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TWI484161B - 缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法 - Google Patents

缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法 Download PDF

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TWI484161B
TWI484161B TW099136292A TW99136292A TWI484161B TW I484161 B TWI484161 B TW I484161B TW 099136292 A TW099136292 A TW 099136292A TW 99136292 A TW99136292 A TW 99136292A TW I484161 B TWI484161 B TW I484161B
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TW099136292A
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Inventor
Osamu Hirose
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co filed Critical Sumitomo Chemical Co
Publication of TW201140040A publication Critical patent/TW201140040A/zh
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Description

缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法
本發明係關於一種用以檢查薄片狀之被檢查物缺陷之缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄有缺陷檢查用畫像處理程式之電腦可讀取之記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法。
當檢查薄片狀之被檢查物之缺陷時，一般常使用將光照射於被檢查物，用以測定及解析其透射光或反射光，藉此檢測被檢查物缺陷之方法。此方法依照缺陷檢查裝置之光學系統之配置，如第15圖所示，大致可分類為4種。
第15(a)圖所示之光學系統之配置係稱為正透射法，又，第15(b)圖所示之光學系統之配置係稱為透射散射法。一般而言，測定透射光之方法係如正透射法及透射散射法，使用在檢查高透光率之被檢查物502時。第15(c)圖所示之光學系統之配置係稱為正反射法，又，第15(d)圖所示之光學系統之配置係稱為反射散射法。一般而言，測定反射光之方法係如正反射法及反射散射法，使用在檢查低透光率之被檢查物502時。
又，如正透射法及正反射法，在從光源503照射的光之光軸上配置線感測器501，用線感測器501測定來自被檢查物502之非散射光(正透射光或正反射光)之方法亦稱為明視野法。另一方面，如透射散射法及反射散射法，從光源503照射的光從光軸上錯開配置線感測器501，並以來自被檢查物502之非散射光不會直接射入線感測器501的方式，在光源503與被檢查物502之間配置遮光體(刀緣)504，將線感測器501之焦點對準遮光體504之端部，用線感測器501測定來自被檢查物502之散射光(散射透射光或散射反射光)之方法亦稱為暗視野法或光軸錯開法。另外，在暗視野法或光軸錯開法，亦有省略遮光體504，而以來自被檢查物502之非散射光不會直接射入線感測器501的方式，配置線感測器501。
在明視野法，來自光源503的光因被檢查物502之缺陷而進行散射，線感測器501所接收之非散射光之光量減少。在明視野法，根據此線感測器501所接收的光之減少量(變化量)判斷被檢查物502有無缺陷。由於明視野法之檢測靈敏度低，因此係適合檢測光之減少量大，較大之缺陷時之方法。又，與暗視野法相較，由於容易進行光學系統之配置，因此動作穩定實用化簡單。
另一方面，在暗視野法，線感測器501接收因被檢查物502之缺陷而散射的光，根據其接收光量判斷被檢查物502有無缺陷。暗視野法與明視野法相較，缺陷之檢測感度高，可檢測微小之凹凸(缺陷)。然而，由於必須高精確度配置光學系統(線感測器501、光源503及遮光體504)，因此實用化受限制。
一般而言，由於用目視可確認被檢查物之大缺陷，因此可檢測微小缺陷這點只好寄望於缺陷檢查裝置。因此，缺陷檢查裝置中大多使用暗視野法。然而，於暗視野法中，如上所述，由於在實用上光學系統之配置困難，因此有不易高精確度檢查被檢查物缺陷之問題。
用以解決此問題之技術揭示於專利文獻1。專利文獻1所揭示之技術，為高精確度檢測被檢查物有無缺陷，對光學系統之配置規定適當之遮光體之大小。
(專利文獻)
專利文獻1：日本特開2007-333563號公報(2007年12月27日公開)
專利文獻2：日本特開2008-292171號公報(2008年12月4日公開)
然而，由於因被檢查物之缺陷會引起怎樣之光線路徑之變化，會因缺陷之種類(大小等)之不同而有差異，因此適當之光學系統之配置(光源與光接收裝置之位置關係等)或遮光體之大小，實際上會因缺陷之種類(大小等)之不同而有差異。在專利文獻1中亦揭示，為檢測光學畸變微小之缺點，必須使線狀透射照明裝置與光接收手段之位置靠近(段落[0009])。因此，如上所述之習知技術，有不易一次以充分精確度檢查因缺陷所產生之光線路徑之變化不同之各種缺陷之問題。至於使用暗視野法之缺陷檢查裝置，如上所述，由於必須高精確度地配置光學系統，因此在實用上，要依據缺陷之種類變更光學系統之配置及遮光體之大小不易。因此，於使用習知之暗視野法之缺陷檢查裝置，需要選擇可檢測存在較多之特定種類之缺陷之光學系統之配置及遮光體之大小來使用，而亦有以充分精確度不能檢測部分種類之缺陷之問題。
本發明係鑑於上述問題點而研創者，其目的在於，實現，一種一次以充分精確度可檢測因缺陷所產生之光線路徑之變化不同之各種缺陷之缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄有缺陷檢查用畫像處理程式之電腦可讀取之記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法。
為解決上述問題，本發明之缺陷檢查用畫像處理裝置係在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，處理藉由攝影部在時間上連續攝影之該被檢查物之二維畫像之畫像數據，藉此生成用以檢查該被檢查物缺陷之缺陷檢查用畫像數據，其具備：相同線取出手段，從複數個不同畫像數據中，分別取出畫像數據上之位置為相同之1條線之線數據(Line Data)；以及線合成手段，依時序排列藉由該相同線取出手段所取出之線數據，而生成複數條線之線合成畫像數據；該相同線取出手段係對該畫像數據上不同之複數個位置分別取出該線數據之手段，該線合成手段係將藉由該相同線取出手段所取出之線數據就該畫像數據上之各位置依時序排列，而生成不同之複數個線合成畫像數據之手段；且復具備：算符(Operator)運算手段，對該複數個線合成畫像數據，分別進行使用強調亮度變化之算符之運算，而生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據；以及累計手段，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據。
又，為解決上述問題，本發明之缺陷檢查用畫像處理方法係在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，處理藉由攝影部在時間上連續攝影之該被檢查物之二維畫像之畫像數據，藉此生成用以檢查該被檢查物缺陷之缺陷檢查用畫像數據，其包含：相同線取出步驟，從複數個不同之畫像數據中，分別取出畫像數據上之位置為相同之1條線之線數據；以及線合成步驟，依時序排列在該相同線取出步驟所取出之線數據，而生成複數條線之合成畫像數據；該相同線取出步驟係對該畫像數據上不同之複數個位置分別取出該線數據之步驟，該線合成步驟係將在該相同線取出步驟所取出之線數據，就該畫像數據上之各位置依時序排列，而生成不同之複數個線合成畫像數據之步驟；且復包含：算符運算步驟，對該複數個線合成畫像數據，分別進行使用強調亮度變化之算符的運算，而生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據；以及累計步驟，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據。
依上述之構成，可從藉由攝影部在時間上連續攝影之該被檢查物之二維畫像中之複數個不同之畫像數據中，分別取出畫像數據上位置為相同之1條線之線數據，對該畫像數據上的不同之複數個位置同樣地進行該取出處理。接著，就該畫像數據上之各位置依時序排列所取出之線數據，而生成由複數條線構成的不同之複數個線合成畫像數據。由於可使被檢查物與攝影部相對移動，因此該不同之複數個線合成畫像數據相當於對該被檢查物以分別不同之攝影角度所攝影之畫像數據。因此，藉由生成該線合成畫像數據，不必變更攝影部對該被檢查物之攝影角度，即可獲得對該被檢查物以不同之攝影角度攝影之複數個畫像數據。所以，可獲得為了分別檢查因缺陷所產生之光線路徑之變化為不同之各種缺陷而以最佳之複數個攝影角度所攝影之線合成畫像數據。因此，藉由參照該複數個線合成畫像數據，達到可一次即以充分精確度檢測因缺陷所產生之光線路徑之變化為不同之被檢查物上的各種類缺陷之效果。又，即使光學系統之配置精確度不高，也由於所獲得之複數個線合成畫像數據之任一個係與高精確度配置光學系統時所獲得之畫像數據相等，而可以高精確度檢測缺陷。
又，依上述構成，算符運算手段係對該複數個線合成畫像數據，分別進行使用強調亮度變化之算符的運算，藉此分別生成1條線或複數條線之強調畫像數據。因此，由於強調該複數個線合成畫像數據之各像素中之亮度變化，而易於檢測微小缺陷、淺缺陷、或淡缺陷等。
又，依上述構成，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之強調畫像數據的亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據。藉由累計之進行，可減低雜訊。
另外，獲得表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之方法，並無特別限定者，可列舉出例如，(1)在取出該相同線之前，從複數個不同之畫像數據中分別特定表示相同部位之線數據，對各線數據附加表示相同部位之識別碼，在該算符運算後且在該累計前，根據該識別碼從該複數個強調畫像數據之中，取出表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之方法；(2)在取出該相同線之前，從複數個不同之畫像數據中分別特定表示相同部位之線數據，對各線數據附加表示相同部位之識別碼，在該線合成後且在該算符運算前，根據該識別碼從該複數條線合成畫像數據之中，取出表示該被檢查物之相同部位之該複數條線合成畫像數據，對表示所取出之該被檢查物之相同部位之該複數條線合成畫像數據進行該算符運算，藉此生成表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之方法；(3)在該算符運算後且在該累計前，從複數個不同之強調畫像數據之中，分別特定及取出表示相同部位之強調畫像數據之方法；(4)在該線合成之後且在該算符運算之前，從複數條不同之線合成畫像數據之中分別特定及取出表示相同部位之強調畫像數據，對表示所取出之該被檢查物之相同部位之該複數條線合成畫像數據進行該算符運算，藉此生成表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之方法等。
又，本發明之缺陷檢查用畫像處理裝置，較佳係該算符運算手段對該複數個線合成畫像數據進行使用微分算符之運算，藉此算出該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素的沿與中心線正交之方向之亮度值梯度，將該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素之亮度值替換為各像素之亮度值之梯度絕對值，而生成新的1條線之強調畫像數據。
依上述構成，該算符運算手段對該複數個線合成畫像數據進行使用微分算符之運算，算出該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素沿與中心線正交之方向之亮度值梯度，將該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素之亮度值替換為各像素之亮度值之梯度絕對值，而生成新的1條線之強調畫像數據。用絕對值處理亮度值，藉此即使亮度值之梯度為正或為負，皆可作為表示缺陷之數據而可無區別地處理兩者。亦即，由於可相同處理照於明側之缺陷與照於暗側之缺陷，因此即使光學系統之配置精確度不高亦可以高精確度檢測缺陷。又，就各像素累計該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據，藉此表示缺陷之數據不會相抵銷，而可相加。因此，即使因光學系統之配置而有照於明側或照於暗側之變化之缺陷亦可加以檢測(從經驗可知，實際上存在很多該種缺陷)。
又，本發明之缺陷檢查用畫像處理裝置，該累計手段係就該被檢查物之各部位累計分別表示該被檢查物之複數個部位之該複數個強調畫像數據，並就各像素累計該強調畫像數據之亮度值，而生成分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據，且較佳係復包含畫像生成手段，使分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據與該被檢查物之部位對應排列，而合成新的缺陷檢查用畫像數據。
依上述構成，畫像生成手段與該被檢查物之部位對應排列，而合成新的缺陷檢查用畫像數據。由於畫像生成手段所合成之缺陷檢查用畫像數據之位置與該被檢查物之部位對應，因此可容易檢測整體被檢查物之哪個位置有缺陷。
又，本發明之缺陷檢查用畫像處理裝置，較佳為該累計手段係當該攝影部每次進行攝影時，就該被檢查物之各部位從該被檢查物之最先部位依序就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據。
依上述構成，該累計手段係當該攝影部每次進行攝影時，就該被檢查物之各部位從該被檢查物之最先部位依序就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據。因此，每當該攝影部攝影時，可從強調畫像數據生成缺陷檢查用畫像數據。藉此，由於可輸出用以識別各圖框有無缺陷之畫像，故可即時進行缺陷檢查。
又，本發明之缺陷檢查用攝影裝置包含：該缺陷檢查用畫像處理裝置；以及攝影部，在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，在時間上連續攝影該被檢查物之二維畫像。
依上述構成，由於包含該缺陷檢查用畫像處理裝置，因此可提供一次以充分精確度可檢測因缺陷所產生之光線路徑之變化為不同之各種缺陷的缺陷檢查用攝影裝置。
又，本發明之缺陷檢查系統係用以檢查被檢查物之缺陷，包含：該缺陷檢查用攝影裝置；以及移動手段，用以使該被檢查物與該攝影部相對移動。
依上述構成，由於包含該缺陷檢查用攝影裝置，因此可提供一次以充分精確度可檢測因缺陷所產生之光線路徑之變化為不同之各種缺陷的缺陷檢查系統。
又，本發明之缺陷檢查系統包含；光源，係使光照射於該被檢查物；以及遮光體，用以遮住一部分從該光源透射或反射該被檢查物而射入於該攝影部的光；而使用暗視野法檢查被檢查物之缺陷。
依上述構成，由於在觀測區域內包含從明視野之狀態轉移至暗視野之狀態之過程之各種光學條件，因此與單獨使用暗視野法或明視野法之情形相較，可高靈敏度檢測缺陷，又，可檢測微小之缺陷。另外，依上述構成，與使用必須高精確度配置光學系統之習知之暗視野法之缺陷檢查系統不同，不必高精確度地配置光學系統。
又，該缺陷檢查用畫像處理裝置亦可藉由電腦來實現，此情形時，使電腦作為該缺陷檢查用畫像處理裝置之各手段而動作，藉此以電腦執行該缺陷檢查用畫像處理裝置之控制程式，同時記錄有該控制程式之電腦可讀取之記錄媒體亦包含在本發明之範圍。
如以上所述，本發明可獲得對被檢查物之相同部位以不同之攝影角度所攝影之複數個數據。因此，參照該複數個數據，藉此達到可檢測被檢查物上各種缺陷之效果。
以下，邊參照圖式邊說明本發明之一實施形態。
本實施形態之缺陷檢查系統係用以檢測成形薄片之缺陷之系統。本實施形態之缺陷檢查系統適用於透光性之成形薄片之檢查，尤其是適用於由熱塑性樹脂等樹脂所構成之成形薄片之檢查。作為由樹脂構成之成形薄片，可列舉有例如，將從壓出機壓出之熱塑性樹脂通過輥子(roll)之間隙，施以使表面賦予平滑度或光澤之處理，藉由接收輥子邊在搬送輥子上冷卻邊進行接收，藉此而成形者。可適用於本實施形態之熱塑性樹脂，係例如：甲基丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚乙烯或聚丙烯等之聚烯烴、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、三醋酸纖維素樹脂等。成形薄片可僅由此等熱塑性樹脂中之一種構成，亦可將此等熱塑性樹脂之複數種積層者(積層薄片)。又，本實施形態之缺陷檢查系統適用於偏光膜或相位差膜等光學膜之檢查，尤其適用於捲成捲筒(web)狀便於保管及運輸之長形光學膜之檢查。又，成形薄片具有任何之厚度者皆可，即使具有如一般稱為膜之厚度較薄者，或具有如一般稱為板之厚度較厚者皆可。
作為成形薄片缺陷之例，可列舉有氣泡(成形時產生者等)、魚眼、異物、輪胎痕、壓痕、傷痕等點缺陷，局部凹凸、條紋(因厚度之不同所產生者等)等。
暗視野法中，當使用線感測器來檢測上述之各種缺陷時，可考慮在線感測器之攝影線之變動容許值(一般為數10至數100μm左右)內使線感測器移動。然而，如上所述，由於暗視野法必須高精確度配置光學系統，因此邊稍改變線感測器之攝影線(攝影角度)邊以相同條件檢測缺陷不易。又，雖亦可考慮使線感測器並排複數個用以同時攝影複數條攝影線之方法，但裝置系統會因配置複數個線感測器而變複雜，必須更高精確度配置光學系統。
因此，本發明人，基於以下理由，想出只要在軸旁條件下使用區域攝影機，藉此可在與排列數10條線感測器者同等之光學條件下進行攝影。依據第2圖說明軸旁條件下之區域攝影機之特性。第2圖係表示包含區域攝影機5、線狀光源4及刀緣7之缺陷檢查用光學系統之位置關係圖。如第2圖(a)所示，為使線狀光源4之中心與攝影範圍之中心一致，將區域攝影機5配置於線狀光源4之上部，為從區域攝影機5觀察線狀光源4之一半被隱藏，配置刀緣7。此處，把線狀光源4之中心設為原點，把線狀光源4之長邊方向設為X軸，把線狀光源4之短邊方向設為Y軸，把從區域攝影機5朝線狀光源4之方向設為Z軸。第2圖(b)係從第2圖(a)之X軸方向所觀察之圖。區域攝影機5包含CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合元件)51及透鏡52。若CCD51介由透鏡52攝影之角度之半角θ為0.1度左右時，在CCD51攝影之範圍，攝影距離之差(1-cosθ)成為可忽視之程度。具體而言，當透鏡52之焦距f=35mm時，透鏡52與被檢查物之距離為300mm左右，使用解像度為70μm/像素之區域攝影機5，當以X軸為中心攝影±7像素之範圍時，攝影角度之半角θ為θ=arc tan(70[μm/像素]×103 ×7[像素]/300[mm])≒0.09[度]。因此，由於攝影距離之差為10-6 之等級，因此可予以忽視之程度。因此，此時，可在與各攝影範圍屬於70μm之15條線感測器(X軸上之1條線感測器與分別配置於其兩側之各7條線感測器)並排進行攝影時同等之光學條件下進行攝影。
接著，以下，依據第3圖，說明使用區域攝影機5之本實施形態之缺陷檢查系統1之構成。第3圖係表示缺陷檢查系統1之概要示意圖。
如第3圖所示，缺陷檢查系統1包含：輸送機(移動手段)3、線狀光源4、區域攝影機(攝影部)5、畫像解析裝置(缺陷檢查用畫像處理裝置)6、顯示部30、刀緣7、以及照明擴散板8。屬於被檢查物之成形薄片2係配置於輸送機3上。缺陷檢查系統1係邊藉由輸送機3將矩形之成形薄片2朝一定方向搬送，區域攝影機5邊時間性上連續攝影藉由線狀光源4照射光之成形薄片2，畫像解析裝置6依據區域攝影機5所攝影之成形薄片2之二維畫像數據檢測成形薄片2之缺陷。
輸送機3，係以使線狀光源4照射在成形薄片2之位置產生變化之方式，將矩形之成形薄片2搬送往與其厚度方向正交之方向，尤其是搬送往其長邊方向。輸送機3具備例如將成形薄片2朝一定方向搬送之送出滾輪與接收滾輪，藉由旋轉式編碼器等測量搬送速度。搬送速度設定在例如2m至12m/分左右。輸送機3之搬送速度係藉由未圖示之資訊處理裝置等進行設定及控制。
線狀光源4配置成其長邊方向與成形薄片2之搬送方向交叉之方向(例如與成形薄片2之搬送方向正交之方向)，且以使從線狀光源4照射的光透射過成形薄片2而射入於區域攝影機5的方式，配置於夾住成形薄片2而與區域攝影機5相對向之位置。只要線狀光源4係發出不影響成形薄片2之組成及性質的光，則無特別限定，例如螢光燈(尤其是高頻螢光燈)、金屬鹵素燈、鹵素傳送光等。另外，亦可將線狀光源4朝成形薄片2配置於與區域攝影機5相同側，並以使從線狀光源4照射的光被成形薄片2反射後再射入區域攝影機5的方式而配置線狀光源4(參照第15圖(d)所示之反射散射法之光學系統之配置)。如上所述之被成形薄片2反射的光射入區域攝影機5之構成不僅可適用於成形薄片2之檢查，而且可適用於各種形狀及材質之被檢查物之缺陷之檢查。
區域攝影機5係接收透射過成形薄片2的光，時間上連續攝影成形薄片2之二維畫像者。區域攝影機5係將所攝影之成形薄片2之二維畫像之數據輸出至畫像解析裝置6。區域攝影機5係由攝影二維畫像之CCD或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互補式金氧半導體)等攝影元件所構成之區域感測器所構成。只要區域攝影機5可輸出多色階之畫像數據，則非特別限定者，本實施形態係可輸出8位元灰階(256色階)之畫像數據者。
由於藉由缺陷檢查系統1所檢測之缺陷大小取決於區域攝影機5之解像度，因此最好配合擬檢測之缺陷之大小選定區域攝影機5之解像度。另外，由於藉由缺陷檢查系統1所檢測之缺陷之立體形狀(寬度對高度之比)基本上不取決於區域攝影機5之解像度，因此不必按照擬檢測之缺陷之種類選定攝影機解像度。
區域攝影機5較佳係配置成為可攝影成形薄片2之寬方向(與成形薄片2之搬送方向正交，且與成形薄片2之厚度方向正交之方向)之全區域。藉由區域攝影機5攝影成形薄片2之寬方向之全區域，可檢查成形薄片2之全區域的缺陷。
區域攝影機5之攝影間隔(圖框率)亦可固定，亦可藉由使用者操作區域攝影機5本體而予以變更，亦可藉由使用者操作連接於區域攝影機5之資訊處理裝置(未圖示，可省略)予以變更。又，區域攝影機5之攝影間隔亦可為數位靜止照相機之連續攝影之時間間隔的數分之1秒等，但為提高檢查效率，使用通常備於工業用CCD攝影機之局部掃描功能，以將1圖框之線數設成必要最小限度，藉此可縮短時間間隔。例如，當讀出有效像素數橫512×縱480像素之全像素時，每秒30圖框(以下稱FPS，Frame Per Second)之攝影機之情形，藉由局部掃描，設成橫512×縱60像素，藉此有可讀出240FPS左右者。又，作為另一例，當讀出有效像素數橫1600×縱1200像素左右之全像素時，使用圖框率15FPS之攝影機，以橫1600×縱32像素之局部掃描進行驅動之情形，有可讀出150FPS左右之攝影機。攝影機之有效像素數及驅動方法可依照被檢查物之搬送速度及檢測對象缺陷之大小等適當選定。
畫像解析裝置6係接收從區域攝影機5輸出之畫像數據，並對該畫像數據進行畫像處理，藉此，生成用以檢查該被檢查物缺陷之缺陷檢查用畫像數據，並將缺陷檢查用畫像數據輸出至顯示部30者。畫像解析裝置6具備：用以儲存畫像數據之記憶部20、以及對畫像數據進行畫像處理之畫像處理部10。藉由區域攝影機5及畫像解析裝置6構成缺陷檢查用攝影裝置。只要畫像解析裝置6係進行二維畫像數據之畫像處理者，則無特別限定，可列舉有例如具備安裝有畫像處理軟體之個人電腦(PC)、搭載描述有畫像處理電路之FPGA之畫像捕捉卡(capture board)描述有畫像處理程式之處理器之攝影機(稱為智慧型攝影機等)等。畫像解析裝置6進行之畫像處理之詳細將於後述。
顯示部30係顯示缺陷檢查用畫像數據者。顯示部30只要為顯示畫像或影像者即可，可運用例如液晶(LC：Liquid Crystal)顯示面板、電漿顯示面板、電致發光(EL：Electro Luminescence)顯示面板等作為顯示部30。另外，畫像解析裝置6或缺陷檢查用攝影裝置係具備顯示部30之構成亦可。又，亦可從缺陷檢查系統1分離顯示部30作為外部顯示裝置，亦可將顯示部30替換為其他之輸出裝置例如印刷裝置。
刀緣7係遮住從線狀光源4照射的光之刀形遮光體。
照明擴散板8係為將從線狀光源4照射的光之光量均一化而使光擴散者。
接著，說明開發本實施形態所利用之算則(algorithm)之原委。本實施形態所利用之算則係有鑑於利用以下所說明之單純之線合成之缺陷檢測方法之課題而開發者。
依據第4圖，說明從區域攝影機5所攝影之複數個畫像，生成與並排複數個線感測器所攝影之畫像同等之畫像之線合成之方法。此處，訂為以圖框率為60FPS(Frame Per Second)之區域攝影機5攝影8秒鐘，獲得480張畫像。在畫像數據中，將藉由沿成形薄片2之寬方向(與成形薄片2之搬送方向正交，且與成形薄片2之厚度方向正交之方向)之至少一條分割線分割成均等所構成之各複數個部分畫像稱為線。假設畫像整體之高度(沿成形薄片2之長邊方向之大小)為H像素(H係自然數)，畫像整體之寬度(沿成形薄片2之寬方向之大小)為W像素(W係自然數)，則線之大小為高度H/L像素(L係2以上之整數)，寬W像素。線典型上係沿成形薄片2之寬方向，排列在一直線上之1像素×W像素之部分畫像。
第4圖(a)係表示該480張畫像以時序排列之概念圖。第4圖(b)係表示將該480張畫像數據(#1至#480)依序從左往橫排列之狀態圖。在第4圖(b)所示之各畫像數據中，下部之暗部分係藉由刀緣7遮光之部分，中心附近之亮部分係來自線狀光源4的光透射過之部分，上部暗之部分係線狀光源4的光達不到而落在檢查對象之外的部位。又，被檢查物係從第4圖(b)之下朝上搬送。
首先，對480張之各畫像數據，從畫像數據上之相同位置取出1條線(第4圖(b)所示之紅線：第N號線)。此時，取出1條線之寬度係每1圖框(1/60秒)被檢查物移動之距離。將取出之各線從上依序排列為從＃1之畫像數據取出之線、從＃2之畫像數據取出之線、...從＃480之畫像數據取出之線。第4圖(c)係表示從480張之各畫像數據取出第N號之線排列狀態之圖。如第4圖(c)所示，將取出之線排列合成為1張畫像數據，藉此可生成與攝影第N號線之線感測器所攝影之畫像同等之畫像。如上所述，從區域攝影機5所攝影之複數個畫像數據取出相同位置之線，生成與攝影該某線之線感測器所攝影之畫像同等之畫像稱為線合成。
不僅從480張之各畫像數據取出第N號之線，亦取出第N+1號、第N+2號、第N-1號等之線，進行線合成，藉此，可從區域攝影機5所攝影之畫像數據一次生成以複數個攝影角度(攝影位置)攝影之畫像數據。亦即，對區域攝影機5所攝影之畫像數據進行線合成，藉此可生成與以複數個線感測器並排配置之光學系統所攝影之複數個攝影角度之畫像數據同等之複數張畫像數據。
接著，說明從區域攝影機5所攝影之480張畫像數據線合成之畫像之具體例。第5圖係表示區域攝影機5所攝影之畫像與從區域攝影機5所攝影之480張畫像數據進行線合成之畫像。第5圖(a)係區域攝影機5攝影之畫像。第5圖(a)係與第4圖(b)相同之畫像，下部之暗部分係藉由刀緣7遮光之部分，中心附近之亮部分係來自線狀光源4之光透射過之部分，上部暗之部分係線狀光源4之光未照到而落在檢查對象之外的部位。從第5圖(a)之下端朝上部突出之暗部分係作為記號而配置之物體之影。在第5圖(a)之白圈所圍住之部位雖存在缺陷，但若直接使用區域攝影機5所攝影之畫像無法辨識缺陷。
第5圖(b)係從區域攝影機5所攝影之480張畫像數據取出刀緣7附近線之線合畫像。具體而言，係從刀緣7之上端取出離照明側210μm之位置之線而進行線合成之畫像。與第5圖(a)相同，從第5圖(b)之下端朝上部突出之暗部分係作為記號而配置之物體之影。當觀察第5圖(b)時，可略為辨識如洗衣板狀之條紋(bankmark)者。如上所述，對區域攝影機5所攝影之畫像數據進行線合成，藉此可辨識直接使用區域攝影機5所攝影之畫像無法辨識之缺陷。
但是，由於直接使用線合成之畫像不易明確識別缺陷，因此對線合成畫像進行畫像處理。作為該畫像處理之例，有如第6圖所示之方法。第6圖(a)係線合成之原始畫像，係與第5圖(b)所示之畫像相同。第6圖(b)係對第6圖(a)所示之畫像進行7×7之垂直微分濾波處理後之畫像。第6圖(c)係對第6圖(b)所示之畫像，依照使用拉普拉斯直方圖(Laplacian histogram)法固定之閾值進行二值化之畫像。如上所述，對線合成畫像施以畫像處理，藉此可更明顯辨識缺陷。
如上所述，對藉由區域攝影機5所攝影之畫像數據施以線合成，藉此可一次生成與在複數個不同之光學條件下(攝影角度)藉由線感測器所攝影之畫像同等之複數個不同之光學條件下之畫像。藉此，若從所生成之複數個畫像中選擇最可看清楚缺陷之畫像(最適光學條件下之畫像；例如取出如第5圖(b)5之刀緣7附近線之線合成畫像)，且使用所選擇之畫像進行缺陷檢測，則可獲得與在最適光學條件下，使用藉由線感測器所攝影之畫像進行缺陷檢測的情形同樣之結果。而且，較之使線感測器之位置移動以使成為最適光學條件，從藉由區域攝影機5所攝影之畫像數據之線合成所獲得之複數個畫像中，選擇最可看清楚缺陷之畫像之方法較為容易，因此實施缺陷檢查變容易，可提高缺陷檢查之效率。
又，對相當於所生成之複數個攝影角度之各線合成畫像進行畫像處理，從施以畫像處理後之各線合成畫像之中選擇缺陷明顯顯示之畫像進行參照，藉此可明確辨識被檢查物之各種缺陷。
然而，從各線合成畫像中或從畫像處理後之各線合成畫像中，以手動進行畫像之選擇不太有效率。又，當被檢查物有缺陷時，為掌握被檢查物之哪個部位有缺陷，較佳係可即時識別在被檢查物被攝影之部位是否有缺陷。
因此，本發明人經專心研究之結果開發了算則，其係全部使用相當於所生成之複數個攝影角度之各線合成畫像，用以生成可明確且即時識別被檢查物之各種缺陷之畫像。該開發之算則稱為RT-LCI(Real Time Line Composition and Integration：即時線合成累計)，以下，說明RT-LCI。
首先，依據第1圖說明進行RT-LCI之畫像解析裝置6之各部構成。此處，設進行RT-LCI之畫像處理時所使用之攝影角度之種類數為k(k為2以上之整數)。並且，設後述之微分算符之列數為m(m為自然數)。
又，攝影角度之種類數k及微分算符之列數m係可任意設定，預先設定者。又，為簡化說明，在區域攝影機5攝影某畫像後攝影下一畫像前(1圖框期間)，把被檢查物2移動之距離當作移動寬，表示後述之數據取出部所取出之線數據(1條線之部分畫像數據)之寬之實距離(在被檢查物2表面之距離)係與上述移動寬相同。而且，微分算符之行數亦可為2以上，但此處設為1。
第1圖係表示畫像解析裝置6之主要部分之構成之功能方塊圖。如上所述，畫像解析裝置6具備畫像處理部10及記憶部20。畫像處理部10具備：數據取出部(相同線取出手段)11、第1區分判定部12、數據儲存部(線合成手段)13、全區分判定部14、變化量算出部(算符運算手段)15、相同部位判定取出部16、累計部(累計手段)17、以及畫像生成部(畫像生成手段)18。記憶部20具備：第1記憶部21、第2記憶部22、第3記憶部23、以及第4記憶部24。第2記憶部22具備：第1區域221、第2區域222、第k區域22k。第1區域221至第k區域22k分別被分割為m個區分。
數據取出部11具備：第1取出部111、第2取出部112、…第k取出部11k。第1取出部111係從儲存於第1記憶部21之畫像數據取出畫像數據上之預定位置之線數據(例如最下面之線數據)者。此處，把第1取出部111所取出之預定位置之線數據當作第1號線數據。第2取出部112係從畫像數據上之該預定位置之線數據取出與被檢查物2之移動方向側鄰接之線數據(第2號之線數據)者。第k取出部11k係從畫像數據上之該預定位置之線數據，朝被檢查物2之移動方向取出第k號之線數據者。總之，數據取出部11係從複數個不同之畫像數據之中分別取出畫像數據上之屬於位置相同的1條線之線數據者，且針對該畫像數據上之不同之複數個位置分別取出該線數據者。
第1區分判定部12具備：第1判定部121、第2判定部122、…第k判定部12k。第1判定部121係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22中之第1區域221之第1區分者。第2判定部122係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22中之第2區域222之第1區分者。第k判定部12k係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22中之第k區域22k之第1區分者。
數據儲存部13具備：第1儲存部131、第2儲存部132、…第k儲存部13k。第1儲存部131，當第1區分判定部12之第1判定部121判定於第1區域221之第1區分無線數據時，將第1取出部111所取出之線數據儲存於第1區域221之第1區分。另一方面，當第1區分判定部12之第1判定部121判定於第1區域221之第1區分有線數據時，第1儲存部131使儲存於第1區域221之各區分之數據之儲存場所分別提前1區分而移動。亦即，使儲存於第1區分之線數據往第2區分移動，使儲存於第m-1區分之線數據往第m區分移動。此時，當於第m區分儲存有線數據時，將該線數據廢除或往未圖示之備份用場所移動。第1儲存部131使儲存於各區分之線數據移動儲存場所後，將第1取出部111所取出之線數據儲存於第1區域221之第1區分。又，第1儲存部131於藉由第1取出部111取出畫像數據上之預定位置之複數條線數據時，使被取出之複數條線數據儲存於第1區域221之連續區分，藉此將所取出之複數條線數據合成為1個線合成畫像數據。
第2儲存部132係與第1儲存部131同樣，依據第1區分判定部12之第2判定部122之判定，將第2取出部112所取出之線數據儲存於第2區域222之第1區分。又，第2儲存部132於藉由第2取出部112取出畫像數據上之相同位置之複數條線數據時，使被取出之複數條線數據儲存於第2區域222之連續區分，藉此將所取出之複數條線數據合成為1個線合成畫像數據。
第k儲存部13k係與第1儲存部131同樣，依據第1區分判定部12之第k判定部12k之判定，將第k取出部11k所取出之線數據儲存於第k區域22k之第1區分。又，第k儲存部13k於藉由第k取出部11k取出畫像數據上之相同位置之複數條線數據時，使被取出之複數條線數據儲存於第k區域22k之連續區分，藉此將所取出之複數條線數據合成為1個線合成畫像數據。
總結而言，數據儲存部13係將藉由數據取出部11所取出之線數據以時序排列，用以生成複數條線之線合成畫像數據者，且將藉由數據取出部11所取出之線數據以依畫像數據上之各位置，照時序排列生成不同之複數個線合成畫像數據。
全區分判定部14具備：第1判定部141、第2判定部142、...第k判定部14k。第1判定部141係判定線數據是否儲存於第1區域221之全區分(第1至第m區分)者。第2判定部142係判定線數據是否儲存於第2區域222之全區分(第1至第m區分)者。第k判定部14k係判定線數據是否儲存於第k區域22k之全區分(第1至第m區分)者。
變化量算出部15具備：第1算出部151、第2算出部152、...第k算出部15k。於全區分判定部14之第1判定部141判定於全區分儲存有線數據時，第1算出部151對由儲存於第1區域221之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據(1條線或複數條線之畫像數據)儲存於第3記憶部23。於全區分判定部14之第2判定部142判定於全區分儲存有線數據時，第2算出部152對由儲存於第2區域222之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據(1條線或複數條線之畫像數據)儲存於第3記憶部23。於全區分判定部14之第k判定部14k判定於全區分儲存有線數據時，第k算出部15k對由儲存於第k區域22k之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據(1條線或複數條線之畫像數據)儲存於第3記憶部23。另外，變化量算出部15所進行之詳細運算處理將於後述。總結而言，變化量算出部15係對複數個線合成畫像數據分別進行使用強調亮度變化之算符的運算，藉此分別生成1條線或複數條線之強調畫像數據者。
相同部位判定取出部16係判定於第3記憶部23是否儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度(k種類)之強調畫像數據。於相同部位判定取出部16判定於第3記憶部23儲存有表示相同部位之全攝影角度之強調畫像數據時，分別取出該k種類之強調畫像數據。
累計部17係將相同部位判定取出部16所取出之表示被檢查物2之相同部位之k種類之強調畫像數據之亮度值累計於各像素，用以生成1條線或複數條線之缺陷檢查用畫像數據(RT-LCI數據)。累計部17係將表示累計後之k種類之強調畫像數據之被檢查物2之位置與累計結果之缺陷檢查用畫像數據相對應，儲存於第4記憶部24。
畫像生成部18係依據與儲存於第4記憶部24之各缺陷檢查用畫像數據相對應之被檢查物2之位置，將儲存於第4記憶部24之各缺陷檢查用畫像數據與被檢查物2之位置關係相同排列，合成新的缺陷檢查用畫像數據(RT-LCI數據)，使合成後之缺陷檢查用畫像數據作為畫像顯示於顯示部30。
以下，依據第7圖說明進行RT-LCI時之畫像解析裝置6之各部動作。第7圖係表示RT-LCI處理中之畫像解析裝置6之各部動作流程圖。
首先，當缺陷檢查系統1開始RT-LCI處理時，設圖框號碼i=1(S10)。邊用輸送機3搬送被檢查物2邊用區域攝影機5開始攝影。區域攝影機5將所攝影之畫像數據輸出至畫像解析裝置6，畫像解析裝置6係將該畫像數據儲存於第1記憶部21(S20)。
第1取出部111係從儲存於第1記憶部21之畫像數據取出預定位置之線數據(例如從下第1號之線數據)(S41)。第1取出部111使所取出之線數據所示之被檢查物2之位置與該線數據相對應。例如，當移動寬與線數據所示之實距離之寬相同時，第1取出部111係於所取出之線數據中附加「pi」(i係圖框號碼)，作為表示被檢查物2之位置之記號。另外，預定位置之線數據係預先任意設定，事先決定從哪條線取出數據。
若i≧2(在S32中為是)，則第2取出部112係從第1取出部111所取出之預定位置之線數據，取出與被檢查物2之移動方向側鄰接之線數據(S42)。第2取出部112係使所取出之線數據所示之被檢查物2之位置與該線數據相對應。例如，當移動寬與線數據所示之實距離之寬相同時，第2取出部112係於所取出之線數據中附加「p(i-1)」，作為表示被檢查物2之位置之記號。在S32中，若i=1(否)，則移至S140。
若i≧k(在S3k中為是)，則第k取出部11k係從第1取出部111所取出之預定位置之線數據，朝被檢查物2之移動方向取出第k號之線數據(S4k)。第k取出部11k係使所取出之線數據所示之被檢查物2之位置與該線數據相對應。例如，當移動寬與線數據所示之實距離之寬相同時，第k取出部11k係於所取出之線數據中附加「p(i-k+1)」，作為表示被檢查物2之位置之記號。在S3k中，若i＜k(否)，則移至S140。
接著，第1區分判定部12之第1判定部121係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22之第1區域221之第1區分(S51)。
在第1判定部121判定於第1區域221之第1區分有線數據時(在S51為是)，第1儲存部131使儲存於第1區域221之各區分之線數據之儲存場所分別提前各移動1區分(S61)。第1儲存部131使儲存於各區分之線數據之儲存場所移動後，將第1取出部111所取出之線數據儲存於第1區域221之第1區分(S71)。另一方面，在第1判定部121判定於第1區域221之第1區分無線數據時(在S51為否)，第1儲存部131將第1取出部111所取出之線數據儲存於第1區域221之第1區分(S71)。
又，第1區分判定部12之第2判定部122係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22之第2區域222之第1區分(S52)。
在第2判定部122判定於第2區域222之第1區分有線數據時(在S52中為是)，第2儲存部132使儲存於第2區域222之各區分之線數據之儲存場所分別提前各移動1區分(S62)。第2儲存部132使儲存於各區分之線數據之儲存場所移動後，將第2取出部112所取出之線數據儲存於第2區域222之第1區分(S72)。另一方面，在第2判定部122判定於第2區域222之第1區分無線數據時(在S52中為否)，第2儲存部132將第2取出部112所取出之線數據儲存於第2區域222之第1區分(S72)。
又，第1區分判定部12之第k判定部12k係判定線數據是否已儲存於第2記憶部22之第k區域22k之第1區分(S5k)。在第k判定部12k判定於第k區域22k之第1區分有線數據時(在S5k中為是)，第k儲存部13k使儲存於第k區域22k之各區分之線數據之儲存場所分別各提前移動1區分(S6k)。第k儲存部13k使儲存於各區分之線數據之儲存場所移動後，將第k取出部11k所取出之線數據儲存於第k區域22k之第1區分(S7k)。另一方面，在第k判定部12k判定於第k區域22k之第1區分無線數據時(在S5k中為否)，第k儲存部13k將第k取出部11k所取出之線數據儲存於第k區域22k之第1區分(S7k)。
接著，全區分判定部14之第1判定部141係判定線數據是否儲存於第1區域221之全區分(S81)。在全區分判定部14之第1判定部141判定於全區分儲存有線數據時(在S81中為是)，第1算出部151對由儲存於第1區域221之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據儲存於第3記憶部23(S91)。此時，對屬於微分算符運算之結果的強調畫像數據，附加表示與儲存於第1區域221之第m區分之線數據相對應之被檢查物2之位置之記號。另一方面，在第1判定部141判定於全區分未儲存有線數據時(在S81中為否)，移至S140。
又，全區分判定部14之第2判定部142係判定線數據是否儲存於第2區域222之全區分(S82)。在全區分判定部14之第2判定部142判定於全區分儲存有線數據時(在S82中為是)，第2算出部152對由儲存於第2區域222之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據儲存於第3記憶部23(S92)。此時，對屬於微分算符運算之結果的強調畫像數據，附加表示與儲存於第2區域222之第m區分之線數據相對應之被檢查物2之位置之記號。另一方面，在第2判定部142判定於全區分未儲存有線數據時(在S82中為否)，移至S140。
又，全區分判定部14之第k判定部14k係判定線數據是否儲存於第k區域22k之全區分(S8k)。在全區分判定部14之第k判定部14k判定於全區分儲存有線數據時(在S8k中為是)，第k算出部15k對由儲存於第k區域22k之複數條線數據構成之線合成畫像數據進行微分算符運算，將其結果所獲得之強調畫像數據儲存於第3記憶部23(S9k)。此時，對屬於微分算符運算之結果的強調畫像數據，附加表示與儲存於第k區域22k之第m區分之線數據相對應之被檢查物2之位置之記號。另一方面，在第k判定部14k判定於全區分未儲存有線數據時(在S8k中為否)，則移至S140。
接著，相同部位判定取出部16係參照表示與儲存於第3記憶部23之強調畫像數據相對應之被檢查物2之位置之記號，判定是否儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度(k種類)之強調畫像數據(S100)。在相同部位判定取出部16判定未儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度之強調畫像數據時(在S100中為否)，移至S140。另一方面，在相同部位判定取出部16判定儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度之強調畫像數據時(在S100中為是)，取出屬於該全攝影角度的k種類之強調畫像數據。
累計部17係將相同部位判定取出部16所取出之k種類之強調畫像數據之亮度值累計於各像素(S110)。累計部17係將表示與累計之k種類之強調畫像數據相對應之被檢查物2之位置記號與累計結果之缺陷檢查用畫像數據(RT-LCI數據)相對應，儲存於第4記憶部24。畫像生成部18係依據表示與儲存於第4記憶部24之各RT-LCI數據相對應之被檢查物2之位置記號，將儲存於第4記憶部24之各RT-LCI數據與被檢查物2之相關位置同樣排列，用以合成新的缺陷檢查用畫像數據(RT-LCI數據)(S120)。並且，畫像生成部18係使該排列之RT-LCI數據顯示於顯示部30(S130)。畫像生成部18係使RT-LCI數據顯示於顯示部30後，圖框號碼成為i=i+1，返回S20。
如上所述，對區域攝影機5所攝影之畫像數據進行即時線合成累計(RT-LCI)處理，藉此可連續獲得屬於複數個攝影角度的散射光學系統畫像之累計畫像。
接著，為更具體說明RT-LCI之畫像處理，依據第8a圖、第8b圖、及第8c圖，說明儲存於第1至第4儲存部之畫像數據及顯示於顯示部30之畫像。第8a圖係將儲存於各儲存部之畫像數據及顯示於顯示部30之畫像狀態表示於每1圖框之狀態遷移圖。第8a圖之橫軸係表示時間(圖框單位時間)。另外，設定攝影角度之種類數為k=3，設定微分算符之列數為m=5。又，假設區域攝影機5之像素數為寬度n像素(與被檢查物2之移動方向正交之方向之大小；n為2以上之整數)×高度(沿被檢查物2之移動方向之大小)9像素，1條線之寬度設為1像素。亦即將1條線之像素數設為n像素×1像素。又，此處亦假設於每1圖框，被檢查物2藉由輸送機3移動之距離(移動寬)與表示1條線之寬之實距離為相同。亦即，假設1個像素所示之實距離(1個像素之解像度)係與上述移動寬相同。
第8b圖所示之400係表示被檢查物2者，記載於400之記號(p1、p2…)係表示被檢查物2之部位，各部位(p1、p2…)係被分割為各移動寬。如第8b圖所示，被檢查物2係從區域攝影機5之攝影範圍401之下側朝上側，藉由輸送機3進行搬送。
第8a圖所示之410係表示儲存於第1記憶部21之畫像數據。亦即，係區域攝影機5所攝影之畫像之原來畫像數據。畫像數據301至310係分別於圖框號碼i=1至10時所攝影之畫像數據。畫像數據301至310係如上所述，係n像素×9像素之像素數，包含9條線數據。此處，將各畫像數據301至310分割成9條線數據，從各畫像數據301至310之下依序稱第1線、第2線、…第9線。又，由於攝影角度之種類數k=3，因此此處，設為從第1線、第2線、第3線取出線數據。亦即，把上述預定位置之線數據設作第1線數據(最下面之線數據)。為說明其後之畫像數據，假設第1線為攝影角度A，第2線為攝影角度B，第3線為攝影角度C。又，為便於說明，在各畫像數據301至310附記與各線數據對應之被檢查物2之部位(p1、p2、…)及攝影角度(A至C)。具體而言，例如，所謂「p1-A」係表示攝影角度A，亦即係與第1線對應之線數據，且與被檢查物2之部位p1對應之線數據，第8a圖所示之420係表示儲存於第2儲存部22之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據。又，421係表示儲存於第1區域221之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據、422係表示儲存於第2區域222之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據、423係表示儲存於第3區域223之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據。亦即，線合成畫像數據311至320係儲存於第1區域221之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據，線合成畫像數據321至330係儲存於第2區域222之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據，線合成畫像數據331至340係儲存於第3區域223之1條線以上m條線(此例中為5條線)以下之線數據。由於微分算符之列數m=5，因此第1區域221至第3區域223分別分割為5個區分。各線合成畫像數據311至340係由1個以上5個以下之線數據構成，從各線合成畫像數據311至340之下依序表示儲存於各區域之第1區分、第2區分、…第5區分之線數據。又，為便於說明，於各線合成畫像數據311至340附記與各線數據對應之被檢查物2之部位(p1、p2、…)及攝影角度(A至C)。
第8a圖所示之430係表示儲存於第3記憶部23之強調畫像數據。為便於說明，於430之各強調畫像數據附記與各強調畫像數據對應之被檢查物2之部位(p3、p4、…)及攝影角度(A至C)。又，第8a圖所示之440係表示儲存於第4記憶部24之缺陷檢查用畫像數據(RT-LCI數據)。並且，第8a圖所示之450係表示顯示於顯示部30之畫像。為便於說明，於RT-LCI數據361至370及畫像381至384中亦附記與各線對應之被檢查物2之部位(p3、p4、…)。
又，第8c圖係表示生成最初所生成之RT-LCI數據之處理之圖。第8c圖之縱軸係表示時間(圖框單位之時間)。與第8a圖同樣，設定攝影角度之種類數k=3，微分算符之列數m=5。在第8c圖中，與第8a圖所示之數據相同之數據中附加相同參照符號。第8c圖所示之a1 、a2 、…am 係表示微分算符之第1、2、…第m列之要件。
依照此等，以下，說明RT-LCI之具體處理。另外，開始RT-LCI之處理時，於各儲存部未儲存任何數據。又，當被檢查物2之上端部p1進入區域攝影機5之攝影範圍401時，開始RT-LCI之處理。
畫像數據301係圖框號碼i=1時所攝影之數據，表示被檢查物2之上端部p1臨近第1線之狀態。此時，第1取出部111從畫像數據301之第1線(預定線)取出線數據p1-A，第1儲存部131係將藉由第1取出部111所取出之線數據p1-A儲存於第1區域221之第1區分。線合成畫像數據311係表示此時儲存於第1區域221之線數據。由於圖框號碼i=1因此第2取出部112及第3取出部113不進行處理，又，由於在第1區域221之全區分亦無線數據，因此等待轉移至下一圖框。
當圖框號碼i=2時，被檢查物2之上端部p1係位於第2線上，p2位於第1線上。此時，區域攝影機5所攝影之畫像數據係畫像數據302。第1取出部111係從畫像數據302之第1線取出線數據p2-A。此時，由於第1區分判定部12之第1判定部121判定於第1區域221之第1區分有線數據，因此第1儲存部131將位於第1區域221之第1區分之線數據p1-A(與部位p1相對應之第1線之線數據)移動至第1區域221之第2區分，將第1取出部111所取出之線數據p2-A(與部位p2相對應之線數據)儲存於第1區域221之第1區分。又，由於圖框號碼i=2，因此第2取出部112從畫像數據302之第2線取出線數據p1-B，第2儲存部132係將藉由第2取出部112取出之線數據p1-B儲存於第2區域222之第1區分。此處亦，由於在第1區域221及第2區域222之全區分無線數據，因此等待轉移至下一圖框。
在圖框號碼i=3時，被檢查物2之上端部p1位於第3線，部位p3亦進入區域攝影機5之攝影範圍401。此時，區域攝影機5所攝影之畫像數據係畫像數據303。與先前同樣，第1取出部111及及第2取出部112係分別從畫像數據303之第1線、第2線取出線數據p3-A及p2-B，第1儲存部131、第2儲存部132係分別將已儲存於第1區域221、第2區域222之線數據往上各移動1區分，將線數據p3-A及p2-B儲存於第1區域221、第2區域222之第1區分。此處，由於圖框號碼i=3，因此第3取出部113從畫像數據303之第3線取出線數據p1-C，第3儲存部係將藉由第3取出部113所取出之線數據p1-C儲存於第3區域223之第1區分。此處亦，由於在第1區域221、第2區域222、及第3區域223之全區分無線數據，因此等待轉移至下一圖框。
圖框號碼i=4、5時亦同樣，第1至第3取出部111至113係從畫像數據304、305之第1線至第3線分別取出線數據p4-A、p3-B、p2-C及線數據p5-A、p4-B、p3-C，第1至第3之儲存部131至133係將已分別儲存於第1至第3區域221至223之線數據往上各移動1區分，將線數據p4-A、p3-B、p2-C及線數據p5-A、p4-B、p3-C儲存於第1至第3區域221至223之第1區分。藉由此等，儲存於第1區域221之線合成畫像數據315成為將第1至第5圖框之畫像數據301至305中之第1線(攝影角度A)予以合成之線合成畫像數據。圖框號碼i=5時，如線合成畫像數據315所示，由於在第1區域221之全區分儲存有線數據，因此全區分判定部14之第1判定部141判定於第1區域221之全區分有線數據，第1算出部151對線合成畫像數據315進行微分算符運算(施加微分濾波之運算處理)，生成表示線合成畫像數據315之中心線數據，亦即儲存於第1區域之第3區分之線數據p3-A中之亮度梯度絕對值之強調畫像數據341，儲存於第3記憶部23。另外，此時，第1算出部151係對微分算符運算結果之強調畫像數據附加，表示與儲存於第1區域之第3區分之線數據p3-A相對應之被檢查物2之部位之記號p3、及表示與線合成畫像數據315相對應之攝影角度之記號A。此處，雖相同部位判定取出部16判定於第3記憶部23是否儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度(3種類)之強調畫像數據，但由於在第3記憶部23僅有強調畫像數據341，因此等待轉移至下一圖框。
於圖框號碼i=6，第1至第3取出部111至113係從畫像數據306之第1線至第3線分別取出線數據p6-A、p5-B、p4-C，第1至第3儲存部131至133係分別將已儲存於第1至第3區域221至223之線數據往上各移動1區分，將線數據p6-A、p5-B、p4-C儲存於第1至第3區域221至223之第1區分上。藉由此等，儲存於第1區域221及第2區域222之線合成畫像數據315及線合成畫像數據326成為將第2至第6圖框之畫像數據302至306中之第1線(攝影角度A)合成之線合成畫像數據、及將第2至第6圖框之畫像數據302至306中之第2線(攝影角度B)合成之線合成畫像數據。由於在第1區域221、第2區域222之全區分儲存有線數據，因此第1算出部151對線合成畫像數據316進行微分算符運算，生成線數據p4-A中表示亮度梯度絕對值之線畫像數據344，第2算出部152對部分畫像數據326進行微分算符運算，生成線數據p3-B中表示亮度梯度絕對值之強調畫像數據343，將所生成之強調畫像數據344附加記號p4及記號A，並儲存於第3記憶部23，將所生成之強調畫像數據343附加記號p3及記號B，並儲存於第3記憶部23。此處亦，由於在第3記憶部23未儲存有表示被檢查物2之相同部位之全攝影角度(3種類)之亮度數據，因此等待轉移至下一圖框。
於圖框號碼i=7，第1至第3取出部111至113係從畫像數據307之第1至第3線分別取出線數據p7-A、p6-B、p5-C，第1至第3儲存部131至133係分別將已儲存於第1至第3之區域221至223之線數據往上各移動1區分，將線數據p7-A、p6-B、p5-C儲存於第1至第3區域221至223之第1區分。藉由此等，儲存於第1至第3區域221至223之線合成畫像數據317、327、337成為，將第3至第7圖框之畫像數據303至307中之第1線(攝影角度A)合成之線合成畫像數據、將第3至第7圖框之畫像數據303至307中之第2線(攝影角度B)合成之線合成畫像數據、以及將第3至第7圖框之畫像數據303至307中之第3線(攝影角度C)合成之線合成畫像數據。由於在第1區域221、第2區域222、第3區域223之全區分儲存有線數據，因此第1算出部151對線合成畫像數據317進行微分算符運算，生成表示線數據p5-A中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據350，第2算出部152對線合成畫像數據327進行微分算符運算，生成表示線數據p4-B中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據349，第3算出部153對線合成畫像數據337進行微分算符運算，生成表示線數據p3-C中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據347，將分別所生成之強調畫像數據350、349、347儲存於第3記憶部23。此時，由於在第3記憶部23儲存有表示被檢查物2之相同部位p3之全攝影角度(A、B、C之3種類)之強調畫像數據(強調畫像數據345至347)，因此累計部17累計強調畫像數據345、346、347之亮度值，生成部位p3之RT-LCI數據361，並儲存於第4記憶部24。然後，畫像生成部18將部位p3之RT-LCI數據361當作新的缺陷檢查用畫像數據輸出至顯示部30，顯示部30顯示缺陷檢查用畫像381。
此處，依據第8c圖，再次說明RT-LCI數據361之生成處理。如第8c圖所示，圖框號碼i=5(m)中，對合成5(m)圖框之畫像數據301至305之相同線之線合成畫像數據315進行5(m)列1行之微分算符運算，用以生成表示線數據p3-A中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據341(於後續之圖框成為強調畫像數據342、345等)。接著，在圖框號碼i=6(m)中，對合成5圖框之畫像數據302至306之相同線之線合成畫像326進行5列1行之微分算符運算，用以生成表示線數據p3-B中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據343(在後續之圖框成為強調畫像數據346等)。並且，於圖框號碼i=7(=m+k-1)中，對合成5圖框之畫像數據303至307之相同線之線合成畫像327進行5列1行之微分算符運算，用以生成表示線數據p3-C中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據347。累計所生成之3(k)圖框之相同觀測位置之強調畫像數據345至347之亮度值，用以生成部位p3之RT-LCI數據361。
於圖框號碼i=8，第1至第3之取出部111至113係從畫像數據308之第1至第3線分別取出線數據p8-A、p7-B、p6-C，第1至第3之儲存部131至133係分別將已儲存於第1至第3之區域221至223之線數據往上各移動1區分，將線數據p8-A、p7-B、p6-C儲存於第1至第3之區域221至223之第1區分。藉由此等，儲存於第1至第3之區域221至223之線合成畫像數據318、328、338成為合成第4至第8圖框之畫像數據304至308中之第1線(攝影角度A)、第2線(攝影角度B)、第3線(攝影角度C)之線合成畫像數據。由於在第1區域221、第2區域222、第3區域223之全區分儲存有線數據，因此第1算出部151對線合成畫像數據318進行微分算符運算，生成表示線數據p6-A中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據365，第2算出部152對線合成畫像數據328進行微分算符運算，生成表示線數據p5-B中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據355，第3算出部153對線合成畫像數據338進行微分算符運算，生成表示線數據p4-C中的亮度梯度絕對值之強調畫像數據353，將分別所生成之強調畫像數據356、355、353儲存於第3記憶部23。此時，由於在第3記憶部23儲存有表示被檢查物2之相同部位p4之全攝影角度(A、B、C之3種類)之強調畫像數據(強調畫像數據351至353)，因此累計部17累計強調畫像數據351至353之亮度值，生成部位p-4之RT-LCI數據363，並儲存於第4記憶部24。接著，畫像生成部18以將RT-LCI數據362、363與被檢查物2之位置關係作成對應的方式，為從上成為p3、p4，排列RT-LCI數據362、363合成新的缺陷檢查用畫像數據，輸出至顯示部30。此時，顯示部30顯示部位p3、p4之缺陷檢查用畫像382。
以下同樣地，於圖框號碼i=9，排列部位p3、p4、p5之RT-LCI數據所合成之缺陷檢查用畫像數據輸出至顯示部30，在顯示部30顯示部位p3、p4、p5之缺陷檢查用畫像，於圖框號碼i=10，排列部位p3、p4、p5、p6之RT-LCI數據所合成之缺陷檢查用畫像數據輸出至顯示部30，在顯示部30顯示部位p3、p4、p5、p6之缺陷檢查用畫像。接著，例如，若被檢查物2之部位係部位p1至p478，則最終，在圖框號碼i=480中，排列部位p3至p476之RT-LCI數據所合成之缺陷檢查用畫像數據輸出至顯示部30，在顯示部30顯示部位p3至p476之缺陷檢查用畫像。因此可針對被檢查物2之大部分(474/478)獲得缺陷檢查用畫像數據。又，若僅把被檢查物2之部位p3至p476當作被檢查物，則可獲得針對該被檢查物整體的缺陷檢查用畫像數據。
接著，依據第9圖，說明變化量算出部15所進行之詳細運算處理。此處，為簡化說明，假設區域攝影機5之像素數為橫4像素×縱9像素(n=4)。除此之外，直接運用在第8a圖至第8c圖說明所使用之條件。第9圖係表示：由儲存於第2記憶部22之複數條線數據所構成之線合成畫像數據、變化量算出部15所使用之微分算符、變化量算出部15所算出之強調畫像數據值之一例圖。
第9圖所示之行列461係以由儲存於第2記憶部22之5條線數據所構成之線合成畫像數據(相當於第8a圖及第8c圖所示之線合成畫像數據315、326、337等)之全像素之亮度值為要件之5列4行之行列。第9圖所示之行列462係變化量算出部15所使用之5列1行之微分算符(微分濾波器)。第9圖所示之行列463係以變化量算出部15所算出之縱向之亮度梯度為要件之5列4行之行列。第9圖所示之行列464係取行列463之絕對值者，表示第8a圖所示之強調畫像數據341至356之全像素之亮度值。
變化量算出部15係對行列461乘以微分算符之行列462。具體而言，首先，對行列461之第1行乘以行列462，算出行列463之第1行之值。亦即，對行列461之第1行進行以下之計算，藉此算出行列463之第1行之值。所謂該計算係98×(-2)+99×(-1)+100×0+101×1+102×2=10。接著，對行列461之第2至4行同樣地乘以行列462，算出行列463之第2至4行之值，生成行列463，作為線合成畫像數據之中心線之亮度數據。如上所述，變化量算出部15係對由5條線數據所構成之線合成畫像數據乘以微分算符，藉此算出線合成畫像數據之中心線數據之縱向亮度梯度，生成亮度數據。藉由算出線合成畫像數據之亮度值之梯度，可容易檢測位於被檢查物2上之微小缺陷、薄缺陷、淺缺陷。
又，若變化量算出部15所算出之亮度梯度非0，則表示在被檢查物2之該部位有缺陷(但是，當亮度梯度趨近0時，有可能不是缺陷而是雜訊)。當於被檢查物2有缺陷時，在被檢查物2上，在來自線狀光源4之光未被刀緣7遮光而射入之區域，缺陷被攝影成變暗，在來自線狀光源4之光被刀緣7遮光而未直接射入之區域，缺陷被攝影成變亮。因此，亮度梯度值之符號對缺陷之有無不影響，亮度梯度之大小於判斷缺陷之有無時變重要。因此，變化量算出部15係如第9圖所示之行列464，取變化量算出部15所生成之亮度梯度之行列463之絕對值用以生成行列464。如以上所述，變化量算出部15係將線合成畫像數據之中心線中之各像素之亮度值替換為在各像素之縱向亮度梯度絕對值，生成新的1條線之強調畫像數據。如上所述，使用亮度梯度絕對值，藉此照於亮側及照於暗側之缺陷皆相同有正面的作用，缺陷有無之辨別變得更容易。另外，由於可同樣處理亮側及暗側之缺陷，因此當進行光學系統之定位時，以橫跨刀緣7之方式，僅配置區域攝影機5之攝影範圍就足夠。另外，當進行刀緣7之定位時，即使未精確對準區域攝影機5之水平方向亦可精度佳地進行檢查。亦即，與習知相較，不需對暗視野法中的光學系統進行高精度之配置而變得簡單。因此，可提高缺陷檢查系統之檢查能力、及提高缺陷檢查系統之裝置系統之維護性，尤其是提高光學系統之維護性。
又，對區域攝影機5所攝影之畫像數據進行RT-LCI處理，藉此不受被檢查物2之厚度及翹起之影響，可高精確度檢測缺陷。於習知之透射散射法，係如第10圖(a)及(b)所示，當被檢查物2較厚，或被檢查物2翹起時，從線狀光源4所照射的光透射過被檢查物2時，會有進行折射，而從區域攝影機5之光軸偏離射入之情形。又，於習知之反射散射法，係如第10圖(c)所示，當被檢查物2較厚，或被檢查物2翹起時，從線狀光源4所照射的光反射於被檢查物2時，在光學系統之設計中，會有以與所欲之反射角不同之角度進行反射之情形，或從區域攝影機5之光軸偏離射入之情形。如上所述，受被檢查物2之厚度及翹起之影響，來自線狀光源4的光意想不到偏離光軸而射入區域攝影機5，因此有與因被檢查物2上之缺陷所造成光軸之偏離分不清，而可能誤認在被檢查物2上有缺陷之虞。
於透射散射法，係如第10圖(a)所示，當被檢查物2之厚度較薄、被檢查物2之曲率較小、或入射角(第2圖所示之Z軸與往區域攝影機5之入射光之光軸的角度)較小時，由於光軸之偏移小，因此對區域攝影機5所攝影之畫像之影響較小。另一方面，如第10圖(b)所示，當被檢查物2之厚度較厚、被檢查物2之曲率較大、或入射角較大時，光軸之偏移變大，對區域攝影機5所攝影之畫像之影響變成不可忽視。又，於反射散射法，於上述之外即使反射角稍微不同時，光軸之偏移亦與被檢查物2與區域攝影機5之距離成比例而變大。
本實施形態中，亦與習知同樣，光軸有因被檢查物2之厚度或翹起而偏移之情形。然而，算出區域攝影機5所攝影之畫像數據之亮度值梯度，累計複數個攝影角度中之梯度絕對值，藉此可抑制因被檢查物2之厚度或翹起所造成之光軸偏移之影響。
又，本實施形態中，雖然將在區域攝影機5攝影某畫像後至攝影下一畫像前(1圖框期間)，被檢查物2移動之距離(移動寬)與表示數據取出部11所取出之線數據之寬之實距離設為相同，但並非限定於此者。例如，當輸送機3之搬送速度為5倍，被檢查物2於1圖框期間移動5像素之量時，只要把數據取出部11所取出之線數據之寬設定為5像素，即可進行同樣之RT-LCI處理。相反地，當輸送機3之搬送速度為1/5倍，被檢查物2於1圖框期間移動1/5像素之量時，只要依每5圖框由數據取出部11取出線數據(n×1像素)，則可進行同樣之RT-LCI處理。其他，當表示數據取出部11所取出之線數據之寬之實距離與移動寬未精確對準時(例如，當區域攝影機5之每1像素之解像度與移動寬之比為1：1.05之不一致的值時)，只要使用圖案匹配技術修正線數據之位置，即可進行同樣之RT-LCI處理。另外，由於上述圖案匹配技術容易硬體化，且各種方法係眾所周知，因此只要使用適合RT-LCI處理者即可。
又，作為用來儲存由數據取出部11所取出之第1至第k線之線數據之手段，雖本實施形態之畫像解析裝置6具備：第1至第k之區域221至22k、第1至第k之判定部121至12k、及第1至第k之儲存部131至13k，但亦可取代此等，使用分別儲存由數據取出部11所取出之第1至第k線之線數據之k個FIFO(First In,First Out：先進先出)記憶體。此時，各FIFO記憶體具備分別儲存1條線之線數據之第1至第5之區分，每當接收新的線數據時，將所接收之線數據儲存於第1區分，使儲存於第2至第4區分之數據移動至第3至第5區分，廢除儲存於第5區分之數據。
又，本實施形態中，雖固定區域攝影機5，使用輸送機3使被檢查物2移動，但並非限定於此，區域攝影機5與被檢查物2只要相對移動即可。
又，本實施形態中，與RT-LCI無關或已使用過之數據(畫像數據、線數據等)可在該情形時予以廢除，亦可作為備份用而儲存於相同記憶部或另一記憶部。例如，雖第8a圖所示之畫像數據301至310，在線數據被取出後，未使用於RT-LCI處理，但亦可將其儲存於第1記憶部21等。
又，在變化量算出部15算出線合成畫像數據之亮度值梯度之前後，亦可進行平滑化處理。又，亦可取代算出線合成畫像數據之亮度值梯度之變化量算出部15，設置平滑化處理部，對由分別儲存於第1至第k區域221至22k之複數條線數據構成之線合成畫像數據使用m列1行之平滑化算符進行平滑化處理，生成強調畫像數據。藉由進行平滑化處理，可檢測隱藏在雜訊中之小(淺、薄)缺陷。此時，作為上述平滑化算符，亦可使用例如7列1行之行列(1,1,1,1,1,1,1)T 等之平滑化算符。又，亦可設置算符運算處理部來取代算出線合成畫像數據之亮度值梯度之變化量算出部15，對線合成畫像數據，使用強調亮度變化之另一算符(鮮銳化算符等)進行運算。
又，亦可用適當閾值將亮度值二值化後，輸出畫像生成部18所合成之缺陷檢查用畫像數據。藉此，雜訊被除去，可輸出及顯示更明確且正確表示缺陷之缺陷檢查用畫像數據。又，進行二值化時，二值化後之畫像數據中相當於缺陷區域之區域(本實施形態中之亮區域)中，亦可把預定大小以下之區域當作雜訊而予以除去。藉此，可輸出及顯示更正確表示缺陷之缺陷檢查用畫像數據。並且，進行二值化時，在二值化後之畫像數據中，亦可依據各像素之亮度值是否為表示缺陷之亮度(本實施形態中之明亮度)進行缺陷檢查。
本實施形態中，使用刀緣7攝影被檢查物之二維畫像，將缺陷檢查用之畫像數據中之暗視野(來自線狀光源4的光被刀緣7遮住未直線射入部分)中之亮部(因被檢查物2之缺陷而散射的光所造成)作為檢測缺陷而使用之暗視野法，用以檢查被檢查物之缺陷。然而，並非限定於此，亦可省略刀緣7，攝影被檢查物之二維畫像，將缺陷檢查用之畫像數據中之明視野(被線狀光源4照明之部分)中之暗部(因被檢查物2之缺陷而散射的光所造成)作為檢測缺陷而使用之明視野法，用以檢查被檢查物之缺陷。
又，本實施形態中，雖在每1圖框期間進行RT-LCI處理，但並非限定於此，亦可例如在每個預定之圖框期間進行RT-LCI處理，亦可在攝影後，彙總攝影後之畫像數據，進行與RT-LCI處理同樣之線合成累計之畫像處理。具體而言，當使用高速攝影機作為區域攝影機5時，由於不易即時(每1圖框期間)進行RT-LCI處理，因此將用高速攝影機所攝影之畫像當作畫像數據一次儲存於硬碟等儲存裝置，邊將所儲存之畫像數據以時序讀出，邊進行與RT-LCI處理同樣之線合成累計之畫像處理。如上所述，將不即時進行線合成累計之處理稱為軟體LCI處理。
又，本實施形態中，雖將畫像解析裝置6設成安裝有畫像處理軟體之個人電腦(PC)，但並非限定於此，亦可例如區域攝影機5內裝畫像解析裝置6，亦可非個人電腦，而是從區域攝影機5取入畫像數據之捕捉卡(個人電腦之擴充卡)內裝畫像解析裝置6。
又，本實施形態中，變化量算出部15雖對儲存於第2記憶部22之各區域之部分畫像數據全部使用相同微分算符進行微分算符運算，但並非限定於此。亦可例如，變化量算出部15之第1算出部對儲存於第1區域之線合成畫像數據(315等)，使用某微分算符A進行微分算符運算，第2算出部對儲存於第2區域之線合成畫像數據(326等)，使用與微分算符A不同之微分算符B進行微分算符運算，第3算出部對儲存於第3區域之線合成畫像數據(337等)，使用與微分算符A及B不同之微分算符C進行微分算符運算。並且，亦可使用平滑化算符等強調亮度變化之另一算符進行運算，取代進行微分算符運算。
例如，當使用明視野法攝影被檢查物時，從所攝影之各畫像數據取出之線合成畫像數據有實質形成相同之情形。此時，亦可對實質相同之複數個線合成畫像數據分別使用不同之微分算符運算，生成強調畫像數據。將使用該不同之微分算符運算所生成之複數個強調畫像數據加以累計，藉此可檢測各種缺陷。
又，本實施形態中，係於變化量算出部15進行算符運算生成強調畫像數據後，相同部位判定取出部16取出顯示被檢查物2之相同部位之強調畫像數據，但並非限定於此順序。例如，在相同部位判定取出部16取出顯示被檢查物2之相同部位之線合成畫像數據後，變化量算出部15對相同部位判定取出部16所取出之線合成畫像數據進行算符運算，生成強調畫像數據亦可。
換言之，變化量算出部15係對藉由數據儲存部13所合成之複數個線合成畫像數據，分別使用強調亮度變化之算符進行運算，藉此分別生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據，相同部位判定取出部16從變化量算出部15所生成之複數個強調畫像數據中取出顯示被檢查物2之相同部位之複數個強調畫像數據，累計部17係就各像素累計相同部位判定取出部16所取出之複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據亦可。又，相同部位判定取出部16係從藉由數據儲存部13所合成之複數個線合成畫像數據中取出顯示被檢查物2之相同部位之複數個線合成畫像數據，變化量算出部15係對相同部位判定取出部16所取出之複數個線合成畫像數據分別使用強調亮度變化之算符進行運算，藉此分別生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據，累計部17係就各像素累計變化量算出部15所生成之複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據亦可。
又，本實施形態中，當數據取出部11從所攝影之畫像數據取出線數據時，對所取出之線數據附加特定(進行識別)在被檢查物2上之位置之記號(識別碼)，但並非限定於此。在相同部位判定取出部16進行取出顯示被檢查物2之相同部位之線合成畫像數據(或強調畫像數據)之處理前，在畫像數據(所攝影之畫像數據、線數據、線合成畫像數據、強調畫像數據等)附加特定在被檢查物2上之位置之記號亦可。又，在畫像數據不附加特定在被檢查物2上之位置之記號，相同部位判定取出部16特定及取出顯示被檢查物2之相同部位之線合成畫像數據(或強調畫像數據)亦可。
[實施例]
以下，說明在第3圖所示之缺陷檢查系統1中，對用區域攝影機5所攝影之畫像數據施以RT-LCI處理之實施例。使用倍速漸進式掃描黑白攝影機模組(SONY股份公司製之XC-HR50)，作為區域攝影機5之本體，又，區域攝影機5之鏡頭，使用了在達姆龍(TAMRON)股份公司製鏡頭(焦距f=35mm)上安裝5mm近攝環之鏡頭。區域攝影機5之像素數為512×480像素，每1像素之解像度為70μm/像素。區域攝影機5之焦點係對準被檢查物2之表面上。
區域攝影機5之圖框率為60FPS，用通常之TV(電視)格式攝影。用區域攝影機攝影8秒鐘，對480張畫像進行RT-LCI處理。輸送機3之搬送速度設定在4.2mm/秒。亦即，設定成為於每1圖框被檢查物2移動70μm。使用22kHz之高頻螢光燈作為線狀光源4。使用厚度3mm乳白色之PMMA(polymethylacrylate：聚甲基丙烯酸甲酯)薄片作為照明擴散板8。使用NT切刀作為刀緣7。於被檢查物2使用具有條紋記號(bank mark)或坑洞等缺陷之透明之RMMA薄片。
作為RT-LCI處理中之畫像處理之設定，設k=15，m=5或7。設數據取出部11所取出線數據之像素數為512×1像素，設定成移動寬與表示線數據寬之實距離一致。
首先，依據第11圖，說明進行RT-LCI處理之一例。第11圖(a)所示之畫像係原畫像，係區域攝影機5所攝影之動畫之最後圖框(第480圖框)畫像。此原畫像係與第5圖(a)所示之畫像同種者。與第5圖(a)同樣，在第11圖(a)所示之原畫像中，下部暗之部分係被刀緣7遮光之部分，中心附近之亮部分係來自線狀光源4的光透射過之部分，上部之暗部分係未被線狀光源4的光照到，而落在檢查對象外之部位。從第11圖(a)所示之原畫像之下端往上部突出之暗部分，係為作記號而配置之物體之影。又，第11圖(b)所示之畫像係對原畫像之刀緣7附近之畫像數據進行RT-LCI處理，使RT-LCI數據與原畫像相合排列之RT-LCI畫像。表示於RT-LCI畫像中之亮部分之部位有缺陷。當觀察RT-LCI畫像時可以了解條狀之條紋記號與點狀之坑洞等缺陷位於被檢查物2上。另外，由於被檢查物2之位置與畫像之位置相對應，因此藉由觀察RT-LCI畫像可容易辨識在被檢查物2之哪個位置有哪種缺陷。
接著，依據第11圖，說明在變化量算出部15中，使用不同之微分算符時之RT-LCI畫像之例。第11圖(a)係區域攝影機5所攝影之畫像(第480圖框)。第11圖(b)係表示設m=7，對原畫像，使用7列1行之行列(-3、-2、-1、0、1、2、3)T 作為微分算符進行RT-LCI處理，藉此所獲得之RT-LCI畫像之例圖。第11圖(b)所示之RT-LCI畫像係為強調原畫像之畫像數據之縱向之亮度梯度而加以處理者。此微分算符係適用於檢測屬於非常淺之凹凸的缺陷時之運算處理。又，第11圖(c)係表示設m=7，對原畫像，使用7列1行之行列(-1、-1、-1、6、-1、-1、-1)T 作為微分算符進行RT-LCI處理，藉此所獲得之RT-LCI畫像之例圖。此微分算符係適用僅強調中程度點缺陷之運算處理。
又，第12圖係表示使用另一微分算符之例。第12圖(a)係區域攝影機5所攝影之原畫像。第12圖(b)係原畫像之邊緣附近之某攝影角度之線合成畫像。又，第12圖(c)係表示設m=7，對原畫像，使用5列1行之行列(-2、-1、0、1、2)T 作為微分算符進行RT-LCI處理，藉此所獲得之RT-LCI畫像。
接著，第13圖係表示在刀緣相對於區域攝影機7之水平方向傾斜之狀態下所攝影之實施例。第13圖(a)係區域攝影機5所攝影之原畫像。第13圖(b)係與藉由使用習知之線感測器之缺陷檢查系統所獲得之畫像同等之原畫像之邊緣附近之某攝影角度之線合成畫像。觀察第13圖(b)可了解，畫像之左側變亮，右側變暗。如上所述，使用習知之線感測器之缺陷檢查系統，對藉由線感測器與刀緣之配置關係所攝影之畫像有很大影響。亦即，以往必須以高精確度定位包含線感測器及刀緣之光學系統配置才能獲得高精確度之檢查結果。第13圖(c)係表示設m=5，對原畫像，使用5列1行之行列(-2、-1、0、1、2)T 作為微分算符進行RT-LCI處理，藉此所獲得之RT-LCI畫像。觀察第13圖(c)可知，與第13圖(b)不同，在RT-LCI畫像中，不受刀緣7傾斜所造成之影響。亦即，本案發明之缺陷檢查系統1，即使刀緣7對區域攝影機5之水平方向傾斜時，亦可高精確度檢測缺陷。
接著，依據第14圖，說明RT-LCI處理中使用平滑化算符之例。
第14圖(a)係區域攝影機所攝影之原畫像。第14圖(b)係原畫像之邊緣附近之某攝影角度之線合成畫像。第14圖(c)係設m=7，對原畫像，使用作為平滑化算符之7列1行之行列(1、1、1、1、1、1、1)T 取代微分算符進行RT-LCI處理，藉此所獲得之RT-LCI畫像。
本發明並非限定於上述之實施形態，在申請專利範圍請求項所揭示之範圍，可進行各種變更。亦即，組合在請求項所揭示之範圍適當變更之技術手段所獲得之實施形態亦包含在本發明之申請專利範圍。
最後，畫像解析裝置6之各組件(block)、尤其是數據取出部11、第1區分判定部12、數據儲存部13、全區分判定部14、變化量算出部15、相同部位判定取出部16、累計部17、以及畫像生成部18亦可藉由FPGA(Field Programmable Gate Array：場可程式閘陣列)電路等硬體邏輯構成，亦可如下述，使用CPU藉由軟體來完成。
亦即，畫像解析裝置6係可對例如執行m列1行之微分算符運算之FPGA電路，追加用以線取出之運算器、區域FIFO記憶體、用以二值化之比較器等來實現。實現m列1行之微分算符運算之FPGA電路可藉由儲存各列之畫像數據之m個線FIFO記憶體、分別儲存微分算符之係數(濾波係數)之m個附賦能端子之D正反器(DFFE)、乘算各列之畫像數據與微分算符之係數之m個乘法器、將乘算結果相加之加法電路等來完成。
[變形例]
變化量算出部15只要配合儲存於第2記憶部22之線合成畫像數據之線數，適當設定所使用之微分算符之列數及行數即可。又，變化量算出部15所算出之結果所生成之強調畫像數據係如上所述，不限於僅以1條線構成，算出之結果，亦可由複數條線構成。
又，上述之實施形態及實施例中，變化量算出部15雖算出縱向之亮度梯度，但不限定於此，亦可算出橫向之亮度梯度。
又，上述之實施形態及實施例中，雖配合區域攝影機5所攝影之畫像數據之大小(像素數)生成缺陷檢查用畫像數據，但並非限定於此，亦可生成1個以上之RT-LCI數據作為缺陷檢查用畫像數據，以此為基準檢測被檢查物上之缺陷。
又，畫像解析裝置6具備：執行用以實現各功能之控制程式之指令之CPU(Central Processing Unit)、儲存上述程式之ROM(Read Only Memory)、展開上述程式之RAM(Random Access Memory)、儲存上述程式及各種數據之記憶體等儲存裝置(記憶媒體)等。並且，本發明之目的亦可藉由將記錄有由電腦可讀取用以實現上述功能之屬於軟體的畫像解析裝置6之控制程式之程式碼(執行形式程式、中間碼程式、源程式)之記錄媒體，供應給上述畫像解析裝置6，並令該電腦(或CPU或MPU)讀出並執行記錄於記錄媒體之程式碼而達成。
作為上述記錄媒體，可使用例如，磁帶或卡匣磁帶等之磁帶系列、包含軟碟(Floppy，註冊商標)/硬碟等磁碟或CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光碟之碟片系列、IC卡(包含記憶卡)/光卡等卡系列、或光罩ROM/EPROM/EEPROM/快閃ROM等半導體記憶體系列等。
又，亦可將畫像解析裝置6構成為可與通訊網路連接，透過通訊網路供應上述程式碼。作為此通訊網路，無特別限定，可利用例如，網際網路、企業內部網路、企業間網路、LAN、ISDN、VAN、CATV通訊網、虛擬專用網路(virtual private network)、電話回路網路、移動體通訊網路、衛星通訊網路等。又，作為構成通訊網路之傳送媒體，並無特別限定，亦可利用IEEE1394、USB、電力線傳送、有線電視線路、電話線、ADSL線路等有線、IrDA或如遙控之紅外線、藍牙(註冊商標)、802、11無線、HDR、行動電話網、衛星線路、地上波數位網等無線。另外，本發明亦可用上述程式碼以電子式傳送具體化之隱藏於載波之電腦數據訊號之形態來實現。
(產業上之可利用性)
本發明可利用於用以檢查薄片狀等被檢查物之缺陷之缺陷檢查系統及使用於該缺陷檢查系統之缺陷檢查用攝影裝置、缺陷檢查用畫像處理裝置、缺陷檢查用畫像處理程式、記錄有缺陷檢查用畫像處理程式之電腦可讀取之記錄媒體及缺陷檢查用畫像處理方法。
1．．．缺陷檢查系統
2．．．被檢查物
3．．．輸送機(移動手段)
4．．．線狀光源
5．．．區域攝影機(攝影部、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
6．．．畫像解析裝置(缺陷檢查用畫像處理裝置)
7．．．刀緣
8．．．照明擴散板
10．．．畫像處理部(缺陷檢查用畫像處理裝置之一部分、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
11．．．數據取出部(相同線取出手段)
11k．．．第k取出部
12．．．第1區分判定部
12k．．．第k判定部
13．．．數據儲存部(線合成手段)
13k．．．第k儲存部
14．．．全區分判定部
14k．．．第k判定部
15．．．變化量算出部(算符運算手段)
15k．．．第k算出部
16．．．相同部位判定取出部
17．．．累計部(累計手段)
18．．．畫像生成部(畫像生成手段)
20．．．記憶部(缺陷檢查用畫像處理裝置之一部分、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
21．．．第1記憶部
22．．．第2記憶部
22k．．．第k區域
23．．．第3記憶部
24．．．第4記憶部
30．．．顯示部
111．．．第1取出部
121．．．第1判定部
131．．．第1儲存部
141．．．第1判定部
151．．．第1算出部
112．．．第2取出部
122．．．第2判定部
132．．．第2儲存部
142．．．第2判定部
152．．．第2算出部
221．．．第1區域
222．．．第2區域
301至310．．．畫像數據
321至340．．．線合成畫像數據
342至347．．．強調畫像數據
353、355、356．．．強調畫像數據
361、362、363．．．RT-LCI數據
400．．．被檢查物
401．．．攝影範圍
501．．．線感測器
502．．．被檢查物
503．．．光源
504．．．遮光體
第1圖係表示作為構成本發明一實施形態之缺陷檢查系統之畫像處理部之畫像解析裝置之主要部分之構成之功能方塊圖。
第2圖係表示包含區域攝影機、線狀光源、及刀緣之缺陷檢查用光學系統之位置關係圖，(a)圖係其立體圖，(b)圖係表示其yz俯視圖。
第3圖係表示本發明一實施形態之缺陷檢查系統概要之示意圖。
第4圖係表示線合成之程序圖，(a)圖係表示區域攝影機所攝影之480張畫像以時序列排列之概念圖，(b)圖係表示將此480張畫像數據(#1至#480)依號碼順序從左往橫排列之狀態圖，(c)圖係表示從480張之各畫像數據取出第N號線並加以排列之狀態圖。
第5圖(a)係表示區域攝影機所攝影之畫像圖，第5圖(b)係表示從區域攝影機所攝影之480張之畫像數據取出刀緣附近線之線合成畫像圖。
第6圖係表示畫像處理之一例圖，(a)圖係線合成之原始畫像，(b)圖係對(a)圖所示之畫像進行7×7之垂直微分濾波處理之畫像，(c)圖係對(b)圖所示之畫像，依照使用拉普拉斯直方圖法所固定之閾值進行二值化處理之畫像。
第7圖係表示RT-LCI(Real Time Line Composition and Integration：即時線合成累計)處理之畫像解析裝置之各部之動作流程圖。
第8a圖係表示RT-LCI處理之概要圖，係將儲存於各記憶部之畫像數據及顯示於顯示部之畫像狀態表示於每1圖框之狀態遷移圖。
第8b圖係表示RT-LCI處理之概要圖，係表示區域攝影機之攝影範圍與被檢查物之關係之示意圖。
第8c圖係表示RT-LCI處理之概要圖，係表示生成最初所生成之RT-LCI數據之處理圖。
第9圖係表示儲存於第2記憶部之線數據、變化量算出部所使用之微分算符、變化量算出部所算出之亮度數據值之一例圖。
第10圖之(a)至(c)圖係表示因被檢查物之厚度或翹起產生光軸偏離之情形之示意圖。
第11圖係表示實施例之圖，(a)圖係表示區域攝影機所攝影之畫像之一例圖，(b)圖係表示藉由本發明一實施例之缺陷檢查系統所獲得之RT-LCI畫像之一例圖，(c)圖係表示藉由本發明一實施例之缺陷檢查系統所獲得之RT-LCI畫像之一例圖。
第12圖係表示實施例之圖，(a)圖係表示區域攝影機所攝影之畫像之一例圖，(b)圖係表示線合成畫像之一例圖，(c)圖係表示藉由本發明一實施例之缺陷檢查系統所獲得之RT-LCI畫像之一例圖。
第13圖係表示實施例之圖，(a)圖係表示區域攝影機所攝影之畫像之一例圖，(b)圖係表示線合成畫像之一例圖，(c)圖係表示藉由本發明一實施例之缺陷檢查系統所獲得之RT-LCI畫像之一例圖。
第14圖係表示實施例之圖，(a)圖係表示區域攝影機所攝影之畫像之一例圖，(b)圖係表示線合成畫像之一例圖，(c)圖係表示藉由本發明一實施例之缺陷檢查系統所獲得之RT-LCI畫像之一例圖。
第15圖係表示屬於習知技術之缺陷檢查裝置之光學系統之配置圖，(a)圖係表示正透射法之光學系統之配置，(b)圖係表示透射散射法之光學系統之配置，(c)圖係表示正反射法之光學系統之配置，(d)圖係表示反射散射法之光學系統之配置。
5．．．區域攝影機(攝影部、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
6．．．畫像解析裝置(缺陷檢查用畫像處理裝置)
10．．．畫像處理部(缺陷檢查用畫像處理裝置之一部分、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
11．．．數據取出部(相同線取出手段)
12．．．第1區分判定部
13．．．數據儲存部(線合成手段)
14．．．全區分判定部
15．．．變化量算出部(算符運算手段)
16．．．相同部位判定取出部
17．．．累計部(累計手段)
18．．．畫像生成部(畫像生成手段)
20．．．記憶部(缺陷檢查用畫像處理裝置之一部分、缺陷檢查用攝影裝置之一部分)
21．．．第1記憶部
22．．．第2記憶部
23．．．第3記憶部
24．．．第4記憶部
30．．．顯示部
111．．．第1取出部
121．．．第1判定部
131．．．第1儲存部
141．．．第1判定部
151．．．第1算出部
112．．．第2取出部
122．．．第2判定部
132．．．第2儲存部
142．．．第2判定部
152．．．第2算出部
11k．．．第k取出部
12k．．．第k判定部
13k．．．第k儲存部
14k．．．第k判定部
15k．．．第k算出部
221．．．第1區域
222．．．第2區域
22k．．．第k區域

Claims (10)

  1. 一種缺陷檢查用畫像處理裝置，在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，處理藉由攝影部在時間上連續攝影之該被檢查物之二維畫像之畫像數據，藉此生成用以檢查該被檢查物缺陷之缺陷檢查用畫像數據，其具備；相同線取出手段，從複數個不同之畫像數據中，分別取出畫像數據上之位置為相同之1條線之線數據；以及線合成手段，依時序排列藉由該相同線取出手段所取出之線數據，而生成複數條線之線合成畫像數據；該相同線取出手段係對該畫像數據上不同之複數個位置分別取出該線數據之手段；該線合成手段，係將藉由該相同線取出手段所取出之線數據就該畫像數據上之各位置依時序排列，而生成不同之複數個線合成畫像數據之手段；且復具備：算符運算手段，對該複數個線合成畫像數據，分別進行使用強調亮度變化之算符之運算，而生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據；以及累計手段，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之缺陷檢查用畫像處理裝置，其中，該算符運算手段係對該複數個線合成畫像數 據進行使用微分算符之運算，藉此算出該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素沿與中心線正交之方向之亮度值梯度，將該複數個線合成畫像數據之中心線之各像素之亮度值替換為各像素亮度值之梯度絕對值，而生成新的1條線之強調畫像數據之手段。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之缺陷檢查用畫像處理裝置，其中，該累計手段係就該被檢查物之各部位累計分別表示該被檢查物之複數個部位之該複數個強調畫像數據，並就各像素累計該強調畫像數據之亮度值，而生成分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據之手段，且復包含畫像生成手段，係使分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據與該被檢查物之部位對應排列，而合成新的缺陷檢查用畫像數據。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之缺陷檢查用畫像處理裝置，其中，該累計手段係該攝影部每次進行攝影時，就該被檢查物之各部位從該被檢查物之最先部位依序，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成分別表示該被檢查物之複數個部位之複數個缺陷檢查用畫像數據。
  5. 一種缺陷檢查用攝影裝置，其包含：申請專利範圍第1至4項中任一項所述之缺陷檢查用畫像處理裝置；以及 攝影部，在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，在時間上連續攝影該被檢查物之二維畫像。
  6. 一種缺陷檢查系統，用以檢查被檢查物之缺陷，其包含：申請專利範圍第5項之缺陷檢查用攝影裝置；以及移動手段，用以使該被檢查物與該攝影部相對移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之缺陷檢查系統，其中，包含：光源，係使光照射於該被檢查物；以及遮光體，用以遮住一部分從該光源透射或反射該被檢查物而射入於該攝影部之光；而使用暗視野法檢查被檢查物之缺陷。
  8. 一種缺陷檢查用畫像處理程式，用以使申請專利範圍第1至4項中任一項所述之缺陷檢查用畫像處理裝置動作，其使電腦作為該所有手段發揮功能。
  9. 一種電腦可讀取之記錄媒體，係記錄有申請專利範圍第8項所述之缺陷檢查用畫像處理程式。
  10. 一種缺陷檢查用畫像處理方法，在可使被檢查物與攝影部相對移動之狀態下，處理藉由攝影部在時間上連續攝影之該被檢查物之二維畫像之畫像數據，藉此生成用以檢查該被檢查物缺陷之缺陷檢查用畫像數據，其包含：相同線取出步驟，從複數個不同之畫像數據中，分別取出畫像數據上之位置為相同之1條線之線數據；以及 線合成步驟，依時序排列在該相同線取出步驟所取出之線數據，而生成複數條線之合成畫像數據；該相同線取出步驟係對該畫像數據上不同之複數個位置分別取出該線數據之步驟；該線合成步驟，係將在該相同線取出步驟所取出之線數據，就該畫像數據上之各位置依時序排列，而生成不同之複數個線合成畫像數據之步驟，且復包含：算符運算步驟，對該複數個線合成畫像數據，分別進行使用強調亮度變化之算符的運算，而生成1條線或複數條線之複數個強調畫像數據；以及累計步驟，就各像素累計表示該被檢查物之相同部位之該複數個強調畫像數據之亮度值，而生成缺陷檢查用畫像數據。
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