CN104919306B - 图像生成装置、缺陷检查装置以及缺陷检查方法 - Google Patents

图像生成装置、缺陷检查装置以及缺陷检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明的缺陷检查装置(100)中设置有：传输部(11)，传输薄片状成形体；光照射部(12)，向薄片状成形体照射光；摄像部(13)，通过摄像动作生成二维图像数据；边界提取部(1411)，提取由各二维图像数据表示的各二维图像内的明部与暗部的边界线部；重新提取部(1412)，连接通过边界提取部(1411)提取出的边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰，从二维图像数据中提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素；和合成部(1413)，生成由重新提取部(1412)所提取的像素构成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据。

Description

图像生成装置、缺陷检查装置以及缺陷检查方法
技术领域
本发明涉及生成用于检查薄片状成形体的缺陷的图像数据的图像生成装置、具备该图像生成装置的缺陷检查装置以及缺陷检查方法。
背景技术
在现有技术中，作为用于检查偏振薄膜、相位差薄膜等薄片状成形体的缺陷的方法，公知有利用了照相机的检查。例如，JP特开2007-333563号公报(专利文献1)中，通过光源向薄片状成形体照射光，通过线传感器照相机(line sensor camera)拍摄透过以及折射了该薄片状成形体的透射光像，从而检查该薄片状成形体的缺陷。此外，在现有技术中，还公知有拍摄反射光像来代替拍摄透射光像，由此检查薄片状成形体的缺陷的方法。
利用图10，说明通过线传感器照相机检查有无在薄片状成形体中产生的点状凹部缺陷的方法的一例。假设图10所示的薄片状成形体L在其宽度方向X中央产生了点状凹部缺陷L1。薄片状成形体L被传输到其长边方向Y的一方，其结果，如图10(a)～图10(c)所示，凹部缺陷L1沿着长边方向Y的一方而依次移动。
如图10(a)～图10(c)所示，通过在宽度方向X上延伸的未图示的光源，在薄片状成形体L中产生了明部L2和暗部L3。光源的位置被固定，通过传输薄片状成形体L，从而明部L2的位置在薄片状成形体L上沿着长边方向Y的另一方而依次移动。将未图示的线传感器照相机设置成该明部L2与暗部L3的边界线附近成为摄像范围B。线传感器照相机的位置相对于光源是固定的，稳定地传输薄片状成形体L，且只要凹部缺陷L1不存在于摄像区域附近，就如图10(a)以及图10(c)所示，明部L2与暗部L3的边界线附近的像就相同，通过线传感器照相机取得的图像G1、G3也相同。但是，如图10(b)所示，在凹部缺陷L1位于摄像区域附近的情况下，明部L2与暗部L3的边界线附近的像就会因该凹部缺陷L1而发生变化，其结果，通过线传感器照相机取得的图像G2中，与图像G1、G3变得不同，暗部L3被拍摄得较大。因此，如图10(d)所示，依次合成通过线传感器照相机取得的图像，从而能够合成通过暗部表示了凹部缺陷L1的位置的检查用图像G4。
如上所述，利用图10说明的缺陷检查的方法以稳定地传输薄片状成形体L作为前提。但是，薄片状成形体L有时会在传输中不稳定，不可能做到完全稳定的传输。如果薄片状成形体L在传输中有变化，则该薄片状成形体L与线传感器照相机以及光源之间的位置关系发生变化，因此有时无法通过上述缺陷检查的方法很好地发现缺陷。
另外，在本发明中，薄片状成形体有变化的状态是指，例如在水平方向上传输薄片状成形体的情况下，指薄片状成形体的一部分或全部在上下被激烈地晃动的状态，例如在垂直方向上传输薄片状成形体的情况下，指薄片状成形体的一部分或全部在左右被激烈地晃动的状态。
利用图11来说明薄片状成形体L有变化的情况。在图11(a)以及图11(b)中，未产生变化，与图10(a)以及图10(b)的状态相同，在图11(c)中，产生了变化。如图11(c)所示，如果薄片状成形体L有变化，则即便凹部缺陷L1不在摄像区域附近，明部L2与暗部L3的边界线附近的像也会因薄片状成形体L的变化而发生改变，其结果，在通过线传感器照相机取得的图像G5中，与图像G1、G2不同，有时暗部L3会被拍得较大。此时，在应该通过暗部显示凹部缺陷L1的位置的检查用图像G6中如图11(d)所示那样会产生与凹部缺陷L1无关的暗部，有可能会错误地判断为在与凹部缺陷L1无关的位置上也存在缺陷。此外，在不同于图11的变化的状态下，当凹部缺陷L1位于摄像区域附近时，有时通过线传感器照相机取得的图像会拍到暗部L3，有可能会错误地判断为薄片状成形体L中没有缺陷。
发明内容
本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于，提供一种图像生成装置、具备该图像生成装置的缺陷检查装置以及缺陷检查方法，在生成用于检查薄片状成形体的缺陷的图像数据的图像生成装置中，能够防止因薄片状成形体的变化等而导致错误地判断缺陷的有无的状况。
本发明是一种生成用于检查薄片状成形体的缺陷的图像数据的图像生成装置，其具备：传输部，在薄片状成形体的长边方向上传输该薄片状成形体；光照射部，具备在薄片状成形体的宽度方向上直线状延伸的光源，通过该光源向薄片状成形体照射光；摄像部，对传输中的所述薄片状成形体进行摄像动作来生成表示二维图像的二维图像数据，该摄像部在该二维图像内包括与所述光源对应的明部和亮度比该明部低的暗部的位置处对薄片状成形体进行多次摄像动作；和检查用图像数据生成部，根据由所述摄像部生成的多个二维图像数据，生成检查用图像数据，所述检查用图像数据生成部包括：边界提取部，提取由各二维图像数据所表示的各二维图像内的所述明部与所述暗部的边界线部；重新提取部，连接所述边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰，从二维图像数据中提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素；和合成部，生成由所述重新提取部所提取的像素构成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据。
此外，本发明提供一种缺陷检查装置，其具备：所述图像生成装置；和显示部，显示由通过所述图像生成装置的检查用图像数据生成部生成的检查用图像数据所表示的图像。
另外，本发明提供一种用于检查薄片状成形体的缺陷的缺陷检查方法，包括：摄像步骤，在通过在薄片状成形体的宽度方向上直线状延伸的光源向该薄片状成形体照射光的同时在该薄片状成形体的长边方向上传输该薄片状成形体的状态下，对该薄片状成形体进行摄像动作来生成表示二维图像的二维图像数据，在该摄像步骤中，对薄片状成形体进行多次摄像动作，以使在该二维图像内包括与所述光源对应的明部和亮度比该明部低的暗部；边界提取步骤，提取在所述摄像步骤中生成的各二维图像数据所表示的各二维图像内的所述明部与所述暗部的边界线部；重新提取步骤，连接所述边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰，从二维图像数据中提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素；合成步骤，生成由在所述重新提取步骤中提取出的像素构成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据；和显示步骤，显示由在所述合成步骤中生成的检查用图像数据所表示的图像。
根据本发明，在图像生成装置中，在向传输中的薄片状成形体照射光的状态下，对该薄片状成形体进行多次摄像动作来生成多个二维图像数据。并且，提取由各二维图像数据所表示的各二维图像内的明部与暗部的边界线部。接着，连接该边界线部之后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰。然后，从二维图像数据中重新提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素，生成由构成原来的边界线的像素形成的一维图像数据。同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据。
在薄片状成形体中产生了缺陷的情况下，当正在稳定地传输该薄片状成形体且缺陷位于边界线部附近时，由于该缺陷，表观边界线会变成出现了尖锐的峰的翘曲的曲线。因此，平滑化该表观边界线后得到的原来的边界线不同于表观边界线。此外，在薄片状成形体重产生了缺陷的情况下，当该薄片状成形体在传输中有变化且缺陷并未位于边界线部附近时，由于该薄片状成形体的变化，表观边界线会变成坡度小的曲线。因此，平滑化该表观边界线之后得到的原来的边界线是与表观边界线大致相同的曲线或者与表观边界线相同的曲线。
因此，根据各二维图像数据生成由构成原来的边界线的像素形成的一维图像数据，合成这样得到的多个一维图像数据来作为检查用图像数据，从而能够通过明部和暗部的位置关系生成表示缺陷的位置的检查用图像数据。其结果，能够基于该检查用图像数据判断薄片状成形体有无缺陷，能够防止因薄片状成形体的变化等而导致错误地判断缺陷的有无的状况。
此外，根据本发明，缺陷检查装置具备所述本发明所涉及的图像生成装置和显示部。显示部显示由通过图像生成装置的检查用图像数据生成部生成的检查用图像数据所表示的图像。通过显示部观察基于检查用图像数据显示的图像，从而能够判断有无缺陷，能够防止因薄片状成形体的变化等而导致错误地判断缺陷的有无的状况。
另外，根据本发明，在缺陷检查方法中，在摄像步骤中，在向传输中的薄片状成形体照射光的状态下，对该薄片状成形体进行多次摄像动作来生成多个二维图像数据。并且，在边界提取步骤中，提取由各二维图像数据表示的各二维图像内的明部与暗部的边界线部。接着，在重新提取步骤中，连接该边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰。然后，从二维图像数据中重新提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素。然后，在合成步骤中，生成由构成原来的边界线的像素形成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据，生成根据明部和暗部的位置关系表示缺陷的位置的检查用图像数据，在显示步骤中显示由检查用图像数据表示的图像。通过观察在显示步骤中显示的基于检查用图像数据表示的图像，能够判断有无缺陷，能够防止因薄片状成形体的变化等而导致错误地判断缺陷的有无的状况。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的缺陷检查装置100的立体图。
图2是表示本发明所涉及的缺陷检查装置100的框图。
图3是表示本发明所涉及的缺陷检查方法的步骤图。
图4是表示薄片状成形体K的样子的图。
图5是表示通过对薄片状成形体K进行拍摄而得到的图像的图。
图6是表示通过对薄片状成形体K进行拍摄而得到的图像的图。
图7是表示通过对薄片状成形体K进行拍摄而得到的图像的图。
图8是表示通过对薄片状成形体K进行拍摄而得到的图像的图。
图9是用于说明重新提取部1412的处理的具体例的图。
图10是用于说明通过线传感器照相机检查有无薄片状成形体L中产生的点状凹部缺陷的方法的一例的图。
图11是用于说明薄片状成形体L有变化的情况的图。
具体实施方式
以下，说明本发明所涉及的图像生成装置、缺陷检查装置以及缺陷检查方法。图1是表示本发明所涉及的缺陷检查装置100的立体图。图2是表示本发明所涉及的缺陷检查装置100的框图。图3是表示本发明所涉及的缺陷检查方法的步骤图。缺陷检查装置100是用于检查薄片状成形体的缺陷的装置，是能够实施用于检查该缺陷的方法、即本发明所涉及的缺陷检查方法的装置。作为薄片状成形体，缺陷检查装置100例如能检查偏振薄膜、相位差薄膜等光学薄膜，尤其适合卷成筒状(web)来保管及输送的长条状光学薄膜的检查。
薄片状成形体例如由热塑性树脂等树脂构成。作为由树脂构成的薄片状成形体，例如可列举使从挤压机压出的热塑性树脂经过辊的间隙来对表面实施平滑化和赋予光泽的处理，通过领取辊冷却传输辊上的同时进行领取，从而成形的成形体。成为薄片状成形体的材料的热塑性树脂例如有甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、三乙酰纤维素树脂等。薄片状成形体可仅由这些热塑性树脂中的一种构成，也可层叠这些热塑性树脂的多个种类而构成。
薄片状成形体可具有任意的厚度。例如，薄片状成形体可具有偏振薄膜或相位差薄膜等一般被称为“薄膜”的比较薄的厚度，也可具有一般被称为“板”的比较厚的厚度。
作为这种薄片状成形体的缺陷的例，可列举在成形时产生的气泡、鱼眼状斑瑕、异物、胎印、打痕、瑕疵等点状缺陷(点缺陷)、因折叠痕迹等产生的所谓的弯曲处(knick)、因厚度不同而产生的所谓的原抗线等线状缺陷(线缺陷)。
如图1以及图2所示，缺陷检查装置100具备本发明所涉及的图像生成装置1和显示部21。缺陷检查装置100的图像生成装置1具备：将薄片状成形体K在其长边方向(以下称作“Y方向”)的一个方向上传输的传输部11；在薄片状成形体K的宽度方向(以下称作“X方向”)上具有直线状延伸的光源的光照射部12；对薄片状成形体K进行摄像动作来生成表示二维图像的二维图像数据的摄像部13；和信息处理装置14。信息处理装置14具有检查用图像数据生成部141，该检查用图像数据生成部141包括边界提取部1411、重新提取部1442和合成部1413。信息处理装置14还具有控制传输部11的动作的未图示的传输控制部。信息处理装置14可通过PC(Personal Computer)等来实现。另外，信息处理装置14中的检查用图像数据生成部141也可通过FPGA(Field-programmable gate array)、GPGPU(General-purposecomputing on graphics processing units)等图像处理板或摄像部13的内部硬件来实现。
如图3所示，本发明所涉及的缺陷检查方法包括摄像步骤S1、边界提取步骤S2、重新提取步骤S3、合成步骤S4和显示步骤S5。
在摄像步骤S1中，在通过光照射部12的光源向薄片状成形体K照射光的同时，通过传输部11在Y方向的一个方向上传输薄片状成形体的状态下，由摄像部13对薄片状成形体K进行多次摄像动作，以使在二维图像内包含与光照射部12的光源对应的明部和亮度比该明部低的暗部。
边界提取步骤S2是通过边界提取部1411提取边界线部的步骤，该边界线部包括由摄像步骤S1中通过摄像部13生成的各二维图像数据表示的各二维图像内的从明部变到暗部的边界线部、或、从暗部变到明部的边界线部。
重新提取步骤S3是通过重新提取部1412以连接在边界提取步骤S2中得到的边界线部而看作表观边界线且不存在该表观边界线中出现的尖锐的峰的方式使该表观边界线平滑化，从二维图像数据提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素的步骤。
合成步骤S4是通过合成部1413生成在重新提取步骤S3中由重新提取部1412提取出的像素所构成的一维图像数据，且同样合成从多个二维图像数据中得到的多个一维图像数据，生成根据亮度变化来表示凹部缺陷或凸缺陷的位置的检查用图像数据的步骤。例如，在从明部变到暗部时的边界线部中，作为亮度暗的部位而表示凹部缺陷的位置。
显示步骤S5是在显示部21显示在合成步骤S4中由合成部1413生成的检查用图像数据所表示的检查用图像的步骤。
利用图4～图8来说明各步骤S1～S5。图4是表示薄片状成形体K的样子的图，图5～图8是表示通过对薄片状成形体K进行的拍摄而得到的图像的图。如图4所示，假设在薄片状成形体K中产生了点状凹部缺陷K1。此外，假设按照图4(a)、图4(b)、图4(c)所示的顺序在Y方向的一个方向上传输薄片状成形体K。
如图4(a)所示，在X方向上直线状延伸的光照射部12的光源使薄片状成形体K上产生在X方向上直线状延伸的明部K2和亮度比该明部K2低的暗部K3。明部K2直线状延伸是指正在稳定地传输薄片状成形体K，且薄片状成形体K无变化，而且凹部缺陷K1不在明部K2附近。如图4(b)所示，如果凹部缺陷K1位于明部K2的附近，则明部K2不会是直线状。图4(c)不同于图4(a)以及图4(b)，表示在传输中薄片状成形体K有变化，此时虽然凹部缺陷K1不位于明部K2附近，但是由于薄片状成形体K有变化，因此明部K2不是直线状。
图4所示的双点划线A表示摄像部13的摄像范围。在摄像步骤S1中，摄像部13在该摄像范围内进行摄像动作，以使明部K2及与该明部K2相邻的暗部K3进入。作为图4(a)中的摄像结果的二维图像是图5(a)所示的二维图像，作为图4(b)中的摄像结果的二维图像是图6(a)所示的二维图像，作为图4(c)中的摄像结果的二维图像是图7(a)所示的二维图像。构成各二维图像的各像素被分割为在图5、图6及图7中成为X方向右侧的连续增大的整数的X坐标值、和成为Y方向下侧的连续增大的整数的Y坐标值。另外，在图5(a)、图6(a)及图7(a)中，将明部设为白色部，将暗部设为斜线部。
在边界提取步骤S2中，从图5(a)、图6(a)及图7(a)所示的各二维图像中通过边界提取部1411提取边界线部。边界线部例如是二维图像内的明部的一部分之中与该明部相邻且变化成Y坐标值比该明部大的暗部的部分。边界线部可通过现有技术中的公知的边缘提取方法提取。例如，针对二维图像中的沿着Y方向的1列像素列的数据，从Y坐标值最小的像素开始按顺序设为关注像素，当Y坐标值比该关注像素大1的像素的亮度值比该关注像素的亮度值大规定的阈值以上时，将Y坐标值比该关注像素大1的像素作为构成边界线部的像素来提取即可。以下，将这样提取的像素称作提取像素。图5(b)、图6(b)及图7(b)分别表示从图5(a)、图6(a)及图7(a)所示的各二维图像中提取出的像素所构成的边界线部。通过连接彼此相邻的像素列的边界线部，从而获得表观边界线。
在明部与暗部的边界线附近存在缺陷的情况下，这样获得的表观边界线受到该缺陷的影响，会出现尖锐的峰。重新提取步骤S3是获得去除了该缺陷的影响的构成原来的边界线的边界线部的步骤。为此，在重新提取步骤S3中，首先，平滑化表观边界线，以使表观边界线中不存在尖锐的峰。例如，将峰的高度为峰的宽度的规定倍数(例如1/2倍～2倍)以上的峰看作尖锐的峰，为了去除相应尖锐的峰，将该峰的底边的直线设为原来的边界线。在重新提取步骤S3中，从原来的二维图像数据提取这样得到的构成原来的边界线的像素。以下，将这样提取出的像素称作重新提取像素。
在明部与暗部的边界线附近不存在缺陷的情况下，在边界提取步骤S2中得到的表观边界线中不会出现尖锐的峰，在重新提取步骤S3中得到的原来的边界线与在边界提取步骤S2中得到的表观边界线相同。因此，当在明部与暗部的边界线附近不存在缺陷且在边界提取步骤S2中得到的表观边界线中不存在尖锐的峰的情况下，实质上也可以跳过重新提取步骤S3。
在图5(b)、图6(b)、以及图7(b)中分别用双点划线表示表观边界线j1、j2、j3。图5(b)所示的边界线j1是直线，图7(b)所示的边界线j3是无尖锐的峰的坡度小的曲线。因此，关于图5(a)所示的二维图像以及图7(a)所示的二维图像，在重新提取步骤S3中无须进行像素的重新提取，构成表观边界线的像素就是构成原来的边界线的像素。相对于此，图6(b)所示的边界线j2是具有尖锐的峰的翘曲的曲线。将该翘曲的边界线j2平滑化之后的曲线是图6(b)中用虚线表示的直线j4。因此，针对X坐标值1～4以及8～10，原来的边界线与原是表观边界线的j2相同，针对X坐标值5～7，原来的边界线是直线j4。在重新提取步骤S3中，从原来的二维图像数据提取所得到的构成原来的边界线的像素的数据。图6(c)表示从图6(a)所示的二维图像内提取出的重新提取像素。重新提取像素之中，X坐标值5～7的像素对应于因包含在原来的二维图像数据中的缺陷部而翘曲的边界线部，具有亮度比其他像素暗的亮度值。
在合成步骤S4中，从在重新提取步骤S3通过重新提取部1412从各二维图像内提取出的重新提取像素之中，通过合成部1413生成表示一维图像的一维图像数据。一维图像数据是使重新提取像素的X坐标值和亮度值建立了对应关系的图像数据。图5(c)、图6(d)及图7(c)表示与图5(a)、图6(a)及图7(a)所示的各二维图像对应的一维图像。
另外，在合成步骤S4中，合成同样从多个二维图像数据中得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据。合成是按照如下方式进行的，即：使与通过摄像部13先生成的二维图像数据对应的一维图像数据具有小的Y坐标值、与通过摄像部13后生成的二维图像数据对应的一维图像数据具有大的Y坐标值，且各一维图像数据的X坐标值不变，在Y方向上连续地配置并组合多个一维图像数据。图8表示检查用图像，该检查用图像是由检查用图像数据所表示的，该检查用图像数据是根据表示图5(c)、图6(d)及图7(c)所示的一维图像的一维图像数据进行合成的。
在合成步骤S4中，也可以对各一维图像数据进行2值化。成为2值化的阈值的亮度值被设定成一维图像数据所表示的一维图像内的明部的像素和暗部的像素在2值化之后变成互不相同的值。例如，2值化的阈值是该一维图像数据中的最大亮度值和最小亮度值的相加平均值。在进行2值化的情况下，对各一维图像数据进行2值化之后，进行检查用图像数据的合成。另外，2值化的顺序并不限于上述的顺序，也可以是合成一维图像数据之后对该合成之后的二维图像数据进行2值化，从而生成检查用图像数据。
在显示步骤S5中，使显示部21显示由检查用图像数据表示的检查用图像。例如，使显示部21将检查用图像显示成基于各像素的亮度值而暗部变黑、明部变白的方式。
根据这种由缺陷检查装置100实施的包括各步骤S1～S5的缺陷检查方法，在薄片状成形体K中产生了凹部缺陷K1的情况下，如图4(b)所示，当稳定地传输该薄片状成形体K且凹部缺陷位于边界线部附近时，通过该凹部缺陷K1，如图6(b)所示那样表观边界线变成翘曲的曲线j2。因此，构成使该边界线j2平滑化之后的直线j4的二维图像内的像素如图6(c)所示那样包括暗部。此外，在薄片状成形体K中产生了凹部缺陷K1的情况下，如图4(c)所示，当该薄片状成形体K在传输中有变化且凹部缺陷K1不位于边界线部附近时，因该薄片状成形体K的变化，如图7(b)所示，表观边界线j3变成坡度小的曲线。因此，使该边界线j3平滑化之后的曲线是与边界线j3几乎相同的曲线或与边界线j3相同的曲线，与该曲线对应的二维图像内的像素不会离作为明部的一部分的边界线部太远，与图7(b)所示的结果相同。因此，根据这些各部分来生成图6(d)以及图7(c)所示的各一维图像数据，合成多个一维图像数据来设为检查用图像数据，从而能够生成通过暗部表示缺陷的位置的检查用图像数据。其结果，通过观察基于该检查用图像数据显示的图8所示的检查用图像，能够判断有无缺陷，能够防止因薄片状成形体K有变换等而导致错误地判断有无缺陷的状况。
以下，更详细说明缺陷检查装置100。图1以及图2所示的传输部11是在Y方向上传输隔着一定宽度沿Y方向连续的薄片状成形体K的装置。传输部11例如具备在Y方向上传输薄片状成形体K的送出辊和接收辊，可通过旋转编码器等来测量传输距离。传输部11在Y方向上传输薄片状成形体K的传输速度例如被设定为2m/分～30m/分。
光照射部12具备在与Y方向正交的方向即X方向上延伸的直线状的光源、和进行固定以使该光源的位置相对于传输部11的送出辊以及接收辊成为固定位置的未图示的固定部件。光源被配置成以薄片状成形体K为基准，能够在与摄像部13相同的一侧或与摄像部13相反的一侧向该薄片状成形体K的表面照射光。光源被配置成至薄片状成形体K的表面中的明部的距离为例如200mm。作为光源，只要是金属卤化物灯、卤素传输灯、荧光灯等发出不会影响薄片状成形体K的组成以及性质的光的灯即可，没有特别限定。
光照射部12也可以具备在光源与薄片状成形体K之间配置的缝隙部件。缝隙部件例如是在由树脂构成的具有透光性的板状基底中，具有遮光性且在X方向上延伸的带状的遮光区域部沿着Y方向隔着规定间隔而形成的部件。光照射部12具备这种缝隙部件的情况下，在薄片状成形体K的表面能够形成在X方向上延伸的明部和暗部交替地重复的明暗图案，利用该明暗图案，能够生成检查用图像数据。
摄像部13由CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor)的区域传感器构成。摄像部13被配置成以薄片状成形体K为基准能够在与光源相同的一侧或与光源相反的一侧拍摄该薄片状成形体K的表面，接受来自该薄片状成形体K的透射光或反射光来生成二维图像数据。摄像部13可以通过1个区域传感器来生成二维图像数据，也可以根据通过在X方向上排列的多个区域传感器取得的数据来生成二维图像数据。摄像部13被配置成摄像范围是薄片状成形体K的X方向上的整个区域。
图1所示的摄像范围的Y方向上的长度W优选在摄像部13的按快门时间内所传输的薄片状成形体K的传输距离的至少2倍以上。换言之，摄像范围的Y方向的长度W优选设定成相对于薄片状成形体K的同一部分可进行2次以上的摄像动作。例如，当摄像部13的按快门时间为1/30秒～1秒时，摄像范围的Y方向的长度W被设定为5mm～50mm左右。由此，通过增加薄片状成形体K的同一部分的拍摄次数，从而能够高精度地检查缺陷。
显示部21例如是液晶显示器、EL(Electroluminescence)显示器、等离子显示器等。显示部21在显示画面上显示由检查用图像数据表示的检查用图像。
检查用图像数据生成部141由CPU(Central Processing Unit)等控制运算电路、DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)等易失性存储器以及闪烁ROM(Read Only Memory)、EEPROM(注册商标)、HDD(Hard Disk Drive)等非易失性存储器构成。检查用图像数据生成部141的非易失性存储器中存储有起到边界提取部1411、重新提取部1412以及合成部1413的功能的程序数据，根据该程序数据，检查用图像数据生成部141发挥边界提取部1411、重新提取部1412以及合成部1413的功能。另外，检查用图像数据生成部141也可通过FPGA或GPGPU等图像处理板或摄像部13的内部硬件来实现。
边界提取部1411通过现有技术中公知的边缘提取方法，从摄像部13生成的二维图像数据所表示的二维图像内中提取边界线部。重新提取部1412将边界线部连接在一起看作是表观边界线，对该表观边界线进行平滑化，以去除在该表观边界线中出现的尖锐的峰，从二维图像数据中重新提取进行平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素。合成部1413生成由重新提取出的像素构成的一维图像数据，同样合成从多个二维图像数据中得到的多个一维图像数据，生成检查用图像数据。
以下，详细说明重新提取部1412的重新提取。重新提取部1412通过以下的(1)～(8)的处理，进行来自二维图像内的像素的重新提取。
(1)在通过边界提取部1411提取出的提取像素之中，将X坐标值最小的像素设为最初的关注像素。(1)的处理之后进入(2)的处理。
(2)假设构成边界线部的、从关注像素开始在+X方向上的规定数(例如，作为提取对象的二维图像在X方向上的所有像素数的1/40～1/20的数)为止的范围内的提取像素以及-X方向上的该规定数为止的范围内的提取像素，判定是否满足以下条件，即<1>这些范围内的所有提取像素的Y坐标值为该关注像素的Y坐标值以上，且<2>+X方向的该范围内的提取像素之中的至少1个、以及-X方向的该范围内的提取像素中的至少1个都具有比该关注像素的Y坐标值大的Y坐标值。
在满足这些<1>以及<2>这两个条件的情况下，将当前关注像素设定为峰顶点像素，进入(3)的处理。
在不满足这些<1>以及<2>这两者或其中之一的条件的情况下，当存在X坐标值比当前关注像素大1的提取像素时，将X坐标值比当前关注像素大1的提取像素变更为下一关注像素，再次进行(2)的处理。
在不满足这些<1>以及<2>这两者或其中之一的条件的情况下，当不存在X坐标值比当前关注像素大1的提取像素时，进入(5)的处理。
利用图9，说明重新提取部1412进行的处理的具体例。图9(a)表示二维图像的一部分，图9(b)表示通过边界提取部1411从该二维图像提取出的提取像素的一部分。图9(c)表示将上述规定数设为3、将图9(b)的像素P1设为关注像素时包括该关注像素的上述范围内的提取像素。此外，图9(d)表示将上述规定数设定为3、将图9(b)的像素P2设为关注像素时包括该关注像素的上述范围内的提取像素。图9(c)所示的提取像素中，包括Y坐标值比作为关注像素的像素P1的Y坐标值小的提取像素。因此，像素P1未被设定为峰顶点像素，X坐标值比像素P1大1的提取像素被变更为下一关注像素。图9(d)所示的各提取像素全部的Y坐标值都比作为关注像素的像素P2的Y坐标值大。因此，像素P2被设定为峰顶点像素，进入(3)的处理。
(3)将X坐标值比峰顶点像素小的提取像素之中Y坐标值比峰顶点像素大且X坐标值最大的提取像素设为峰左端候补像素。此外，将X坐标值比峰顶点像素大的提取像素之中Y坐标值比峰顶点像素大且X坐标值最小的提取像素设为峰右端候补像素。将图9(b)所示的像素P2设定为峰顶点像素时，像素P3成为峰左端候补像素，像素P4成为峰右端候补像素。(3)的处理之后进入(4)的处理。
(4)以下的(4-1)的处理和(4-2)的处理按照该顺序依次进行，或者并列进行。
(4-1)判断是否满足X坐标值比当前峰左端候补像素小1的提取像素的Y坐标值比当前峰左端候补像素的Y坐标值大的条件。
在满足该条件的情况下，将X坐标值比当前峰左端候补像素小1的提取像素变更为下一峰左端候补像素，再次进行(4-1)的处理。在不满足该条件的情况下，将当前峰左端候补像素设定为与当前峰顶点像素(最后设定的峰顶点像素)对应的峰左端像素。
(4-2)判定是否满足X坐标值比当前峰右端候补像素大1的提取像素的Y坐标值比当前峰右端候补像素的Y坐标值大的条件。
在满足该条件的情况下，将X坐标值比当前峰右端候补像素大1的提取像素变更为下一峰右端候补像素，再次进行(4-2)的处理。在不满足该条件的情况下，将当前峰右端候补像素设定为与当前峰顶点像素(最后设定的峰顶点像素)对应的峰右端像素。
通过(4-1)的处理以及(4-2)的处理，设定与当前峰顶点像素对应的峰左端像素以及峰右端像素之后，判定当前峰左端像素或当前峰右端像素是否已经被设定为与其他峰顶点像素对应的峰左端像素或峰右端像素。
在当前峰左端像素或当前峰右端像素已经被设定为与其他峰顶点像素对应的峰左端像素或峰右端像素时，解除当前峰顶点像素以及与其相对应的当前峰左端像素以及当前峰右端像素的设定。在当前峰左端像素或当前峰右端像素未被设定为与其他峰顶点像素对应的峰左端像素或峰右端像素时，不解除当前峰顶点像素以及与其相对应的当前峰左端像素以及当前峰右端像素的设定，使其保持不变。
解除或保持不变当前峰顶点像素、当前峰左端像素、以及当前峰右端像素的设定之后，若存在X坐标值比当前关注像素大1的提取像素，则将X坐标值比当前关注像素大1的提取像素变更为下一关注像素，再次进行(2)的处理，若不存在X坐标值比当前关注像素大1的提取像素，则进入(5)的处理。
在图9(b)所示的例中，通过上述(1)～(4)的处理，将像素P2设定为峰顶点像素，分别设定像素P5以及像素P6作为与其对应的峰左端像素以及峰右端像素。此外，将像素P7设定为又一个峰顶点像素，分别设定像素P8以及像素P9作为与其对应的峰左端像素以及峰右端像素。
(5)将峰顶点像素之中X坐标值最小的像素设为最初的关注像素。
(5)的处理之后进入(6)的处理。
(6)判断是否满足与关注像素对应的峰左端像素和峰右端像素在X方向上的距离(峰右端像素的X坐标值-峰左端像素的X坐标值)为规定像素数(例如，成为提取对象的二维图像在X方向上的所有像素数的(1/20～1/5)的数)以下的条件。
在满足该条件的情况下，进入(7)的处理。
在不满足该条件的情况下，当存在X坐标值比当前关注像素大的峰顶点像素时，将X坐标值比当前关注像素大且X坐标值最接近的峰顶点像素变更为下一关注像素，再次进行(6)的处理。
在不满足该条件的情况下，当不存在X坐标值比当前关注像素大的峰顶点像素时，结束一系列处理。
(7)判定是否满足如下条件，即：当前关注像素和与当前关注像素对应的峰左端像素在Y方向上的距离(峰左端像素的Y坐标值-峰顶点像素的Y坐标值)、或当前关注像素和与当前关注像素对应的峰右端像素在Y方向上的距离(峰右端像素的Y坐标值-峰顶点像素的Y坐标值)之中较短的距离是峰左端像素和峰右端像素在X方向上的距离(峰右端像素的X坐标值-峰左端像素的X坐标值)的规定倍(例如，1/2倍～2倍)以上。
在满足该条件的情况下，进入(8)的处理。
在不满足该条件的情况下，当存在X坐标值比当前关注像素大的峰顶点像素时，将X坐标值比当前关注像素大且X坐标值最接近的峰顶点像素变更为下一关注像素，再次进行(6)的处理。
在不满足该条件的情况下，当不存在X坐标值比当前关注像素大的峰顶点像素时，结束一系列处理。
在图9(b)所示的例中，峰顶点像素P2以及与其相对应的峰左端像素P5和峰右端像素P6满足(6)的条件以及(7)的条件。峰顶点像素P7以及与其相对应的峰左端像素P8和峰右端像素P9中，峰顶点像素P7与峰左端像素P8在Y方向上的距离、以及峰顶点像素P7与峰右端像素P9在Y方向上的距离是峰左端像素P8与峰右端像素P9在X方向上的距离的1/5，并不是规定值(例如，1/2～2)倍数以上，因此不满足(7)的条件。
由此，通过(6)的条件以及(7)的条件，能够仅选择认为是因缺陷引起的尖锐的峰，不会选择认为不是因缺陷引起的不陡的峰。
(8)计算出表示连接与当前关注像素对应的峰左端像素和峰右端像素的线段的式，提取该线段上的像素，设为重新提取像素。其中，当该线段经过在X方向上位于峰左端像素与峰右端像素之间且在Y方向上相邻的2个像素M(xp，yq)、N(xp，yq+1)之间时，将像素N(xp，yq+1)设为重新提取像素。关于通过边界提取部1411提取出的提取像素中具有与重新提取像素相同的X坐标值且具有与重新提取像素不同的Y坐标值的提取像素，利用重新提取像素置换提取像素，作为构成边界线部的像素。由此，将提取像素的一部分置换为重新提取像素而得到的边界线部构成消除了缺陷带来的影响的原来的边界线。如图9(e)所示，置换之后的提取像素与因原来的二维图像数据所包含的凹部缺陷而变形的边界线部对应，因此包括暗部，所以通过该暗部能够表示凹部缺陷的位置。
重新提取部1412通过以上的(1)～(8)的处理进行了重新提取，但是重新提取的方法并不限于此。例如，作为其他重新提取的方法，也可以是对通过边界提取部1411提取出的边界线部拟合用函数表示的曲线，求出拟合曲线(函数曲线)，然后求出使该拟合曲线平滑化之后的平滑化曲线，最后将拟合到该平滑化曲线的二维图像内的像素设为提取像素。作为用于拟合的函数，可列举n次函数、高斯函数、洛仑兹函数、Voigt函数、这些函数的组合等。进行拟合时所使用的拟合的评价方法例如可以使用最小二乘法。
符号说明
1 图像生成装置
11 传输部
12 光照射部
13 摄像部
14 信息处理装置
21 显示部
100 缺陷检查装置
141 检查用图像数据生成部
1411 边界提取部
1412 重新提取部
1413 合成部

Claims (3)

1.一种图像生成装置，生成用于检查薄片状成形体的缺陷的图像数据，具备：
传输部，在薄片状成形体的长边方向上传输该薄片状成形体；
光照射部，具备在薄片状成形体的宽度方向上直线状延伸的光源，通过该光源向薄片状成形体照射光；
摄像部，对传输中的所述薄片状成形体进行摄像动作来生成表示二维图像的二维图像数据，该摄像部在该二维图像内包括与所述光源对应的明部和亮度比该明部低的暗部的位置处对薄片状成形体进行多次摄像动作；和
检查用图像数据生成部，根据由所述摄像部生成的多个二维图像数据生成检查用图像数据，
所述检查用图像数据生成部包括：
边界提取部，提取由各二维图像数据所表示的各二维图像内的所述明部与所述暗部的边界线部；
重新提取部，连接所述边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰，从二维图像数据中提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素；和
合成部，生成由所述重新提取部所提取的像素构成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据。
2.一种缺陷检查装置，具备：
权利要求1所述的图像生成装置；和
显示部，显示由通过所述图像生成装置的检查用图像数据生成部生成的检查用图像数据所表示的图像。
3.一种缺陷检查方法，用于检查薄片状成形体的缺陷，包括：
摄像步骤，在通过在薄片状成形体的宽度方向上直线状延伸的光源向该薄片状成形体照射光的同时在该薄片状成形体的长边方向上传输该薄片状成形体的状态下，对该薄片状成形体进行摄像动作来生成表示二维图像的二维图像数据，在该摄像步骤中，对薄片状成形体进行多次摄像动作以使在该二维图像内包括与所述光源对应的明部和亮度比该明部低的暗部；
边界提取步骤，提取在所述摄像步骤中生成的各二维图像数据所表示的各二维图像内的所述明部与所述暗部的边界线部；
重新提取步骤，连接所述边界线部后看作表观边界线，对该表观边界线进行平滑化以使去除出现在该表观边界线中的尖锐的峰，从二维图像数据中提取平滑化之后得到的构成原来的边界线的像素；
合成步骤，生成由在所述重新提取步骤中提取出的像素构成的一维图像数据，同样地合成根据多个二维图像数据得到的多个一维图像数据来生成检查用图像数据；和
显示步骤，显示由在所述合成步骤中生成的检查用图像数据所表示的图像。
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