, and the element value of i = 1 and j = 1 in the density occurrence matrix from the relationship with the lower pixel (2, 4) (density 1). Add 1 to.

続いて、画素(2,1)(濃度1)を注目画素とし、その下の画素(3,1)(濃度1)との関係から、濃度生起行列のi=1,j=1の要素値に1を加算する。また、画素(2,1)(濃度1)についてはさらに、その上の画素(1,1)(濃度0)との関係から、濃度生起行列のi=1,j=0の要素値に1を加算する。   Subsequently, the pixel (2, 1) (density 1) is set as the target pixel, and the element value of i = 1 and j = 1 in the density occurrence matrix from the relationship with the lower pixel (3, 1) (density 1). Add 1 to. Further, for the pixel (2, 1) (density 1), the element value of i = 1 and j = 0 of the density occurrence matrix is further set to 1 because of the relationship with the pixel (1, 1) (density 0) above it. Is added.

同様にして、注目画素を左から右、上から下へ移動させながら、濃度生起行列の要素値に1を加算していく。画素(4,1)(濃度0)が注目画素の場合、その上の画素(3,1)(濃度1)との関係から、濃度生起行列のi=0,j=1の要素値に1を加算する。注目画素が画素(4,2)、画素(4,3)、画素(4,4)のそれぞれの場合にも、同様にして濃度生起行列の要素値に1を加算する。   Similarly, 1 is added to the element value of the density occurrence matrix while moving the target pixel from left to right and from top to bottom. When pixel (4, 1) (density 0) is the target pixel, 1 is set to the element value of i = 0, j = 1 of the density occurrence matrix from the relationship with pixel (3, 1) (density 1) above it. Is added. Similarly, when the pixel of interest is each of the pixel (4, 2), the pixel (4, 3), and the pixel (4, 4), 1 is added to the element value of the density occurrence matrix.

上記の処理の結果、図10(b)に示す濃度生起行列が生成される。上記の説明では、各画素の濃度(画素値)を2値としたが、16値や256値でもよく、濃度の階調に合わせて濃度生起行列の次数を決めればよい。   As a result of the above processing, the density occurrence matrix shown in FIG. 10B is generated. In the above description, the density (pixel value) of each pixel is binary, but it may be 16 or 256, and the order of the density occurrence matrix may be determined in accordance with the density gradation.

上述した濃度生起行列から、画素値の一様性を示す指標値が算出される。濃度生起行列をP(r,θ,i,j)とし、例えば以下の(6)式〜(8)式に示す特徴量を指標値として使用することが可能である。   An index value indicating the uniformity of the pixel value is calculated from the density occurrence matrix described above. The density occurrence matrix is P (r, θ, i, j), and for example, the feature quantities shown in the following formulas (6) to (8) can be used as index values.

Figure 2008175549
Figure 2008175549

Figure 2008175549
Figure 2008175549

Figure 2008175549
Figure 2008175549

また、濃度生起行列では、隣接する画素の濃度(画素値)の組合せによって行列の要素値が決まるので、低コントラストである線状欠陥が存在する場合には、濃度生起行列の対角要素付近の値が大きくなる。これに対して、点欠陥等が存在する場合には、対角要素付近以外の要素値にも大きな値が生じることになる。このことから、濃度生起行列の対角要素の値の総和を算出し、画素値の一様性を示す指標値として用いてもよい。   Further, in the density occurrence matrix, the element value of the matrix is determined by the combination of the density (pixel value) of adjacent pixels. Therefore, when there is a linear defect with low contrast, the density occurrence matrix near the diagonal element of the density occurrence matrix. The value increases. On the other hand, when there is a point defect or the like, a large value is generated in the element values other than the vicinity of the diagonal element. From this, the sum total of the values of the diagonal elements of the density occurrence matrix may be calculated and used as an index value indicating the uniformity of the pixel value.

以下、第2の変形例による欠陥検出処理の手順(画像処理部42の動作の手順)を説明する。図11はこの手順を示している。射影データに関するステップS1101〜S1103の処理は、例えば図3のステップS301〜S303の処理と同様であるので、説明を省略する。   Hereinafter, a procedure of defect detection processing according to the second modification (operation procedure of the image processing unit 42) will be described. FIG. 11 shows this procedure. Since the processing of steps S1101 to S1103 related to the projection data is the same as the processing of steps S301 to S303 in FIG. 3, for example, description thereof is omitted.

ステップS1104〜S1106の処理が、濃度生起行列に係る処理である。ステップS1104では、画像のY方向に一列に並んだ全画素の画素値から濃度生起行列を生成する。より詳細には、画像のX方向の各画素位置において濃度生起行列を生成し、各画素位置の濃度生起行列を要素とする濃度生起行列データを生成する。   The processes in steps S1104 to S1106 are processes related to the concentration occurrence matrix. In step S1104, a density occurrence matrix is generated from the pixel values of all the pixels arranged in a line in the Y direction of the image. More specifically, a density occurrence matrix is generated at each pixel position in the X direction of the image, and density occurrence matrix data having the density occurrence matrix at each pixel position as an element is generated.

続いて、生成した濃度生起行列から特徴量を算出し、その特徴量を要素値とする特徴量データを生成する(ステップS1105)。さらに、特徴量を0から1までのいずれかの値に変換することによって係数値を算出し、この係数値を要素値とする係数データを生成する(ステップS1106)。この係数値は、一様性が高いほど1に近く、一様性が低いほど0に近い値とする。   Subsequently, a feature amount is calculated from the generated density occurrence matrix, and feature amount data having the feature amount as an element value is generated (step S1105). Further, the coefficient value is calculated by converting the feature value to any value from 0 to 1, and coefficient data having the coefficient value as an element value is generated (step S1106). The coefficient value is closer to 1 as the uniformity is higher, and closer to 0 as the uniformity is lower.

続いて、係数データを用いて、射影データに対して重み付けを行う(ステップS1107)。この重み付けに続いて、射影データの要素値と閾値との比較による欠陥検出処理を行う(ステップS1108)。最後に、欠陥検出処理の結果を記憶部43に格納する(ステップS1109)。   Subsequently, the coefficient data is used to weight the projection data (step S1107). Following this weighting, a defect detection process is performed by comparing the element value of the projection data with a threshold value (step S1108). Finally, the result of the defect detection process is stored in the storage unit 43 (step S1109).

図12は、第2の変形例による欠陥検出処理の一例を示している。画像1200には、線状欠陥1201と点欠陥1202が発生している。X方向の各画素位置において、Y方向に並んだh個の画素の画素値から射影データの要素値と濃度生起行列の要素値が算出される。さらに、濃度生起行列から特徴量が算出され、その特徴量から係数値が算出される。   FIG. 12 shows an example of defect detection processing according to the second modification. In the image 1200, a linear defect 1201 and a point defect 1202 are generated. At each pixel position in the X direction, the element value of the projection data and the element value of the density occurrence matrix are calculated from the pixel values of the h pixels arranged in the Y direction. Further, a feature value is calculated from the density occurrence matrix, and a coefficient value is calculated from the feature value.

係数データ1203が示すように、Y方向の画素同士の一様性が高い領域(線状欠陥1201が発生している領域を含む)に対応した係数値はほぼ一定値である。一方、点欠陥1202の存在によって、Y方向の画素同士の一様性が低下している領域に対応した係数値は小さくなっている。係数データ1203を用いて射影データに重み付けを行うと、点欠陥1202が発生している領域に対応した射影データの要素値の大きさが小さくなるので、射影データの要素値と閾値との比較による線状欠陥の有無の判定処理において、点欠陥1202が発生している領域で線状欠陥が誤検出されることはない。   As indicated by the coefficient data 1203, the coefficient value corresponding to a region with high uniformity between pixels in the Y direction (including a region where the linear defect 1201 is generated) is a substantially constant value. On the other hand, the coefficient value corresponding to the region where the uniformity of pixels in the Y direction is reduced due to the presence of the point defect 1202 is small. When the projection data is weighted using the coefficient data 1203, the size of the element value of the projection data corresponding to the area where the point defect 1202 is generated becomes small. In the determination process of the presence or absence of the linear defect, the linear defect is not erroneously detected in the region where the point defect 1202 is generated.

このように、第2の変形例によれば、画素値の一様性を示す指標値として標準偏差値を用いた場合と同様に、点欠陥の影響が低減された射影データの要素値と閾値を比較した結果に基づいて線状欠陥の有無を判定することによって、検査対象物上の線状欠陥を高精度に検出することができる。第2の変形例においても、第1の変形例のように、検査対象物を撮像した画像を複数の領域に分割し、領域毎に上記の処理を行ってもよい。   As described above, according to the second modified example, similarly to the case where the standard deviation value is used as the index value indicating the uniformity of the pixel value, the element value and the threshold value of the projection data in which the influence of the point defect is reduced. By determining the presence or absence of a linear defect based on the result of comparing the above, the linear defect on the inspection object can be detected with high accuracy. Also in the second modified example, as in the first modified example, an image obtained by imaging the inspection target may be divided into a plurality of regions, and the above processing may be performed for each region.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .

例えば、以下のようにしてもよい。画像データには、ラインセンサカメラに用いるセンサの感度ムラ等の影響によるノイズが含まれる。線状欠陥のコントラストが低いため、画像データにノイズが含まれると、誤検出の原因となる。そこで、射影データを生成する前に、画像データに対して、ノイズ除去を目的とした平滑化フィルタ処理を行ってもよい。これによって、安定した欠陥検出処理を行うことが可能となる。   For example, the following may be used. The image data includes noise due to the influence of the sensitivity unevenness of the sensor used for the line sensor camera. Since the contrast of the linear defect is low, if the image data contains noise, it may cause a false detection. Therefore, smoothing filter processing for the purpose of noise removal may be performed on the image data before the projection data is generated. As a result, stable defect detection processing can be performed.

また、欠陥検出処理全体としては、従来の2次元の欠陥を検出する隣接比較法や、検査対象物の画像と参照画像の差分を取ったものを2値化して欠陥を抽出する方法等による処理の前または後に、本発明による欠陥検出処理を行うようにしてもよい。さらに、本発明による欠陥検出処理と並列的に従来の欠陥検出処理を行うようにしてもよい。   In addition, the defect detection process as a whole is performed by an adjacent comparison method for detecting a conventional two-dimensional defect, a method for extracting a defect by binarizing a difference between an image of an inspection object and a reference image, or the like. The defect detection process according to the present invention may be performed before or after the process. Furthermore, the conventional defect detection process may be performed in parallel with the defect detection process according to the present invention.

本発明の一実施形態による欠陥検査装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the defect inspection apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による欠陥検査装置が備える画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image processing apparatus with which the defect inspection apparatus by one Embodiment of this invention is provided. 本発明の一実施形態における欠陥検出処理の手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the procedure of the defect detection process in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における射影データと標準偏差データの生成方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the production | generation method of projection data and standard deviation data in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるシェーディング補正処理による射影データの変化の様子を示す参考図である。It is a reference figure which shows the mode of the change of the projection data by the shading correction process in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における射影データに対する補正の様子を示す参考図である。It is a reference figure which shows the mode of correction | amendment with respect to projection data in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態(第1の変形例)における欠陥検出処理の手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the procedure of the defect detection process in one Embodiment (1st modification) of this invention. 本発明の一実施形態(第1の変形例)における線状欠陥の検出結果を統合する処理の内容を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the content of the process which integrates the detection result of the linear defect in one Embodiment (1st modification) of this invention. 本発明の一実施形態(第3の変形例)における濃度生起行列を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the density occurrence matrix in one Embodiment (3rd modification) of this invention. 本発明の一実施形態(第3の変形例)における濃度生起行列の生成方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the production | generation method of the density occurrence matrix in one Embodiment (3rd modification) of this invention. 本発明の一実施形態(第3の変形例)における欠陥検出処理の手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the procedure of the defect detection process in one Embodiment (3rd modification) of this invention. 本発明の一実施形態(第3の変形例)における欠陥検出処理の一例を示す参考図である。It is a reference figure which shows an example of the defect detection process in one Embodiment (3rd modification) of this invention. 線状欠陥の検出方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the detection method of a linear defect.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・搬送装置、2・・・照明装置、3・・・ラインセンサカメラ、4・・・画像処理装置、5・・・搬送制御装置、6・・・ディスプレイ、7・・・検査対象物、8・・・制御装置、41・・・画像入力部、42・・・画像処理部、43・・・記憶部、44・・・データ出力部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyance apparatus, 2 ... Illumination apparatus, 3 ... Line sensor camera, 4 ... Image processing apparatus, 5 ... Conveyance control apparatus, 6 ... Display, 7 ... Inspection object 8 ... control device 41 ... image input unit 42 ... image processing unit 43 ... storage unit 44 ... data output unit

Claims (5)

検査対象物を撮像した画像の所定方向に並んだ各画素の画素値の加算値を算出する加算値算出手段と、
前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値の一様性を示す指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値に基づいて前記加算値を補正する加算値補正手段と、
補正後の前記加算値と閾値を比較した結果に基づいて、前記検査対象物上の線状欠陥の有無を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検出装置。
An added value calculating means for calculating an added value of pixel values of pixels arranged in a predetermined direction of an image obtained by imaging an inspection object;
Index value calculation means for calculating an index value indicating the uniformity of the pixel value of each pixel arranged in the predetermined direction of the image;
Addition value correction means for correcting the addition value based on the index value;
Based on the result of comparing the added value after correction and a threshold value, determination means for determining the presence or absence of a linear defect on the inspection object;
A defect detection apparatus comprising:
前記所定方向に少なくとも2つの領域が並ぶように、前記画像を複数の領域に分割する領域分割手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記所定方向に並んだ個々の領域における補正後の前記加算値と前記閾値を比較した結果を総合して前記線状欠陥の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の欠陥検出装置。
Further comprising region dividing means for dividing the image into a plurality of regions so that at least two regions are arranged in the predetermined direction;
2. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit determines the presence / absence of the linear defect based on a result of comparing the added value after correction in the individual regions arranged in the predetermined direction with the threshold value. The defect detection apparatus described.
前記指標値算出手段は、前記指標値として、前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値の標準偏差値を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の欠陥検出装置。   3. The defect detection according to claim 1, wherein the index value calculation unit calculates a standard deviation value of pixel values of pixels arranged in the predetermined direction of the image as the index value. apparatus. 前記指標値算出手段は、前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値に基づいた濃度生起行列を用いて前記指標値を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の欠陥検出装置。   The index value calculation unit calculates the index value using a density occurrence matrix based on pixel values of pixels arranged in the predetermined direction of the image. Defect detection device. 検査対象物を撮像した画像の所定方向に並んだ各画素の画素値の加算値を算出するステップと、
前記画像の前記所定方向に並んだ各画素の画素値の一様性を示す指標値を算出するステップと、
前記指標値に基づいて前記加算値を補正するステップと、
補正後の前記加算値と閾値を比較した結果に基づいて、前記検査対象物上の線状欠陥の有無を判定するステップと、
を備えたことを特徴とする欠陥検出方法。
Calculating an addition value of pixel values of pixels arranged in a predetermined direction of an image obtained by imaging an inspection object;
Calculating an index value indicating the uniformity of the pixel value of each pixel arranged in the predetermined direction of the image;
Correcting the added value based on the index value;
Determining the presence or absence of a linear defect on the inspection object based on a result of comparing the added value after correction and a threshold;
A defect detection method comprising:
JP2007006766A 2007-01-16 2007-01-16 Defect detection device and method Withdrawn JP2008175549A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007006766A JP2008175549A (en) 2007-01-16 2007-01-16 Defect detection device and method
TW097101332A TW200834062A (en) 2007-01-16 2008-01-14 Defect detecting apparatus and defect detecting method
CN2008800021585A CN101600957B (en) 2007-01-16 2008-01-16 Defect detecting device, and defect detecting method
KR1020097014934A KR20090101356A (en) 2007-01-16 2008-01-16 Fault detection device and fault detection method
PCT/JP2008/050408 WO2008087961A1 (en) 2007-01-16 2008-01-16 Defect detecting device, and defect detecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007006766A JP2008175549A (en) 2007-01-16 2007-01-16 Defect detection device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008175549A true JP2008175549A (en) 2008-07-31

Family

ID=39635965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007006766A Withdrawn JP2008175549A (en) 2007-01-16 2007-01-16 Defect detection device and method

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2008175549A (en)
KR (1) KR20090101356A (en)
CN (1) CN101600957B (en)
TW (1) TW200834062A (en)
WO (1) WO2008087961A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121953A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Image processing method for extracting cracked areas in image of covered face of tunnel
JP2023533207A (en) * 2020-07-29 2023-08-02 エルジー・ケム・リミテッド Line defect inspection system

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8085989B2 (en) * 2008-10-23 2011-12-27 Glory Ltd. Method and apparatus for determining authenticity
US8270701B2 (en) * 2010-01-08 2012-09-18 3M Innovative Properties Company Optical web-based defect detection using intrasensor uniformity correction
JP2011149756A (en) * 2010-01-20 2011-08-04 Hitachi High-Technologies Corp Processing operation device, acf attached condition inspection method, or display substrate module assembly line
CN102854193A (en) * 2012-08-30 2013-01-02 苏州天准精密技术有限公司 A detection method and detection system for image defect detection
US20170102288A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Fluke Corporation Three-dimensional inspection of optical communication links
JP7185388B2 (en) * 2016-11-21 2022-12-07 日東電工株式会社 Inspection device and inspection method
JP2019174410A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 住友化学株式会社 Image processing device, foreign object detection device, and image processing method
JP6997038B2 (en) 2018-05-16 2022-01-17 富士フイルム株式会社 Manufacturing method of microneedle array
KR102632169B1 (en) * 2018-11-12 2024-02-02 삼성디스플레이 주식회사 Apparatus and method for inspecting glass substrate
CN110726724A (en) * 2019-10-22 2020-01-24 北京百度网讯科技有限公司 Defect detection method, system and device
KR102834462B1 (en) * 2019-11-07 2025-07-16 삼성디스플레이 주식회사 Device for inspecting defect, and defect inspection method thereof
CN112669268B (en) * 2020-12-21 2023-06-06 昆明理工大学 A method, system and terminal for evaluating uniformity of multiphase mixed concentration field distribution
CN112598659B (en) * 2020-12-29 2024-02-27 凌云光技术股份有限公司 Printed linear defect detection method
CN113532801A (en) * 2021-06-24 2021-10-22 四川九洲电器集团有限责任公司 High/multispectral camera dead pixel detection method and system based on distribution quantile
CN114299031A (en) * 2021-12-29 2022-04-08 南京英科迪微电子科技有限公司 Display panel and display abnormity processing method thereof
CN114661947B (en) * 2022-03-15 2024-11-26 北京达佳互联信息技术有限公司 Preference difference detection method, device, electronic device and computer storage medium

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142241A (en) * 1986-12-05 1988-06-14 Fuji Photo Film Co Ltd Stripe like flaw discrimination processing circuit
JP2965370B2 (en) * 1991-03-15 1999-10-18 積水化学工業株式会社 Defect detection device
JP3191419B2 (en) * 1992-07-14 2001-07-23 松下電器産業株式会社 Line detection method
JPH0749314A (en) * 1993-08-05 1995-02-21 Sumitomo Metal Ind Ltd Surface defect inspection device
JPH0968502A (en) * 1995-08-30 1997-03-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Method and device for inspection of plate with through hole
JPH09145638A (en) * 1995-11-24 1997-06-06 Kawasaki Steel Corp Surface defect inspection method and device
JPH09311109A (en) * 1996-05-22 1997-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Defect inspection method using light and its apparatus
JP3015325B2 (en) 1996-06-26 2000-03-06 東芝エンジニアリング株式会社 Streak inspection method and device
JP4560969B2 (en) * 2001-02-27 2010-10-13 パナソニック株式会社 Defect inspection method
JP2004212221A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Toshiba Corp Pattern inspection method and pattern inspection device
JP2005172559A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Seiko Epson Corp Line defect detection method and apparatus for panel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121953A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Image processing method for extracting cracked areas in image of covered face of tunnel
JP2023533207A (en) * 2020-07-29 2023-08-02 エルジー・ケム・リミテッド Line defect inspection system
JP7399325B2 (en) 2020-07-29 2023-12-15 エルジー・ケム・リミテッド Line defect inspection equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090101356A (en) 2009-09-25
WO2008087961A1 (en) 2008-07-24
CN101600957B (en) 2012-05-16
TW200834062A (en) 2008-08-16
CN101600957A (en) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008175549A (en) Defect detection device and method
US20060133660A1 (en) Apparatus and method for detecting defect existing in pattern on object
US10109045B2 (en) Defect inspection apparatus for inspecting sheet-like inspection object, computer-implemented method for inspecting sheet-like inspection object, and defect inspection system for inspecting sheet-like inspection object
CN102132147A (en) Defect detecting apparatus, defect detecting method, defect detecting program, and computer-readable recording medium in which that program has been recorded
JP2005529388A (en) Pattern inspection method
CN104520983A (en) Detection of defects embedded in noise for inspection in semiconductor manufacturing
CN115049671B (en) Method and system for detecting cloth surface defects based on computer vision
JP2006098152A (en) Apparatus and method for detecting defect
KR101867015B1 (en) Device and method for inspecting defect of glass and inspection system
JP2013224833A (en) Visual inspection device, visual inspection method and computer program
CN106839976A (en) A kind of method and device at detector lens center
JP2017166929A (en) Defect inspection apparatus, defect inspection method and defect inspection system for sheet-like object to be inspected
WO2022088660A1 (en) Method and apparatus for improving wafer detection sensitivity, and storage medium
CN104459421A (en) Diode polarity detection method and system
JP2001043378A (en) Repeated pattern erasing method and pattern defect inspection apparatus
JP6104745B2 (en) Hole inspection device
CN110874837A (en) Automatic defect detection method based on local feature distribution
JP5182595B2 (en) TFT array inspection method and TFT array inspection apparatus
JP2011002280A (en) Flaw inspection method
JP4292409B2 (en) TFT array inspection apparatus and TFT array inspection method
JP2010044010A (en) Method for detecting defect of mesh- or wire-embedded glass
US20250003888A1 (en) Photo response non-uniformity correction during semiconductor inspection
JP2016109437A (en) Image processing device and method, and defect inspection device
JP2015042942A (en) Image processing apparatus, defect detection apparatus, image processing method, program, and recording medium
JP4367474B2 (en) Defect inspection equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100406