DE69923119T2

DE69923119T2 - Vorrichtung zur integrierten Verarbeitung von Defektabbildungen

Info

Publication number: DE69923119T2
Application number: DE69923119T
Authority: DE
Inventors: Minoru Kawasaki-shi Fujita
Original assignee: Toshiba Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: US6535621B1; JP2000036044A; CA2269250A1; DE69923119D1; EP0974831B1; EP0974831A3; EP0974831A2; JP4230566B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer integrierten Verarbeitung von Licht-und-Schatten- und/oder Schmutzdefekten.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung zur Verwendung bei der Untersuchung von Defekten beispielsweise auf einer Rolle (oder Bahn) aus einfachem Material auf der Basis von Bilddaten, die von einer Bilderfassungskamera erzeugt werden, wobei ein Bild der Bahn (z.B. Papier, Film und Vlies usw.), das eine bestimmte Breite aufweist und sich in einer Richtung bewegt, aufgenommen wird.
Herkömmlicherweise sind verschiedene Untersuchungsvorrichtungen wohlbekannt. Bei einer typischen Untersuchungsvorrichtung wird ein Bild eines Werkstücks wie etwa einer Bahn unter Einsatz einer Kamera aufgenommen und Licht-und-Schatten- oder Kleindefekte des Werkstücks werden durch die Verwendung eines von der Kamera erhaltenen Bildsignals untersucht.
Beispielsweise ist 16 der beiliegenden Zeichnungen ein Blockschaltbild, das eine herkömmliche Licht-und-Schatten-Untersuchungsvorrichtung 160 zeigt. Die Vorrichtung 160 enthält eine Zeilensensorkamera 1 zum Aufnehmen eines Bilds einer Bahn 2 als ein untersuchtes Objekt, das eine konstante Breite aufweist und sich in eine Richtung bewegt, eine Leuchte 3 zum Beleuchten einer von der Kamera 1 aufgenommenen Zone R und eine Bildverarbeitungseinrichtung 4 zum Verarbeiten von Daten eines von der Kamera 1 aufgenommenen Bilds und Untersuchen eines Defekts auf der Bahn.
Die Zeilensensorkamera 1 enthält beispielsweise ein Fotodetektorarray aus 1024 Elementen (z.B. ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD)), die entlang einer Linie angeordnet sind. Insbesondere ist die Kamera 1 oberhalb eines Mittelabschnitts entlang einer Breitenrichtung (oder Querrichtung) der Bahn angeordnet, so daß die Fotodetektoren in einem Zeilenarray über die Bahn hinweg in ihrer Querrichtung (Breitenrichtung) und parallel zu der Querrichtung angeordnet sind. Die Leuchte 3 ist unterhalb der Bahn 2 (z.B. auf der Unterseite der Bahn) angeordnet, um die von der Kamera 1 aufzunehmende Zone R von einer Rückfläche der Bahn 2 aus zu beleuchten.
Die Bildverarbeitungseinrichtung 4 detektiert einen Licht-und-Schatten-Defekt durch Beurteilung, ob erhaltene Bilddaten wie etwa Helligkeitsinformationen (z.B. Leuchtkraftinformationen) über einem vorbestimmten Wert liegen, oder detektiert kontrastarme Licht-und-Schatten-Defekte wie etwa spaltenförmige Flecken und Ölflecken usw. etwa über eine Makrofilterverarbeitung, Segmentierung (z.B. Partitionierung) von Bilddaten bei jedem vorbestimmten Bereich, um mehrere Segmente zu bilden, und Durchführen einer Integration innerhalb der jeweiligen Segmente. Danach wird eine Differenzierung vorgenommen, um jeweilige Differenzen zwischen Segmenten jener Integrationswerte oder Funktionen zu erhalten, um Ränder und Kleindefekte durch eine Mikrofilterungsverarbeitung zu detektieren, wobei eine differenzierende Filterverarbeitung verwendet wird.
Eine derartige herkömmliche Untersuchungsvorrichtung 160 ist jedoch auf einen Verarbeitungsvorgang zum getrennten oder unabhängigen Detektieren jener unterschiedlichen Defekte beschränkt. Bei der herkömmlichen Untersuchungsvorrichtung kann detektiert werden, daß es sich bei einem Defekt um Defekte von mehr als einer Art auf dem Werkstück handelt (z.B. kann ein Defekt als eine erste Art von Defekt und als eine zweite Art von Defekt gezählt werden, obwohl der Defekt einen einzigen Defekt darstellt). Dadurch kann die Anzahl von Defekten falsch detektiert werden (kann z.B. größer als eine tatsächliche Anzahl von Defekten sein).
Außerdem ist es unmöglich, anhand der detektierten Ergebnisse zu wissen, welche Merkmale, wie etwa ein tatsächliches Profil und eine tatsächliche Größe usw., die jeweiligen detektierten Defekte auf dem Werkstück aufweisen. Bei der Detektierung des kontrastarmen Licht-und-Schatten-Defekts unter Verwendung der Makrofilterverarbeitung werden somit die Anwesenheit und die Abwesenheit von Defekten bei jedem einen integrierenden Bereich definierenden Segment (z.B. bei einer Segmenteinheit) detektiert. Folglich wird eine räumliche Auflösung in Abhängigkeit davon grob, wie Segmente auf den Bilddaten festgelegt werden. Somit ist es schwierig, Positionen und Größen von Defekten präzise zu detektieren.
Bei einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung für ein integriertes Defektverarbeitungssystem bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
einen Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt zum Detektieren von Licht-und-Schatten-Defekten auf einem Objekt auf der Basis von das Objekt betreffenden und in den Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt eingegebenen Bilddaten;
einen Kleindefektdetektierungsabschnitt zum Detektieren von Rändern und Kleindefekten auf dem Objekt durch Durchführen einer differentiellen Verarbeitung der Bilddaten;
einen kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt zum Durchführen einer differentiellen Verarbeitung eines durch eine integrale Verarbeitung der Bilddaten erhaltenen integrierten Bilds und
einen integrierten Defektverarbeitungsabschnitt zum Erhalten einer integrierten Information, die Defekte involviert, durch integrierte Ausführung einer Verarbeitung der jeweiligen Defekte der Licht-und-Schatten-Defekte, die durch den Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt erhalten werden, der aus dem Kleinde fektdetektierungsabschnitt erhaltenen kleinen Defekte und der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekte, die durch den kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt erhalten werden, wobei der integrierte Defektverarbeitungsabschnitt einen Konnektivitätsanalysierungsabschnitt zum Analysieren einer Konnektivität unter den Licht-und-Schatten-Defekten, den kleinen Defekten und den kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekten umfaßt.
Bei einem zweiten Aspekt enthält eine integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung beim Aufnehmen eines Bilds eines zu untersuchenden Objekts, um Bilddaten zu erhalten und dann auf der Basis der Bilddaten Defekte an dem Objekt auf integrierte Weise zu untersuchen:
eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds eines Objekts zum Ausgeben von Bilddaten und
eine Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1.
Mit dieser Anordnung werden verschiedene Arten von Defekten auf integrierte Weise verarbeitet, um eine detaillierte Detektion zu gestatten, damit man eine präzise Defektinformation beispielsweise über eine Reihe von Defekten, Positionen von Defekten und/oder Größen davon usw. erhält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Licht-und-Schatten-Detektierungsabschnitt auch folgendes enthalten:
einen Projektionsoperationsabschnitt zum Berechnen von Projektionsdaten durch Addieren einer vorbestimmten Anzahl von Bilddaten an einer gegebenen Position entlang einer bestimmten Richtung des Objekts, wobei die Bilddaten durch die Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden;
einen Hintergrundoperationsabschnitt zum Berechnen einer Hintergrundhelligkeit über eine Breitenrichtung des Objekts auf der Basis der durch den Projektionsoperationsabschnitt erhaltenen Projektionsdaten und
einen Differenzoperationsabschnitt zum Entfernen von Schwankungen der Hintergrundhelligkeit über die Breitenrichtung, erhalten durch den Hintergrundhelligkeitsoperationsabschnitt, von den durch die Bildaufnahmeeinrichtung erhaltenen Bilddaten durch Subtrahieren einer ersteren Hintergrundhelligkeit von letzteren Bilddaten.
Mit dieser Anordnung können Schwankungen der Hintergrundhelligkeit, die durch die optischen Systeme der Kamera und der Leuchte und die Größe von Defekten verursacht werden, präzise eliminiert werden, wodurch man eine höchst zuverlässige integrierende Defektverarbeitung erhält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Hintergrundhelligkeitsoperationsabschnitt auch folgendes enthalten:
einen Filter zum Glätten der Projektionsdaten über die Breitenrichtung des Objekts hinweg, erhalten durch den Projektionsoperationsabschnitt; und
einen Normierungsabschnitt zum Berechnen der Hintergrundhelligkeit durch Dividieren der geglätteten Daten durch den Filter durch die vorbestimmte Anzahl, die zum Addieren der Bilddaten an der gegebenen Position verwendet wird.
Mit dem Projektionsoperationsabschnitt kann die Anzahl der Daten, die durch Glättung verarbeitet werden, erheblich gesteigert werden, wodurch die Länge der geglätteten Daten im Vergleich zur Defektgröße erhöht wird. Dadurch kann eine Auswirkung der Defekte auf die Hintergrundhelligkeitsberechnung durch die Glättungsverarbeitung reduziert werden, wodurch eine höchst präzise Hintergrundhelligkeitsberechnung durchgeführt wird.
Außerdem kann die integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Vergleichsabschnitt zum Vergleichen der Ausgabe des Differenzoperationsabschnitts mit einem vorbestimmten Wert enthalten, um die Licht-und-Schatten-Defekte zu detektieren. Mit dieser Anordnung können die Licht-und-Schatten-Defekte zuverlässig detektiert werden.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt weiterhin einen Licht-und-Schatten-Merkmalsdetektierungsabschnitt enthalten zum Detektieren von Licht-und-Schatten-Merkmalen durch Festlegen eines Gittermusters aus Gittern auf einem Bild auf der Basis der Bilddaten, wobei jedes Gitter eine vorbestimmte Größe aufweist, und nachfolgendes Zählen der Anzahl von Pixeln, wobei jedes Pixel in jedem Gitter vorliegt und größer ist als ein Lichtdefektschwellwert, und analoges Zählen der Anzahl von Pixeln, wobei jedes Pixel in jedem Gitter vorliegt und kleiner ist als ein Schattenfehlerschwellwert.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt einen Makrofilterverarbeitungsabschnitt enthalten, wobei der Makrofilterverarbeitungsabschnitt folgendes enthält:
einen integrierenden Operationsabschnitt zum Erhalten eines integrierten Bilds durch Dividieren eines Bilds, das von der Bildaufnahmeeinrichtung ausgegebene Bilddaten enthält, in mehrere Gitter, die im wesentlichen gleichwertige Bereiche zueinander aufweisen, und dann Addieren der in jedem dividierten Gitter vorliegenden Bilddaten;
einen differezierenden Operationsabschnitt zum Erhalten eines differenzierten Bilds durch Durchführen einer Differenzoperation bei jedem vorbestimmten Intervall zwischen Gittern in Verbindung mit dem durch den integ rierenden Operationsabschnitt erhaltenen integrierten Bild und
einen Kontrastdefektdetektierungsabschnitt zum Detektieren von kontrastarmen Defekten auf der Basis des durch den differenzierenden Operationsabschnitt erhaltenen differenzierten Bilds.
Mit einem derartigen Makrofilter können kontrastarme Licht-und-Schatten-Defekte wie etwa ein Ölfleck, Verunreinigung, Markierung usw. mit hoher Präzision detektiert werden.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt weiterhin mehrere Makrofilterverarbeitungsabschnitte ähnlich dem oben erwähnten Makrofilterverarbeitungsabschnitt enthalten, wobei die Makrofilterverarbeitungsabschnitte voneinander hinsichtlich der Gittergröße in einem Bereich verschieden sind, in dem die Addition der Bilddaten durch den integrierenden Operationsabschnitt durchgeführt wird, und voneinander hinsichtlich des Schwellwerts verschieden sind, der je nach der Gittergröße variiert wird und auf der Basis davon, welche Defekte von dem Kontrastdefektdetektierungsabschnitt detektiert werden.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der kontrastarmer-Defektdetektierungsabschnitt weiterhin einen integrierten Makrofilterverarbeitungsabschnitt enthalten, wobei der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt dafür ausgelegt ist, unter Gittern unterschiedlicher Größen in jedem Bereich, in dem die Addition der Bilddaten durch den integrierenden Operationsabschnitt durchgeführt wird, von einem Wert des integrierten Bilds mit Defekten und Erhalten durch eine kleinere Gittergröße seinen Mittelwert zu subtrahieren, um einen subtrahierten Wert zu erhalten, den subtrahierten Wert von einem Wert des integrierten Bilds, erhalten durch eine größere Gittergröße, zu subtrahieren, um ein differenziertes Bild in der größeren Gittergröße zu erhalten und auf der Basis des differenzierten Bilds kontrastarme Defekte in der größeren Gittergröße zu beurteilen und zu detektieren.
Mit dieser Anordnung kann beispielsweise verhindert werden, daß ein durch ein kleineres Gitter detektierter Defekt wieder als ein durch ein größeres Gitter detektierter weiterer, anderer Defekt detektiert wird, wodurch verhindert wird, daß ein Defekt zweimal gezählt wird. Somit enthält die Anzahl der gezählten Defekte nicht den gleichen duplizierten Defekt.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt weiterhin dafür ausgelegt sein, zu dem integrierten Defektverarbeitungsabschnitt die jeweiligen Werte als Makrodefektmerkmale auf der Basis der integrierten Bilder auszugeben, die Defekte involvieren, die durch den integrierten Makrofilterverarbeitungsabschnitt erhalten werden, sowie die Information von Gitterpositionen.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kleindefektdetektierungsabschnitt weiterhin folgendes enthalten:
einen Mikrofilterverarbeitungsabschnitt, der dafür ausgelegt ist, vertikale und horizontale differenzierte Bilder eines Bilds auf der Basis der Bilddaten zu erhalten, ein addiertes Bild zu berechnen, das ein Mittel der Summe der vertikalen und horizontalen differenzierten Bilder ist, und einen Kleindefekt durch Glätten des addierten Bilds hervorzuheben; und
einen Makrofiltermerkmaldetektierungsabschnitt, der dafür ausgelegt ist, den Ausgangswert von dem Mikrofilterverarbeitungsabschnitt zu binären Werten zu digitalisieren, ein Gittermuster aus Gittern festzulegen, wo bei jedes eine vorbestimmte Größe auf dem Bild auf der Basis der Bilddaten aufweist, und die Anzahl der Pixel zu zählen, wobei jedes Pixel den Ausgangswert aufweist, der größer ist als der Schwellwert bei jedem Gitter.
Mit diesem Mikrofilter kann ein Kleindefekt wie etwa ein Auskleidungsdefekt zuverlässig detektiert werden.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schwellwert weiterhin mehrere Arten von Werten enthalten (z.B. drei Arten von Werten), bei denen jeweils die Anzahl von Pixel gezählt wird.
In der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das zu untersuchende Objekt weiterhin eine Bahn enthalten, die eine konstante Breite aufweist und sich in einer konstanten Richtung bewegt, und die Bildaufnahmeeinrichtung kann eine Zeilensensorkamera gegenüber dem Objekt enthalten, die über dessen Breitenrichtung hinweg angeordnet ist.
Bei der integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann der integrierte Defektverarbeitungsabschnitt weiterhin folgendes enthalten:
einen Defektmerkmalsberechnungsabschnitt, der dafür ausgelegt ist, ein vorbestimmtes Merkmal auf der Basis eines durch den Konnektivitätsanalysierungsabschnitt erhaltenen Defekts zu berechnen.
Bei einer derartigen Anordnung kann man beispielsweise eine Fläche, eine Höhe und eine Breite eines umschriebenen Polygons (z.B. Rechtecks), ein Seitenverhältnis, eine Kompaktheit, einen Strukturparameter, eine Randstärke und eine mittlere Dichte, die der Anzahl der verschiedenen fehlerhaften Pixel entsprechen, die einen Defekt darstellen, erhalten, wodurch man integrierte Defektinformationen erhält.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein integriertes Defektverarbeitungsverfahren zum Aufnehmen eines Bilds eines zu untersuchenden Objekts und nachfolgendes Untersuchen, auf der Basis seiner Bilddaten, Defekte des Objekts auf integrierte Weise:
Aufnehmen eines Bilds eines zu untersuchenden Objekts, um Bilddaten zu erhalten;
Detektieren von Licht-und-Schatten-Defekten des Objekts auf der Basis von Licht-und-Schatten-Informationen der durch den Bildaufnahmeschritt erhaltenen Bilddaten;
Durchführen einer differentiellen Verarbeitung der durch den Bildaufnahmeschritt erhaltenen Bilddaten zum Detektieren von Rändern und Kleindefekten des Objekts;
Durchführen einer integralen Verarbeitung der durch den Bildaufnahmeschritt erhaltenen Bilddaten, um ein integriertes Bild zu erhalten und dann eine differentielle Verarbeitung des erhaltenen integrierten Bilds durchzuführen, um kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekte zu detektieren; und
integriertes Durchführen einer Verarbeitung des Licht-und-Schatten-Defekts, der Kleindefekte und der detektierten kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekte, um integrierte Informationen von detektierten Defekten zu erhalten.
Die vorliegende Offenbarung ist mit dem Gegenstand verwandt, der in der am 21. Juli 1998 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 10-205 253 enthalten ist.
Es werden nun eine Vorrichtung und ein Verfahren, jeweils gemäß der vorliegenden Erfindung, beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein Funktionsblockschaltbild, das eine bevorzugte Ausführungsform einer integrierten Defektverarbeitungsvorrichtung 100 zeigt;
2 ein Funktionsblockschaltbild, das einen Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 6 der Vorrichtung 100 von 1 zeigt;
3 ein Funktionsblockschaltbild, das einen Kleindefektdetektierungsabschnitt 7 der Vorrichtung 100 von 1 zeigt;
4 ein Funktionsblockschaltbild, das einen kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 8 der Vorrichtung 100 von 1 zeigt;
5 ein Funktionsblockschaltbild, das einen integrierten Defektverarbeitungsabschnitt 9 der Vorrichtung 100 von 1 zeigt;
6 ein Schemadiagramm, das Bilddaten zeigt;
7 ein Schemadiagramm, das eine durch eine Anzahl, N von Scans erhaltene Datenstruktur zeigt;
8 ein Schemadiagramm, das Projektionsdaten zeigt;
9 ein Schemadiagramm, das eine glättende Verarbeitung der Projektionsdaten zeigt;
10 ein Schemadiagramm, das geglättete Daten zeigt;
11 ein Schemadiagramm, das normierte Daten zeigt;
12 ein Schemadiagramm, das von einem Bildeingabeabschnitt eingegebene Bilddaten zeigt;
13 ein Schemadiagramm, das Bilddaten nach dem Entfernen einer Hintergrundhelligkeit zeigt;
14 ein Schemadiagramm, das einen beispielhaften eindimensionalen Filter zeigt; und
15 ein Schemadiagramm, das eine beispielhafte Konnektivität eines Defekts zeigt, erhalten durch eine Konnektivitätsanalyse.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält eine integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung 100 eine Zeilensensorkamera 1 zum Aufnehmen eines Bilds einer Bahn 2 als ein zu untersuchendes Objekt, das eine im wesentlichen konstante Breite aufweist und sich in eine Richtung bewegt, eine Leuchte 3 zum beleuchten einer Zone auf der Bahn, über der die Kamera 1 das Bahnbild aufnimmt, und eine Bildverarbeitungseinrichtung 4A, über die von der Kamera 1 aufgenommene Bilddaten verarbeitet werden, um eine integrierte Verarbeitung von Defekten (falls vorhanden) auf der Bahn durchzuführen.
Die Zeilensensorkamera 1 enthält beispielsweise 1024 Fotorezeptoren (z.B. ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD)), die in einem Array entlang einer Linie und über einem zentralen Abschnitt in einer Breitenrichtung oder einer Richtung über die Breite der Bahn 2 hinweg und in einer parallelen Beziehung zu der Breitenrichtung angeordnet sind. Die Leuchte 3 ist unter der Bahn 2 plaziert (z.B. an der Unterseite), um die Bahnzone R, die von der Kamera 1 aufgenommen werden soll, von der Rückseite der Bahn 2 aus zu beleuchten.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Bildverarbeitungseinrichtung 4A einen an einen Ausgang der Kamera 1 gekoppelten Bildeingabeabschnitt 5, einen Licht-und-Schatten-Defekt-Detektionsabschnitt 6, einen Kleindefektdetektionsabschnitt 7 und einen kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekt-Detektionsabschnitt 8, die jeweils an den Bildeingabeabschnitt 5 gekoppelt sind, und einen integrierten Defektverarbeitungsabschnitt 9, an den Abschnitte 6, 7, 8 parallel und zur Bereitstellung von Ausgaben an Abschnitt 9 gekoppelt sind.
Wie in 1 gezeigt, enthält der Bildeingabeabschnitt 5 einen Analog-/Digital-(A/D)-Wandler 5a zum Durchführen einer A/D-Umwandlung eines von der Kamera 1 ausgegebenen Bildsignals und einen Speicher 5b, um Bildsignale, die durch Digitalisieren von durch mehrere Scans der Kamera 1 erhaltenen analogen Bildsignalen erzeugt werden, als Bilddaten zu speichern. Dadurch werden die von der Kamera 1 aufgenommenen Bildsignale in der Bildverarbeitungseinrichtung 4 erfaßt (z.B. dorthin geliefert und gespeichert).
Wie in 2 gezeigt, enthält der Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 6 einen Licht-und- Schatten-Detektionsfilterabschnitt 61, der an einen Ausgang des Bildeingabeabschnitts 5 gekoppelt ist, einen Vergleichsabschnitt 62, der an einen Ausgang des Licht-und-Schatten-Detektionsfilterabschnitts 61 gekoppelt ist, und einen Licht-und-Schatten-Merkmalsdetektionsabschnitt 63, der an einen Ausgang des Vergleichsabschnitt 62 gekoppelt ist.
Der Licht-und-Schatten-Detektionsfilterabschnitt 61 enthält einen Projektionsoperationsabschnitt 611, der an den Ausgang des Bildeingabeabschnitts 5 gekoppelt ist, einen Hintergrundhelligkeitsverarbeitungsabschnitt 612 und einen Subtrahierer 613. Der Hintergrundhelligkeitsverarbeitungsabschnitt 612 enthält einen an einen Ausgang des Projektionsverarbeitungsabschnitt 611 gekoppelten eindimensionalen Filter 612a und einen an einen Ausgang des eindimensionalen Filters 612a gekoppelten Normierungsabschnitt 612b. Der Subtrahierer 613 weist Eingänge auf, die an Ausgänge des Normierungsabschnitts 612b und des Bildeingabeabschnitts 5 gekoppelt sind.
Der Vergleichsabschnitt 62 ist an einen Ausgang des Subtrahierers 613 gekoppelt und enthält einen ersten Vergleicher 621 zum Vergleichen der Ausgabe des Subtrahierers 613 mit einen ersten Schwellwert S1 und einen zweiten Vergleicher 622 zum Vergleichen der Ausgabe des Subtrahierers 613 mit einem zweiten Schwellwert S2.
Der Licht-und-Schatten-Merkmalsdetektierungsabschnitt 63 enthält einen an einen Ausgang des ersten Vergleichers 621 gekoppelten Lichtdefektpixelzählabschnitt 631 und einen an einen Ausgang des zweiten Vergleichers 622 gekoppelten Schattendefektpixelzählabschnitt 632.
Wie in 3 gezeigt, enthält der Kleindefektdetektierungsabschnitt 7 einen Mikrofilterverarbeitungsabschnitt 71 und einen Mikrofiltermerkmalsverarbeitungsabschnitt 72. Der Mikrofilterverarbeitungsabschnitt 71 enthält einen horizontalen differenzierten Bildausgabeabschnitt 711 und einen vertikalen differenzierten Bildausgabeabschnitt 712, die beide an den Ausgang des Bildeingabeabschnitts 5 gekoppelt sind, einen an den horizontalen und vertikalen differenzierten Bildausgabeabschnitt 711, 712 gekoppelten Addierer 713 und einen an einen Ausgang des Addierers 713 gekoppelten Glättungsabschnitt 714.
Der Mikrofiltermerkmalsdetektierungsabschnitt 72 enthält mehrere (z.B. 3) Vergleicher, die jeweils an einen Ausgang des Glättungsabschnitts 714 gekoppelt sind. Insbesondere vergleicht ein erster Vergleicher 721 die Ausgabe des Glättungsabschnitts 714 mit einem ersten voreingestellten Wert T1, ein zweiter Vergleicher 722 vergleicht die Ausgabe des Glättungabschnitts 714 mit einem zweiten voreingestellten Wert T2 (T2 > T1), und ein dritter Vergleicher 723 vergleicht die Ausgabe des Glättungsabschnitts 714 mit einem dritten voreingestellten Wert T3 (T3 > T2).
Der Mikrofiltermerkmalsverarbeitungsabschnitt 72 enthält weiterhin einen an einen Ausgang des ersten Vergleichers 721 gekoppelten ersten Pixelzählabschnitt 724, einen an einen Ausgang des zweiten Vergleichers 722 gekoppelten zweiten Pixelzählabschnitt 725 und einen an einen Ausgang des dritten Vergleichers 723 gekoppelten dritten Pixelzählabschnitt 726.
Wie in 4 gezeigt, enthält der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 8 einen ersten, zweiten und dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81, 82 bzw. 83 und einen an Ausgänge der drei Makrofilterverarbeitungsabschnitte 81, 82, 83 gekoppelten Makrofilterintegrierungsverarbeitungsabschnitt 84.
Jeder der Makrofilterverarbeitungsabschnitte 81, 82, 83 beinhaltet jeweils das Integrieren eines Operationsabschnitts 811, 821 oder 831, die jeweils einen voneinan der verschiedenen integrierenden Bereich (Gitter) aufweisen, um ein integriertes Bild durch Ausführen einer Addition innerhalb des integrierenden Bereichs zu erzeugen, einen differenzierenden Operationsabschnitt 812; 822 oder 832, die jeweils, an einen Ausgang seines jeweiligen integrierenden Operationsabschnitts gekoppelt sind, um ein differenziertes Bild durch Differenzieren ihres entsprechenden integrierten Bilds zu erzeugen, einen Kontrastdefektdetektierungsabschnitt 813, 823 oder 833, die jeweils an einen Ausgang ihres entsprechenden differenzierenden Operationsabschnitts gekoppelt sind, um kontrastarme Defekte auf der Basis ihres entsprechenden differenzierten Bilds über einen von dem anderen unterschiedlichen Schwellwert zu detektieren, und einen Mittelwertberechnungsabschnitt 814, 824 oder 834, die jeweils einen Mittelwert ihres entsprechenden integrierten Bilds bestimmen.
Wie in 5 gezeigt, enthält der integrierte Defektverarbeitungsabschnitt 9 einen Konnektivitätsanalysierungsabschnitt 91 (z.B. gekoppelt an Ausgänge des Lichtdefektpixelzählabschnitts 631, des Schattendefektpixelzählabschnitts 632, des ersten, zweiten und dritten Pixelzählabschnitts 724–726 und des integrierten Makrofiltermerkmalsverarbeitungsabschnitt 84), und einen an einem Ausgang des Konnektivitätsanalysierungsabschnitts 91 gekoppelten Defektmerkmaldetektierungsabschnitt 92.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
6 ist eine im Speicher 5b erfaßte Bilddatenstruktur. In 6 veranschaulicht eine horizontale Achse (X-Achse) ein Gebiet von Datenpositionen, das über einen Scan der Zeilensensorkamera 1 gescannt wird, und eine X-Koordinate gibt Positionen der jeweiligen Zeilensensoren an, die Positionskoordinaten auf der Bahn 2 in der Breitenrichtung entsprechen. Bei dem Beispiel von 6 entspricht eine Positionskoordinate von x = 0 einem Ende oder seinem benachbarten Abschnitt der Bahn, wohingegen eine Positionskoordinate x = M dem anderen Ende oder seinem benachbarten Abschnitt der Bahn entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird angenommen, daß bei der Position M = 1024 zum Aufnehmen eines Bilds über die Breite der Bahn hinweg 1024 Fotorezeptoren verwendet werden.
In 6 gibt eine vertikale Achse (Y-Achse) die Anzahl der Scans der Kamera 1 an und weist als die daran vorgesehene Scannummer die Bezugszahlen 0 bis 11 auf. Beispielsweise gibt die Scannummer 0 einen ersten Scan der Kamera 1 an. In 6 sind i Nummern aufgetragen, wobei alle sequentiell jeweils für M Scans organisiert sind. Die Zahl i kann ausgedrückt werden durch i = [y/N] mit der gaußschen Notation „[ ]".
Als nächstes wird der Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 6 in Verbindung mit seiner Funktionsweise beschrieben.
Der Projektionsoperationsabschnitt 611 in dem Licht-und-Schatten-Detektierungsfilterabschnitt 61, wie in 2 gezeigt, erhält eine Projektion unter Verwendung von Scandaten von N Zeilen (N × M) zu einem Zeitpunkt aus dem Speicher, die für seine Operation in 6 repräsentativ sind.
Wie in 7 gezeigt, werden N Bilddaten bei jeder x-Koordinate addiert, um einen schraffierten Abschnitt S zu erzeugen (d.h., Bilddaten an einer vorbestimmten Position in der Querrichtung des zu untersuchenden Objekts werden so lange addiert, bis die Anzahl seiner Bilddaten eine vorbestimmte Anzahl erreicht), wodurch Projektionsdaten wie in 8 gezeigt bereitgestellt werden.
Diese Operation oder Berechnung wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt: Pi = Σf(x, y) (1)wobei i = [y/N], wobei N eine Anzahl von zu addierenden Zeilen definiert, wobei diese Addition bis zu N Zeilennummern durchgeführt wird, wobei mit der Zählung begonnen wird bei y = N·i (d.h. bis zu N·i + N – 1). Als nächstes glättet der eindimensionale Filter 612a die von dem Projektionsoperationsabschnitt 611 erzeugten Projektionsdaten in einem Bereich zwischen +m und –m, beginnend bei seiner x-Koordinate (x₁) in der Richtung der x-Achse, wodurch geglättete Daten erzeugt werden, wie in 10 gezeigt. Diese Operation oder Berechnung wird durch die folgende Gleichung (2) bereitgestellt: Pi(x) = (ΣPi(x – m + j)·g(j)/(Σg(j)) (2)wobei die Addition mit j = 0~2m durchgeführt wird und g beispielsweise für eine Filterfunktion repräsentativ ist, wie in 14 gezeigt, aber durch eine Konstante ersetzt werden kann.
Der Normierungsabschnitt 612 dividiert die geglätteten Daten durch die Anzahl N von wie oben addierten Zeilen, wodurch eine Hintergrundhelligkeit Gi(x) erhalten wird, wie in 11 gezeigt. Diese Operation ist gegeben durch die folgende Gleichung (3): Gi = Pi(x)/N (3)
Der Subtrahierer 613 subtrahiert die erhaltene Hintergrundhelligkeit Gi(x) von von der Kamera 1 in den Bildeingabeabschnitt 5 neu eingegebenen Bilddaten f(x, y). Diese Operation oder Berechnung wird durch die folgende Gleichung (4) bereitgestellt: F(x, y) = f(x, y) – Gi(x), i = [y/N] (4)
Mit dieser Operation werden die eingegebenen Bilddaten f(x, y), wie in 12 gezeigt, durch eine Funktion F(x, y) geändert oder ausgedrückt, aus der Schwankungen der Hintergrundhelligkeit eliminiert sind, wie in 13 gezeigt. In diesem Fall kann je nach der Anzahl der Scans der Zeilensensorkamera 1 die Anzahl der Daten, die der Filterverarbeitung unterzogen wird, erhöht werden. Infolgedessen kann die Länge der durch den Filter erhaltenen geglätteten Daten größer als die Größe der Defekte eingestellt werden. Deshalb können nachteilige Beeinflussungen der Größen von Defekten, die durch Eliminieren der Hintergrundschwankungen verursacht werden, reduziert werden.
Der erste Vergleicher 621 vergleicht diese Funktion F(x, y) mit dem ersten Schwellwert S1, und dann wird von einem Lichtdefekt gesprochen, wenn die Funktion F(x, y) größer ist als der erste Schwellwert S1. Außerdem vergleicht der zweite Vergleicher 622 die Funktion F(x, y) mit dem zweiten Schwellwert S2, und dann wird von einem Schattendefekt gesprochen, wenn die Funktion F(x, y) niedriger ist (z.B. größer hinsichtlich ihres Absolutwerts) als der zweite Schwellwert S2.
Bei dem Licht-und-Schatten-Merkmalsdetektierungsabschnitt 63 wird ein Gitterrastermuster aus Gittern auf einem Bild festgelegt, wobei jedes Gitter in dem Bild auf eine vorbestimmte Größe (16 × 16 Pixel) eingestellt ist. Der Lichtdefektpixelzählabschnitt 631 zählt Pixel S_H(i, j), die innerhalb ihrer jeweiligen Gitter als Lichtdefekte eingestuft werden, und gibt dann den resultierenden Zählwert an den integrierten Defektverarbeitungsabschnitt 9 aus. Analog zählt der Schattendefektpixelzählabschnitt 632 Pixel S_L(i, j), von denen entschieden wird, daß sie innerhalb ihrer entsprechenden Gitter Defekte sind, und gibt dann den resultierenden Zählwert an den integrierten Defektverarbeitungsabschnitt 9 aus.
Als nächstes wird der Kleindefektdetektierungsabschnitt 7 in Verbindung mit seiner Funktionsweise beschrieben.
Der Mikrofilterverarbeitungsabschnitt 71 berechnet ein horizontales differenziertes Bild und ein vertikales differenziertes Bild in Verbindung mit einem zu verarbeitenden Objektbild und enthält die Bilddaten f(x, y). Der horizontale differenzierte Bildausgabeabschnitt 711 führt die Berechnung in Verbindung mit dem zu verarbeitenden Bild f(x, y) wie folgt durch:
HORIZONTALES DIFFERENZIERTES BILD:

FH(x, y)= |(f(x + 1, y – 1) – f(x – 1, y – 1)) + 2x(f(x + 1, y – 1) – f(x – 1, y)) + (f(x + 1, y + 1) – f(x – 1, y + 1))| (5)

Außerdem führt der vertikale differenzierte Bildausgabeabschnitt 712 die Berechnung in Verbindung mit dem zu verarbeitenden f(x, y) Objektbild wie folgt durch:
VERTIKALES DIFFERENZIERTES BILD

FV(x, y) = |(f(x – 1, y + 1) – f(x – 1, y – 1)) + 2x(f(x, y + 1) f(x, y –1)) + (f(x + 1, y + 1) – f(x + 1, y – 1))| (6)

Der Addierer 713 berechnet wie folgt ein addiertes Bild F_A(x, y), das ein Mittel der Summe des vertikalen differenzierten Bilds F_V(x, y) und des horizontalen differenzierten Bilds F_H(x, y) wie jeweils oben erhalten ist. FA(x, y) = (FV(x, y) + FH(x, y))/2 (7)
Der Glättungsabschnitt 714 erhält ein mikrogefiltertes Bild F_M(x, y) durch eine Glättungsfilterverarbeitung des addierten Bilds F_A(x, y) wie folgt:
MIKROGEFILTERTES BILD:

FM(x, y) = (FA(x – 1, y – 1) + FA(x, y – 1) + FA(x + 1, y – 1) + FA(x – 1, y) FA(x, y) + FA(x – 1, y) FA(x – 1, y + 1) + FA(x, y +1) FA(x = 1, y + 1))/9 (8)

Der Mikrofiltermerkmalsdetektierungsabschnitt 72 führt die Defektdetektion durch Digitalisieren der Ausgaben des Glättungsabschnitts 714 in binäre Werte (bzw. binär Digitalisieren) durch, wobei der erste, zweite und dritte Vergleicher 721, 722, 723 verwendet werden, die jeweils einen Schwellwert oder voreingestellten Wert aufweisen (T1, T2, T3 mit einer Beziehung T1 < T2 < T3). Danach erhalten der erste, zweite und dritte Pixelzählabschnitt 724, 725, 726 jeweils die Anzahlen S_M ⁽¹⁾(i, j) , S_M ⁽²⁾(i, j), S_M ⁽³⁾(i, j) von Pixeln, die in jedem Gitterraster der auf dem Bild festgelegten vorbestimmten Größe (16 × 16 Pixel) vorliegen, und geben sie dann an den integrierten Defektverarbeitungsabschnitt 9 aus.
Als nächstes wird der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt 8 in Verbindung mit seiner Funktionsweise beschrieben.
Bei dem ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81 legt der integrierende Operationsabschnitt 811 ein Gittermuster von Gittern, wobei jedes Gitter m × n Pixel aufweist, auf einem eingegebenen Bild fest und addiert dann die Bilddaten in jedem Gitter, um ein integriertes Bild F(x, y) zu erhalten.
Das integrierte Bild F(x, y) kann dann durch die folgende Gleichung (9) ausgedrückt werden: F(x, y) = ΣΣ(mx + x', ny + y') (9)wobei ein erstes F der rechten Seite der obigen Gleichung (9) eine Addition von x'-Werten (die Anzahl von m) von 0 bis m –1 und ein zweites F der rechten Seite der obigen Gleichung (9) eine Addition von y'-Werten (z.B. der Anzahl von m) von 0 bis m – 1 durchführt.
Der differenzierende Operationsabschnitt 812 erzeugt ein differenziertes Bild D(x, y) indem er eine Differenz von Werten zwischen zwei integrierten Bildern F(x, y) in zwei Gittern erhält, die mit einem vorbestimmten Intervall voneinander beabstandet sind, und zwar wie folgt: D(x, y) = |F(x + Δx, y + Δy) – F(x – Δx, y – Δy)| (10)wobei Δx bzw. Δy einen Abstand zwischen den Gittern darstellen, wobei jedes eine entsprechende positive ganze Zahl ist.
Der Kontrastdefektdetektierungsabschnitt 813 bestimmt die Existenz eines Defekts, wenn der durch die Gleichung (10) erzeugte Wert von D(x, y) größer wird als ein vorbestimmter Schwellwert T, wie durch die folgende Gleichung (11) ausgedrückt: D(x, y) > T(= ts1) (11)
Andererseits berechnet der Mittelwertberechnungsabschnitt (oder Durchschnittswertberechnungsabschnitt) 814 einen Durchschnittswert A(x) der integrierten Bilder F(x,y) über folgende Gleichung (12): A(x) = (ΣF(x, y'))/N (12)wobei die Addition von y' = N·i bis N·i + N – 1 ausgeführt wird, wobei der Wert i ausgedrückt wird durch i = [y/N] mit der gaußschen Notation [ ] und N eine beliebige durchschnittliche Länge ist.
Jeder des zweiten und dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 82 und 83 führt auch eine Verarbeitung durch ähnlich der, die von dem ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81 durchgeführt wird. Jedoch sind die bei den jeweiligen integrierenden Operationen 821, 831 verwendeten Gitter (integrierende Bereiche) und die in dem jeweiligen Defektdetektierungsabschnitt 823, 833 verwendeten Schwellwerte T von denen verschieden, die im ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81 verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform verwendet das in dem ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81 eingesetzte Gitter (z.B. der integrierende Bereich) eine beliebige Matrix, beispielsweise 8 × 8, 8 × 16, 16 × 8 oder 16 × 16, von Pixeln. Weiterhin ist der integrierende Bereich des zweiten Makrofilterverarbeitungsabschnitts größer als der des ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitts, und der integrierende Bereich des dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitts ist größer als der des zweiten Makrofilterverarbeitungsabschnitts.
Als nächstes wird der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt 84 in Verbindung mit seiner Funktionsweise beschrieben.
Der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt 84 führt die folgende Verarbeitung zu den jeweiligen, im ersten, zweiten und dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81, 82, 83 detektierten Defektpositionen durch.
Es sei hier angenommen, daß entsprechend dem in dem ersten, zweiten und dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitt 81, 82, 83 erzeugten integrierten Bild der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt 84S S⁽¹⁾(x, y), S⁽²⁾(x, y) und S⁽³⁾(x, y) als integrierte Bilder und T_S1, T_S2, T_S3 als Defektdetektionsschwellwerte verwendet. Weiterhin werden Defektmatrizen, die jeweils das Vorliegen und das Fehlen von Defekten auf dem Bild f(x, y) definieren, ausgedrückt durch: D⁽¹⁾(x, y), D⁽²⁾(x, y) und D⁽³⁾(x, y). Außerdem werden Defektmerkmals matrizen, die jeweils ein Defektmerkmal definieren, ausgedrückt durch: V⁽¹⁾(x, y), V⁽²⁾(x, y) und V⁽³⁾(x, y). Weiterhin wird ein Durchschnitt jeder Spalte auf jedem integrierten Bild jeweils ausgedrückt durch A⁽¹⁾(x), A⁽²⁾(x) und A⁽³⁾(x).
Bei Berücksichtigung des oben gesagten führt der integrierte Makrofilterverarbeitungsabschnitt 84 die folgende Operation durch, um einen Einfluß von in dem ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitt erhaltenen Defekten auf den zweiten und dritten Makrofilterverarbeitungsabschnitt zu eliminieren. In der folgenden Gleichung (13) sei angenommen, daß m = 1, 2, 3 und die Operationsprozedur in einer Sequenz beginnend bei einem kleineren Wert von m zu einem größeren Wert davon durchgeführt wird. S(m)(x, y) = S(m)(x, y) – ΣV(k, I)(I) (13)wobei die Addition des zweiten Terms auf der rechten Seite in Verbindung mit jedem Wert (k, 1) in dem Gitter, das für die Berechnung des ersten Makrofilterverarbeitungsabschnitts verwendet wird, in S^(m)(x, y) enthalten ist.
In einem vorbereitenden Stadium wie oben erwähnt wird die Defektdetektionsverarbeitung wie folgt durchgeführt: ΔS(m)(x, y) = S(m)(x + Δx, y + Δy) – S(m)(x – Δx, y Δy) (14)wobei, wenn herausgefunden wird, daß |ΔS^(m)(x, y)| > t_x ^(m) die folgende Verarbeitung durchgeführt wird. S+ = S(m)(x + Δx, y + Δy) – A(m)(x + Δx, y + Δy) S– = S(m)(x – Δx, y – Δy) – A(m)(x – Δx, y – Δy) (15)
Wenn außerdem herausgefunden wird, daß |S^–| > |S₊|, dann ist die Defektmatrix D^(m)(x – Δx, y – Δy) = 1, V^(m)(x, y) = S_–, wobei S^(m) (x – Δx, y – Δy) Defekte sind.
Wenn sich andererseits herausstellt, daß |S_–| ≤ |S₊|, dann ist die Defektmatrix D^(m)(x + Δx, y + Δy) = 1, V^(m)(x, y) = S₊, wobei S ^(m)(x + Δx, y + Δy) Defekte sind.
Als nächstes wird der integrierte Defektverarbeitungsabschnitt 9 in Verbindung mit der Funktionsweise des Konnektivitätsanalysierungsabschnitts 91 beschrieben.
Der Konnektivitätsanalysierungsabschnitt 91 synthetisiert für jede Größe von vorbestimmten Gittern (16 × 16 Gittermuster von Pixeln) mehrere Defekte von: den jeweiligen Licht-und-Schatten-Defektpixeln S_H(i, j) und S_L(i, j), hergestellt von den Licht-und-Schatten-Defektpixelzählabschnitten 631, 632 des Licht-und-Schatten-Merkmalsdetektierungsabschnitts 6; die jeweiligen Pixel S_M ⁽¹⁾(i, j), S_M ⁽²⁾(i, j) und S_M ⁽³⁾(i, j), hergestellt von dem ersten, zweiten und dritten Pixelzählabschnitt des Mikrofiltermerkmalsdetektierungsabschnitt 72 und die Defektmatrix D^(m)(x + Δx, y + Δy), hergestellt von dem integrierten Makrofilterverarbeitungsabschnitt, um die Konnektivitätsanalyse der Defekte durchzuführen.
Ein Beispiel für diesen kontinuierlichen Defekt ist in 15 gezeigt. Diese Konnektivitätsanalyse wird durchgeführt, indem entschieden (z.B. beurteilt) wird, ob eine Konnektivität zwischen einem beliebigen eines Gitters als einem zentralen und acht (8) Gittern, die das zentrale Gitter umgeben, vorliegt (z.B. eine 8-Verbindungsregel).
Der Defektmerkmalsdetektierungsabschnitt 92 berechnet eine Summe von verschiedenen Merkmalen, die repräsentativ sind für: die Anzahl von Lichtdefektpixeln S_H(i, j), die Anzahl der Schattendefektpixel S_L(i, j), die Anzahl der jeweiligen Pixel S_M ⁽¹⁾(i, j), S_M ⁽²⁾(i, j), S_M ⁽³⁾ (i, j), die die Makrofiltermerkmale sind, die Makrofiltermerkmale V⁽¹⁾(i, j), V⁽²⁾(i, j), V⁽³⁾(i, j) [entsprechend V^(m)(x, y)].
Diese Merkmale beinhalten beispielsweise einen Bereich, eine Höhe und eine Breite eines Begrenzungskastens (z.B. Rechtecks), ein Seitenverhältnis, eine Kompaktheit, einen Strukturparameter, eine Randstärke und eine mittlere Dichte, die den Anzahlen von verschiedenen Defektpixeln entsprechen, die einen Defekt darstellen.
Die Kompaktheit C wird hierbei wie folgt erhalten: C = 4√(SB/SMP) (16)wobei SB die Gesamtzahl von S_H (i, j) oder S_L i, j) und SM die Gesamtzahl S_M ⁽¹⁾(i, j) ist.
Außerdem wird der Strukturparameter 0 wie folgt erhalten: 0 = √((Wx·(Wy)/S) (17)wobei Wx eine Höhe des Defekts, Wy eine Breite des Defekts und S die Anzahl der in dem Defekt enthaltenen Gitter ist.
Weiterhin wird die Randstärke T^α wie folgt erhalten:
wobei S₁, S₂, S₃ jeweils die Gesamtzahlen der Pixel S⁽¹⁾(i, j), S⁽²⁾(i, j), S⁽³⁾(i, j) als die mikrogefilterten Merkmale sind, wobei T1, T2, T3 jeweils den Schwellwerten T1, T2, T3 entsprechen und α eine Konstante ist.
Wie oben beschrieben enthält die integrierte Defektverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds eines zu untersuchenden Objekts zum Ausgeben von Bilddaten; und eine Bildverarbeitungsvorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht.
Dadurch werden verschiedene Defekte auf integrierte Weise verarbeitet, um eine detaillierte Detektion zu gestatten, damit man präzise Defektinformationen über Anzahlen, Positionen und Größen davon erhält.
Wenngleich die Erfindung als eine einzige bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, daß die Erfindung mit Modifikation innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche ausgeübt werden kann.

Claims

Bildverarbeitungsvorrichtung (100) für ein integriertes Defektverarbeitungssystem, das folgendes umfaßt: einen Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt (6) zum Detektieren von Licht-und-Schatten-Defekten auf einem Objekt (2) auf der Basis von das Objekt betreffenden und in den Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt eingegebenen Bilddaten; einen Kleindefektdetektierungsabschnitt (7) zum Detektieren von Rändern und Kleindefekten auf dem Objekt (2) durch Durchführen einer differentiellen Verarbeitung der Bilddaten; einen kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt (8) zum Durchführen einer differentiellen Verarbeitung eines durch eine integrale Verarbeitung der Bilddaten erhaltenen integrierten Bilds und einen integrierten Defektverarbeitungsabschnitt (9) zum Erhalten einer integrierten Information, die Defekte involviert, durch integrierte Ausführung einer Verarbeitung der jeweiligen Defekte der Licht-und-Schatten-Defekte, die durch den Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt (6) erhalten werden, der aus dem Kleindefektdetektierungsabschnitt (7) erhaltenen kleinen Defekte und der kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekte, die durch den kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defektdetektierungsabschnitt erhalten werden, wobei der integrierte Defektverarbeitungsabschnitt (9) einen Konnektivitätsanalysierungsabschnitt (91) zum Analysieren einer Konnektivität unter den Licht-und-Schatten-Defekten, den kleinen Defekten und den kontrastarmes-Licht-und-Schatten-Defekten umfaßt.