CN102119328B - 检查系统 - Google Patents

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    • G01N21/958Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Abstract

本发明提供一种可以高自由度地计算出S/N比高且精度好的检查用数据等的检查系统(100)。为此,其调整摄像时刻,使得对象物(W)在摄像元件(22)上的投影像在X方向上移动m个像素(m是1以上的整数)的时间与摄像时间间隔同步,同时,基于在各摄像时刻拍摄的各2维图像数据中对象物(W)在X方向偏移m个像素出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了上述对象物(W)的相同检查位置的部分图像数据,基于上述各部分图像数据生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据。

Description

检查系统
技術分野
本发明涉及一种检查系统,其根据摄像图像提取检查存在于玻璃板等透明板状体的内部的变形或者存在于做成镜面板状体的表面的缺点或者异物(下面,将其统称为缺陷)。
背景技术
使用于该种检查系统中的线性传感器经常使用CCD。这里的线性传感器是将多个光电二极管排列为一列的同时,与各光电二极管对应地并列排列CCD的结构。然后,通过光电二极管曝光而产生的电荷充入CCD中,并通过分别读出该充入的电荷生成线性图像数据。
但是,该种线性传感器如果不读取充电到CCD的电荷并复位就不能够进行下次的曝光,因此,如果包括其复位时间等,则相对难以大幅缩短曝光间隔即摄像间隔,但是反过来利用CCD的这种只要不复位就继续存入电荷的性质,最近开发出能够高精度、高速地读出的TDI(Time Delay Integration)方式的线性传感器。
TDI方式是指在2维排列的CCD中,在读出电荷时,利用以列单元进行的电荷的垂直传送,使得投影到CCD的被摄物的列方向的移动速度和电荷的垂直传送时刻同步,通过进行垂直段数(例如M段)的积分曝光,可以实现通常的线性图像传感器的M倍的灵敏度。其关键在于,其对被摄物的相同部分进行M次摄像,并将其叠加以实现灵敏度的提高。
专利文献1:日本特开2004-251878
发明内容
发明要解决的技术问题
然而,这种TDI方式只能够单纯地累计各摄像时刻的CCD电荷。因此,如果需要在对各摄像时刻的电荷量施行某种运算之后,累计其运算结果以得到S/N比高的有用的图像数据等,就无法使用上述的TDI线性图像传感器。而且,还存在TDI所使用的CCD的价格较高这样的问题。
例如,在本申请发明者等以前申请并授权的专利文献1中所示的缺陷检测装置,其利用栅格图形,在图像数据上形成莫尔条纹,根据出现在该莫尔条纹上的正弦波的紊乱来对缺陷进行检测,在专利文献1中,对CCD等的各摄像元件的输出值施行规定的运算,生成检查用数据,由此对上述正弦波的紊乱进行检测。该缺陷检测装置为了提高S/N比,对各摄像元件的输出值施行了规定的运算的结果进行多次累计,但是这样的方法难以使用TDI线性图像传感器。
本发明正是鉴于上述问题点而提出的,本发明提供一种可以高自由度地计算出S/N比高且精度好的检查用数据等的检查系统。
解决技术问题的方法
本发明的检查系统包括摄像装置,所述摄像装置包括:多个摄像元件,其沿着垂直相交的2个假想轴的X轴和Y轴方向2维排列;摄像控制部,其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件的光量信号,将这些光量信号所表示的各检测光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域;图像处理部,其对所述2维图像数据施行处理并生成检查用数据,该检查系统使对象物相对所述摄像装置在所述X轴方向相对移动,同时通过该摄像装置来拍摄。
而且,所述摄像控制部调整所述摄像时刻,使得所述对象物在摄像元件上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件的光量信号并存储在所述图像存储区域上作为该对象物的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数。所述图像处理部包括:确定部,其基于在各摄像时刻所拍摄的各2维图像数据中,对象物每次在X方向偏移m个像素地出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物的相同检查位置的部分图像数据;和数据生成部,其基于所述各部分图像数据,生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据。
本发明的效果特别显著的检查系统,例如包括栅格图形形成单元,其形成单元栅格连续的栅格图形,所述单元栅格是由具有一定宽度的亮部以及暗部所构成的,所述检查系统分别将所述栅格图形配置在所述摄像装置的焦点位置,将所述对象物配置在从所述栅格图形到摄像装置的光路上,同时使得所述栅格图形在摄像元件上的投影像中,n个单元栅格与X×n±α个摄像元件对应,其中n是1以上的整数,X=4p,p是1以上的整数,α<<n,α是与单元栅格(1a)对应的摄像元件(22)的偏差,所述数据生成部包括:光学变形算出部,其根据由所述栅格图形在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹,计算出所述检查位置的部分图像数据的各部分所产生的光学变形量;和噪音降低部,其对各部分图像数据的光学变形量进行累计(进一步地平均化),生成所述检查用数据。
所述光学变形算出部的具体构成例如包括:正弦波生成部,其从所述莫尔条纹图像数据中提取并生成相位各偏差90°的多个种类的正弦波;相位角度算出部,其根据所述各正弦波计算出各摄像元件上的莫尔条纹的相位角度;变形量算出部,其根据所述摄像元件之间的相位角度之差计算出所述光学变形量。
本发明不仅可以适用于检查系统,还可以适用于作为噪音较少的摄像装置。
作为摄像装置包括:沿着垂直相交的2个假想轴的X轴和Y轴方向2维排列的多个摄像元件;摄像控制部,其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件的光量信号,将这些光量信号所表示的各光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域;图像处理部,其对所述2维图像数据施行图像处理并生成噪音降低数据,所述摄像装置使得对象物在所述X方向上相对地移动,同时以规定的时间间隔摄像,所述摄像控制部,调整所述摄像时刻,使得所述对象物在摄像元件上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件的光量信号并存储在所述图像存储区域内作为该对象物的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数,所述图像处理部包括:确定部,其基于在各摄像时刻所拍摄的各2维图像数据中,对象物每次在X方向偏移m个像素地出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物的相同位置的部分图像数据;和数据生成部,基于所述各部分图像数据,生成对该位置施行了噪音降低处理的噪音降低数据。
本发明也能够适用于作为检查方法。
该检查方法使得对象物相对于摄像装置在X方向上相对地移动,同时用该摄像装置摄像并检查,所述摄像装置包括:沿着垂直相交的2个假想轴的所述X轴和Y轴方向2维排列的多个摄像元件;摄像控制部,其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件的光量信号,将这些光量信号所表示的各光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域,所述检查方法包括:同步步骤,该同步步骤调整所述摄像时刻,使得所述对象物在摄像元件上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件的光量信号并存储在所述图像存储区域上作为该对象物的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数;确定步骤,该确定步骤基于摄像时刻的差异所引起的对象物在各2维图像数据上分别在X方向每次偏移m个像素地出现这一情况,从在各摄像时刻所拍摄的多个2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物的相同检查位置的部分图像数据;基于所述各部分图像数据,生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据的数据生成步骤。
此时将栅格图形配置在所述摄像装置的焦点位置,将所述对象物配置在从所述栅格图形到摄像装置的光路上,所述栅格图形由具有一定宽度的亮部以及暗部构成的单元栅格连续而成,同时使得所述栅格图形在摄像元件上的投影像中,n个单元栅格与X×n±α个摄像元件对应,其中n是1以上的整数,X=4p,p是1以上的整数,α<<n,α是与单元栅格(1a)对应的摄像元件(22)的偏差,在所述数据生成步骤中优选进行:光学变形算出步骤,根据由所述栅格图形在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹,计算出该部分图像数据的各部分所产生的光学变形量;和噪音降低步骤,其对各部分图像数据的光学变形量进行累计(进一步地平均化),生成所述检查用数据。
发明的效果
采用本发明,在每次摄像时将来自各摄像元件的检测光量值暂且存储到图像存储区域,对积蓄在该图像存储区域中的数据施行运算处理,因此,与像TDI一样地每个摄像的数据都自动地被累计的情况相比,其具有运算处理的自由度高,易于进行各种处理等优点。而且,可以使用CMOS传感器等便宜的区域图像传感器作为摄像元件,因此,能够实现低成本。
进一步地,对象物的相同位置所计算出的各光学变形量是通过分别在栅格图形的不同的部位测定并对其进行累计而得到的,可以降低由上述的栅格图形的亮部和暗部的宽度的偏差、单元栅格的宽度(间距宽度)的偏差、栅格图形上的尘埃等而引起的噪音,可以只强调玻璃基板的光学变形,提高S/N比,并能够进行高精度的测定。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的一个实施形态的检查系统的整体图。
图2是同一实施形态的栅格形成单元的主视图。
图3是同一实施形态的摄像元件群的主视图。
图4是示出同一实施形态的单元栅格宽度和摄像元件数量的关系的关系说明图。
图5是同一实施形态的信息处理单元的物理的构成图。
图6是同一实施形态的摄像装置的功能性的内部构成图。
图7是对同一实施形态的检查位置的确定方法进行说明的检查位置确定方法说明图。
图8是示出同一实施形态的图像数据及莫尔条纹的图。
图9是根据同一实施形态的莫尔条纹提取出的正弦波的图。
图10是根据同一实施形态的正弦波计算出的各摄像元件的相位角度的图。
图11是同一实施形态中,在相位角度算出后计算出光学变形的图。
图12是对本发明的其他的实施形态的检查位置的确定方法进行说明的检查位置确定方法说明图。
图13是对本发明的另一其他的实施形态的检查位置的确定方法进行说明的检查位置确定方法说明图。
图14是示意性地示出本发明的另一其它的实施形态的检查系统的整体图。
符号说明
100…检查系统
1…栅格图形形成单元
11…栅格图形
1a…单元栅格
2…摄影装置
22…摄像元件(CMOS传感器)
232…存储器
3…摄像控制部
4…图像处理部
41…确定部
42…数据生成部
421…光学变形算出部
422…噪音降低部
421a…正弦波生成部
421b…相位角度算出部
421c…变形量算出部
D1…图像存储区域
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的一个实施形态进行说明。
如图1所示,本发明的检查系统100包括栅格图形形成单元1和摄像装置2,该检查系统100通过图中未显示的传送单元使得作为检查对象物的透明玻璃基板W为了扫描摄像而在这些栅格图形形成单元1和摄像装置2之间向一个方向移动。
如图1、图2所示,栅格图形形成单元1形成为由一定宽度的亮部和暗部所构成的单元栅格1a连续而形成的栅格图形,这里,是指将所述栅格图形11描画在带状板上。另外也可以例如从所述带状板的背后由背光源进行照射,也可以由LED、荧光灯等的光源和遮光构件交替排列形成。该栅格图形形成单元1被配置为其亮部和暗部的反复的方向与玻璃基板的移动方向垂直相交,并且位于玻璃基板W的背面。
图中没有显示传送单元,可以利用例如从厚度方向夹持基板W的侧缘部、并使其以一定的速度移动的辊子等。此外,也可以采用例如XY平台等。
如图1、5所示,摄像装置2包括:光学构件21;设于该光学构件21的后方的多个摄像元件22;接收来自所述各摄像元件22的光量信号并进行处理的信息处理单元23,其摄像面与所述玻璃基板W的表面(检查面)相对。
如果具体说明摄像装置2,其光学构件21由透镜等组合而成,光学构件21的焦点对焦在所述栅格图形11上。
这里摄像元件22可以使用例如CMOS传感器。其理由是,CMOS传感器比较便宜,并且作为受光元件的各光电二极管(图中未显示)分别一体地组装有放大器,易于读取光量。但也可以使用CCD等的其它的摄像元件。
如图1、图3所示,摄像元件22形成为沿着垂直相交的2个作为假想轴的X轴、Y轴在2维方向上排列的矩形板状的摄像元件群。并且,本实施形态中,该摄像装置2的姿势被设定为:所述X轴的方向与玻璃基板W的移动方向一致,并且XY平面与玻璃基板W面平行。设定该摄像装置2与栅格图形11的距离或者设定光学构件21的摄像倍率,使得所述栅格图形11的在摄像元件22上的投影像中,n个(n是1以上的整数)单元栅格1a与X×n±α(X=4p(p是1以上的整数),α<<n)个摄像元件22对应。在后文中会论述,通过这样地的构成,使得由作为偏差的α值而決定的莫尔条纹可以出现在2维图像数据上。这里,为了便于理解,在图4中示出摄像元件22和栅格图形11的关系。该摄像装置2是具有如上所述的2维面传感器(2维排列的摄像元件22群),但本检查系统100是将在所述2维面传感器的Y轴方向上排列的1列的摄像元件22作为线传感器来使用的(具体在后文叙述)。
如图5所示,信息处理单元23在物理上包括中央处理器231、存储器232或者通信用的I/O口233等,组装于摄像装置2的主体。根据设定在所述存储器232的规定区域的程序使所述CPU231及其周边设备协动,由此,如图6所示,发挥摄像控制部3和图像处理部4等的功能。另外,信息处理单元23没有必要一定全部组装于装置主体。也可以构成为例如与其它的计算机能够通信,其一部分的功能(特别是图像处理部4)由该其它的计算机担当。下面对上述的各功能部进行说明。
所述摄像控制部3在规定的摄像时刻接收来自所述各摄像元件22的光量信号,将这些光量信号所示出的各光量值作为2维图像数据存储在所述存储器上所设定的图像存储区域D1。这里,调整其摄像时机,使得所述对象物在摄像元件22上的投影像在所述X方向上移动1个像素的时间、即投影像单位移动时间和接收来自所述摄像元件22的光量信号并存储在所述图像存储区域D1上作为该对象物的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步。
所述图像处理部4对图像存储区域D1上的所述2维图像数据实施图像处理,并生成检查用数据,更具体地说,如图6所示,所述图像处理部4包括确定部41和生成部42,其中确定部41基于在所述各摄像时刻所摄像的、即存储于图像存储区域D1的各2维图像数据中,玻璃基板W的像以每次在X方向偏移1个像素地出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了所述玻璃基板W的相同检查位置的部分图像数据,生成部42基于所述各部分图像数据生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据。
该数据生成部42具有光学变形算出部421和噪音降低部422,光学变形算出部421根据所述栅格图形11在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹(如图8所示)计算出所述检查位置的该部分图像数据的各部分所产生的光学变形量,噪音降低部422累计各部分图像数据的光学变形量并求出平均值,生成所述检查用数据。
进一步地,详细对所述光学变形算出部421进行说明,该光学变形算出部421包括正弦波生成部421a、相位角度算出部421b和变形量算出部421c,其中正弦波生成部421a从所述莫尔条纹图像数据中提取并生成相位各偏差90°的多个种类的正弦波,相位角度算出部421b根据所述各正弦波计算出摄像元件22的莫尔条纹的相位角度,变形量算出部421c根据所述摄像元件22之间的相位角度差计算出所述光学变形量。
下面,参照图7等以摄像装置2为中心对这样构成的本检查系统100的动作进行说明。
玻璃基板W被传送过来之后,摄像装置2在与玻璃基板W的移动速度同步的摄像时刻依次取得拍摄了栅格图形11和在其上通过的玻璃基板W的一定区域的2维图像数据,将其传送到图像存储区域D1并存储。2维图像数据的存储片数是在摄像元件22上出现的栅格图形的像的X轴方向宽度范围内的摄像元件22的个数。这里是M个。
然后,在最初的2维图像数据中,对从沿着Y轴方向的规定的1列的摄像元件22中得到的部分图像数据、即各摄像元件22的光量检测值施行图像处理。
具体来说,如图7(a)的黑框所示,这里1列的摄像元件22是位于栅格图形的像的一端的1列的摄像元件22。下文中需要区分时,将该摄像元件列记为22(1)等。对这1列的摄像元件22(1)来说,横轴取摄像元件的序号,纵轴取各摄像元件的光量检测值生成图表(即部分图像数据),所述栅格图形11为带状的线,其带宽以一定的周期变动,则出现如图8所示的莫尔条纹。
然后,从该莫尔条纹中提取生成各具有90°的相位偏差的多个种类的正弦波(参照图9)。根据各正弦波计算出现在各摄像元件22的光量检测值的莫尔条纹的相位角度(参照图10)。根据所述摄像元件22之间的相位角度的差计算出所述光学变形量。
关于根据摄像元件22之间的相位角度的差计算出光学变形量,在这里对其原理进行概念性的说明(详情参照专利文献1)。
假设玻璃基板W没有缺陷,因此不会产生光学的变形,则莫尔条纹为漂亮的正弦波,各摄像元件22的光量检测值的相位角度随着该正弦波固定地增加。实际上相位角度从0°增加到359°,然后返回到0°,因此如果将各摄像元件22的理想的相位角度做成图表的话,即是如图10那样的三角波状图表。取相邻摄像元件22之间的差为纵轴、摄像元件22的顺序为横轴,同时考虑359°至0°的变化而施行运算,则得到水平直线状的图。
另一方面,如果由于玻璃基板W的缺陷产生光学的变形,则产生莫尔条纹的紊乱,该紊乱最终在所述水平直线状的图表上出现如图11所示的峰值。可以根据该峰值量计算出光学变形量。
但是,实际上摄像元件22的白噪音、栅格图形11的亮部和暗部的幅度的偏差、单元栅格1a的宽度(间距宽度)的偏差以及栅格图形11的尘埃等都会引起噪音的产生。如图11的图表所示,该噪音出现为细小的波。因此,玻璃基板W的微小的膨胀、表面凹凸等会作为比上述波的高度小的峰值出现,因此,有时其埋藏在噪音中不能被检测出来。
因此,本实施形态中,在下一个摄像时刻取得的2维图像数据中,玻璃基板W的像从最初的2维图像数据的像向X方向只偏离1个像素出现(参照图7(b)),因此,计算光学变形所使用的最初的1列的摄像元件22(1)的相邻的列的摄像元件22(2)确定为拍摄了的玻璃基板W的相同部分的部分图像数据,通过上述同样的步骤,根据该相邻的列的摄像元件22(2)所得到的部分图像数据、即各摄像元件22的光量检测值,计算出光学变形量。然后,根据第3个2维图像数据的来自摄像元件22(3)的光量检测值计算出光学变形量。
栅格图形11在X方向具有多个像素(例如M像素)的宽度,因此,对于M个连续摄像了的2维图像数据,施行同样的步骤计算出光学变形量。
累计计算出的M个光学变形量,并对其求平均值,由此,生成降低了噪音的最终的光学变形量数据、即检查用数据。
从玻璃基板W的相同部位计算出的各光学变形量是通过分别在栅格图形11的不同的部位测定并对其进行累计而得到的,可以降低由上述的栅格图形11的亮部和暗部的宽度的偏差、单元栅格1a的宽度(间距宽度)的偏差、栅格图形11上的尘埃等而引起的噪音,强调玻璃基板W的光学变形,提高S/N比,能够进行高精度的测定。
而且,根据本实施形态,在每次摄像时将来自各摄像元件22的检测光量值存储到图像存储区域D1,对积蓄在该图像存储区域D1中的数据施行运算处理,因此,与如所述TDI那样的每个摄像的数据都自动地被累计的情况相比,其运算处理的自由度更高,易于进行各种处理。
又,本发明并不限定于上述的实施形态。
例如,在上述的实施形态中,只着眼于1列的摄像元件22进行光学的变形的计算,但如图12所示,也可以通过对多个列(例如2列)的摄像元件22进行并列处理,跨越更大的范围计算光学变形。该多个列既可以是离散的,也可以是连续的。
而且,如图13所示,也可以配置该栅格图形11使得栅格图形11的明暗反复方向与玻璃基板W的相对移动方向一致。此时,如图13的黑框所示,使用沿X方向的1列的摄像元件22的一部分或者全部,按照上述同样的步骤计算出光学变形。栅格图形11的X方向的摄像元件22的长度需要大于所述变形计算中所使用的1列的摄像元件22的数量。
进一步地,在上述的实施形态中,在每个摄像时刻将所有的来自摄像元件的光量信号作为2维图像数据传送并存储到图像存储区域,但是也可以例如只将部分图像数据传送并存储到图像存储区域。此时,也可以只将拍摄对象物的相同位置的部分图像数据(以上述第1实施形态为例,一列一列地移送来自一列摄像元件22的数据)传送到存储区域,并对其分别施行图像处理并计算出光学变形。这样的结构可以削减传送到上述图像存储区域的数据量,因此,可以缩短摄像时刻的间隔,实现摄像的高速化。
而且,上述的实施形态的对象物是透明基板,但是不透明的镜面加工的对象物也可以适用于本发明。此时,如图14所示,也可以构成为在对象物的相同侧配置摄像装置2和栅格形成单元,来自栅格图形11的光在对象物的检查面反射并进入摄像装置2。
又,本发明的摄像装置并不限定于检查用。即,也可以不根据各部分图像数据计算光学变形量,输出降低噪音的图像数据(噪音降低数据)。
本发明并不限定于上述的实施形态,其能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。
产业上利用的可能性
而且,本发明可以提供一种便宜的检查系统,其在每次摄像时将来自各摄像元件的检测光量值暂且存储到图像存储区域,对积蓄在该图像存储区域中的数据施行运算处理,因此,与像TDI那样每个摄像的数据都自动地被累计的情况相比,其运算处理的自由度更高,易于进行各种处理。

Claims (7)

1.一种检查系统(100),其特征在于,
该检查系统(100)包括摄像装置(2),所述摄像装置包括:多个摄像元件(22),其沿着垂直相交的2个假想轴的X轴和Y轴方向2维排列;摄像控制部(3),其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件(22)的光量信号,将这些光量信号所表示的各检测光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域(D1);图像处理部(4),其对所述2维图像数据施行处理并生成检查用数据,该检查系统(100)使对象物(W)相对所述摄像装置(2)在所述X轴方向相对移动,同时通过该摄像装置(2)来拍摄,
其中,所述摄像控制部(3)调整所述摄像时刻,使得所述对象物(W)在摄像元件(22)上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件(22)的光量信号并存储在所述图像存储区域(D1)上作为该对象物(W)的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数,
所述图像处理部(4)包括:确定部(41),其基于在各摄像时刻所拍摄的各2维图像数据中,对象物(W)每次在X方向偏移m个像素地出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物(W)的相同检查位置的部分图像数据;和数据生成部(42),其基于所述各部分图像数据,生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据。
2.如权利要求1所述的检查系统(100),其特征在于,
进一步地包括栅格图形形成单元(1),其形成单元栅格(1a)连续的栅格图形(11),所述单元栅格(1a)是由具有一定宽度的亮部以及暗部所构成的,
所述检查系统(100)分别将所述栅格图形(11)配置在所述摄像装置(2)的焦点位置,将所述对象物(W)配置在从所述栅格图形(11)到摄像装置(2)的光路上,同时使得所述栅格图形(11)在摄像元件(22)上的投影像中,n个单元栅格(1a)与X×n±α个摄像元件(22)对应,其中n是1以上的整数,X=4p,p是1以上的整数,α<<n,α是与单元栅格(1a)对应的摄像元件(22)的偏差,
所述数据生成部(42)包括:光学变形算出部(421),其根据由所述栅格图形(11)在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹,计算出所述检查位置的部分图像数据的各部分所产生的光学变形量;和噪音降低部(422),其对各部分图像数据的光学变形量进行累计,生成所述检查用数据。
3.如权利要求2所述的检查系统(100),其特征在于,
所述光学变形算出部(421)包括:
正弦波生成部(421a),其从所述莫尔条纹图像数据中提取并生成相位各偏差90°的多个种类的正弦波;
相位角度算出部(421b),其根据所述各正弦波计算出各摄像元件(22)上的莫尔条纹的相位角度;
变形量算出部(421c),其根据所述摄像元件(22)之间的相位角度之差计算出所述光学变形量。
4.一种摄像装置(2),其特征在于,该摄像装置(2)包括:
沿着垂直相交的2个假想轴的X轴和Y轴方向2维排列的多个摄像元件(22);摄像控制部(3),其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件(22)的光量信号,将这些光量信号所表示的各光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域(D1);图像处理部(4),其对所述2维图像数据施行图像处理并生成噪音降低数据,所述摄像装置(2)使得对象物(W)在所述X方向上相对地移动,同时以规定的时间间隔摄像,
所述摄像控制部(3),调整所述摄像时刻,使得所述对象物(W)在摄像元件(22)上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件(22)的光量信号并存储在所述图像存储区域(D1)内作为该对象物(W)的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数,
所述图像处理部(4)包括:确定部(41),其基于在各摄像时刻所拍摄的各2维图像数据中,对象物(W)每次在X方向偏移m个像素地出现这一情况,从各2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物(W)的相同位置的部分图像数据;和数据生成部(42),基于所述各部分图像数据,生成对该位置施行了噪音降低处理的噪音降低数据。
5.如权利要求4所述的摄像装置(2),其特征在于,
所述摄像装置(2)采用栅格图形形成单元(1),所述栅格图形形成单元(1)形成单元栅格(1a)连续的栅格图形(11),所述单元栅格(1a)是由具有一定宽度的亮部以及暗部所构成的,所述摄像装置(2)分别将所述栅格图形(11)配置在该摄像装置(2)的焦点位置,将所述对象物(W)配置在从所述栅格图形(11)到摄像装置(2)的光路上,同时使得所述栅格图形(11)在摄像元件(22)上的投影像中,n个单元栅格(1a)与X×n±α个摄像元件(22)对应,其中n是1以上的整数,X=4p,p是1以上的整数,α<<n,α是与单元栅格(1a)对应的摄像元件(22)的偏差,
所述数据生成部(42)包括:光学变形算出部(421),其根据由所述栅格图形(11)在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹,计算出所述位置的部分图像数据的各部分所产生的光学变形量;和噪音降低部(422),其对各部分图像数据的光学变形量进行累计,生成所述噪音降低数据。
6.一种检查方法,其特征在于,
该检查方法使得对象物(W)相对于摄像装置(2)在X方向上相对地移动,同时用该摄像装置(2)摄像并检查,所述摄像装置(2)包括:沿着垂直相交的2个假想轴的所述X轴和Y轴方向2维排列的多个摄像元件(22);摄像控制部(3),其在规定的摄像时刻接受来自全部或者部分的所述摄像元件(22)的光量信号,将这些光量信号所表示的各光量值作为2维图像数据存储在设定于存储器上的图像存储区域(D1),
所述检查方法包括:
同步步骤,该同步步骤调整所述摄像时刻,使得所述对象物(W)在摄像元件(22)上的投影像在所述X方向上移动m个像素的时间、即投影像单位移动时间,与接收来自所述摄像元件(22)的光量信号并存储在所述图像存储区域(D1)上作为该对象物(W)的单一的2维图像数据的时间间隔、即摄像时间间隔同步,其中m是1以上的整数;
确定步骤,该确定步骤基于摄像时刻的差异所引起的对象物(W)在各2维图像数据上分别在X方向每次偏移m个像素地出现这一情况,从在各摄像时刻所拍摄的多个2维图像数据中分别确定拍摄了所述对象物(W)的相同检查位置的部分图像数据;
基于所述各部分图像数据,生成对该检查位置施行了噪音降低处理的检查用数据的数据生成步骤。
7.如权利要求6所述的检查方法,其特征在于,
分别将栅格图形(11)配置在所述摄像装置(2)的焦点位置,将所述对象物(W)配置在从所述栅格图形(11)到摄像装置(2)的光路上,所述栅格图形(11)由具有一定宽度的亮部以及暗部构成的单元栅格(1a)连续而成,同时使得所述栅格图形(11)在摄像元件(22)上的投影像中,n个单元栅格(1a)与X×n±α个摄像元件(22)对应,其中n是1以上的整数,X=4p,p是1以上的整数,α<<n,α是与单元栅格(1a)对应的摄像元件(22)的偏差,
在所述数据生成步骤中进行:光学变形算出步骤,根据由所述栅格图形(11)在所述部分图像数据上出现的莫尔条纹,计算出该部分图像数据的各部分所产生的光学变形量;和噪音降低步骤,其对各部分图像数据的光学变形量进行累计,生成所述检查用数据。
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