JP2004219072A - Method and apparatus for detecting streak defect of screen - Google Patents

Method and apparatus for detecting streak defect of screen Download PDF

Info

Publication number
JP2004219072A
JP2004219072A JP2003002901A JP2003002901A JP2004219072A JP 2004219072 A JP2004219072 A JP 2004219072A JP 2003002901 A JP2003002901 A JP 2003002901A JP 2003002901 A JP2003002901 A JP 2003002901A JP 2004219072 A JP2004219072 A JP 2004219072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
value
defect
screen
streak
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003002901A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Noda
正明 野田
Koichi Kojima
広一 小島
Hironari Ichikawa
裕也 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003002901A priority Critical patent/JP2004219072A/en
Publication of JP2004219072A publication Critical patent/JP2004219072A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect black streaks without being limited to white streaks and to properly detect streaks having various sizes. <P>SOLUTION: This apparatus for detecting the streak defect of the screen has pre-processing means 60-63 for imaging the screen of a target 1 to be inspected and extracting the image of a part to be inspected from the screen to perform flattening processing, a contracted image forming means 64 for forming contracted images of one or more stages from the pre-processed image, a line detecting filter processing means 65 for applying a line detecting filter in different directions in order to enhance the streaks with respect to each of the contracted images, a statistical data processing means 66 for calculating statistical data on the basis of the brightness values of pixels in the whole region of each image of which the streak defects are enhanced in the different directions and a defect candidate presence deciding means 67 for setting the threshold of the brightness value on the basis of the statistical data to extract a defect candidate from the statistical data and the threshold. The preprocessing means 60-63 take the difference between the image of the part to be inspected and a background image to form a background difference image for removing streaks other than the target to be inspected and removing the irregularity of the background difference image. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の表示デバイスやその応用製品であるプロジェクタ等の製造における検査工程において、スジ欠陥を精度よく自動的に検出する画面のスジ欠陥検出方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のLCDパネル検査における線ムラ検出方法は、LCDパネルの濃淡画像の各画素を注目画素とし、各注目画素毎に、注目画素を中心とする所定範囲内において、垂直方向、水平方向および少なくとも2つの斜め方向毎に、画素値の足し込み演算を行い、各演算結果のうちの最大値を当該注目画素の画素値とする処理を行うことにより、線ムラ抽出用画像を生成するステップ、ならびに線ムラ抽出用画像を所定の閾値を用いて2値化処理することにより、線ムラを検出するステップを備えてなるものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−240933号公報(第1頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のLCDパネル検査における線ムラ検出方法は、LCDパネルの濃淡画像の各注目画素毎に、注目画素を中心とする所定範囲内において、垂直方向、水平方向および少なくとも2つの斜め方向毎に、画素値の足し込み演算を行い、各演算結果のうちの最大値を当該注目画素の画素値とする処理を行うことにより、線ムラ抽出用画像を生成し、背景よりも輝度の高い線ムラを検出するようにしているから、背景よりも輝度の低い線ムラ、例えば黒スジは検出することができない。
また、細いスジと太いスジでは、一般に別の閾値を用いて欠陥を抽出する必要があるが、従来例では、このサイズ毎の配慮がなされていないため、目視検査との整合性がとれないという問題点があった。
【0005】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、白スジに限らず、黒スジも検出でき、さらに各種サイズのスジを適切に検出することができる画面のスジ欠陥検出方法及び装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法は、被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成する工程と、各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかける工程と、異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の所定領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算する工程と、統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断する工程とを有するものである。
【0007】
このように構成したことにより、被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成し、各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかけ、異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の全領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算し、統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断するようにしたので、各画像について白スジがなく、さらに各種サイズのスジもない良品かどうかの判定を短時間で容易にすることができる。
【0008】
また、前記縮小画像を作成する工程を行う前に、被検査対象の画面を撮像し、その画面の中から被検査部の画像部分を抽出する工程と、抽出した被検査部の画像と背景画像との差を取って被検査対象以外によって生じる輝度変化を除去した背景差分画像を作成する工程と、背景差分画像におけるムラの影響を除去する平坦化処理を行う工程とを設けたので、縮小画像を作成する工程で縮小される画像は、照明やレンズなど被検査対象以外によって生じるスジもなく、ムラの影響もないために、線検出フィルタをかける工程によって得られる画像は被検査対象のスジ欠陥だけが強調されたものとなる。
【0009】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法において、前記異なる方向に対して線検出フィルタをかける工程は、水平線の強調処理を行う横線検出フィルタと、垂直の線の強調処理を行う縦線検出フィルタと、+45°の斜め線検出フィルタと、−45°の斜め線検出フィルタとによって行われる。
このように構成したことにより、画面の横、縦、斜めに表れるスジ欠陥を強調処理することができる。
【0010】
また、本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法において、前記線検出フィルタをかける工程は、線検出フィルタをかけると同時に当該画像の階調の中央値をオフセット値として加算するものである。
このように構成したことにより、線検出フィルタ処理された画像について、白スジだけでなく、黒スジについても各画素の輝度値に基づく統計データを計算し、統計データに基づいて白スジと黒スジの輝度値の閾値を設定し、統計データとこれらの閾値から欠陥候補の有無を判断するようにしたため、各画像について白スジ又は黒スジがなく、さらに各種サイズのスジもない良品かどうかの判定を短時間で容易にすることができる。
【0011】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法において、前記統計データを計算する工程における統計データは、異なる方向でスジ欠陥が強調処理されたそれぞれの画像の所定領域における各画素の輝度値を取得し、取得した輝度値から求めた所定領域全体における平均値、標準偏差、最大値及び最小値であるので、白スジと黒スジの輝度値の閾値は平均値と標準偏差とに基づいて設定することができる。
【0012】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法において、前記欠陥候補の有無を判断した工程以降に、欠陥候補有りの画像に対して、白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と、評価値基準データを求めるblob処理を行う工程と、blob処理により求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと所定領域全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行う工程を設けたものである。
【0013】
このように構成したことにより、欠陥候補有りの画像に対して、白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と、評価値基準データを求めるblob処理を行い、その後にblob処理により求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと画面全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行うことにより、評価値計算処理により求めた評価値により白スジ又は黒スジの欠陥のランクを決定することができ、白スジ又は黒スジについて欠陥サイズの大小にかかわらず、スジ欠陥を高精度に検出することができ、しかもblob処理の対象が欠陥候補有りの画像だけであるために演算時間が短かくて済み、欠陥のランク付けも短時間に行うことができることとなった。
【0014】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出方法において、前記blob処理を行う工程における評価値基準データは、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積であり、前記評価値計算処理を行う工程における欠陥評価値は、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と、所定領域全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により求めたものであるので、欠陥候補における白スジと黒スジの欠陥の程度を、定量的に評価することができる。
【0015】
また、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置は、被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成する縮小画像作成手段と、各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかける線検出フィルタ処理手段と、異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の所定領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算する統計データ処理手段と、統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断する欠陥候補有無判断手段とを有するものである。
【0016】
このように構成したことにより、縮小画像作成手段が被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成し、線検出フィルタ処理手段が各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかけ、統計データ処理手段が異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の全領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算し、欠陥候補有無判断手段が統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断するようにしたため、各画像について白スジがなく、さらに各種サイズのスジもない良品かどうかの判定を短時間で容易にすることができる。
【0017】
また、前記縮小画像作成手段が縮小画像を作成する前に、画像入力手段が被検査対象の画面を撮像し、表示エリア抽出手段がその画像の中から被検査部の画面部分を抽出し、背景差分処理手段が抽出した被検査部の画像と背景画像との差を取って被検査対象以外によって生じる輝度変化を除去した背景差分画像を作成し、平坦化処理手段が背景差分画像におけるムラの影響を除去する平坦化処理を行うので、縮小画像作成手段によって縮小される画像は被検査対象以外によって生じるスジもなく、ムラの影響もないために、線検出フィルタ処理手段によって線検出フィルタがかけられる画像は被検査対象のスジ欠陥だけが強調されたものとなる。
【0018】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置において、前記線検出フィルタ処理手段は、水平線の強調処理を行う横線検出フィルタと、垂直の線の強調処理を行う縦線検出フィルタと、+45°の斜め線検出フィルタと、−45°の斜め線検出フィルタとする。
このように構成したことにより、画面の横、縦、斜めに表れるスジ欠陥を強調処理することができる。
【0019】
また、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置において、前記線検出フィルタ処理手段は線検出フィルタをかけると同時に当該画像の階調の中央値をオフセット値として加算するようにしたものである。
このように構成したことにより、線検出フィルタ処理された画像について、各画素の輝度値に基づく統計データを計算し、統計データに基づいて白スジだけでなく黒スジについても輝度値の閾値を設定し、これらの閾値から欠陥候補を抽出するようにしたので、処理時間のかかる線検出フィルタ処理を白スジと黒スジで別々に行う必要がなくなり、処理時間を短縮することができる。
【0020】
さらに、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置において、前記統計データ処理手段が計算する統計データは、異なる方向でスジ欠陥が強調処理されたそれぞれの画像の所定領域における各画素の輝度値を取得し、取得した輝度値から求めた画面全体における平均値、標準偏差、最大値及び最小値であるので、白スジと黒スジの輝度値の閾値は平均値と標準偏差とに基づいて設定することができる。
【0021】
また、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置において、前記欠陥候補有無判断手段が判断した欠陥候補有りの画像に対して、白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と評価値基準データを求めるblob処理を行うblob処理手段と、blob処理手段が求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと所定領域全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により
欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行う評価値処理手段とを有するものである。
【0022】
このように構成したことにより、前記blob処理手段が白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と、評価値基準データを求めるblob処理を行い、その後に評価値処理手段がblob処理により求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと所定領域全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行うことにより、評価値計算処理により求めた評価値により白スジ又は黒スジの欠陥のランクを決定することができ、白スジ又は黒スジについて欠陥サイズの大小にかかわらず、スジ欠陥を高精度に検出することができ、しかもblob処理の対象が欠陥候補有りの画像だけであるために演算時間が短かくて済み、欠陥のランク付けも短時間に行うことができることとなった。
【0023】
また、本発明に係る画面のスジ欠陥検出装置において、前記blob処理手段がblob処理により求めた評価値基準データは、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積であり、前記評価値処理手段が評価値計算処理を行う欠陥評価値は、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と、所定領域全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により求めたものであるので、欠陥候補における白スジと黒スジの欠陥の程度を定量的に評価することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態1に係る画面のスジ欠陥検出装置の構成を示すブロック図である。
図1において、1は検査対象である液晶ライトバルブ、2は画像投影装置であるプロジェクタであり、液晶ライトバルブ1を外部からセットできるようになっている。3は液晶ライトバルブ1に各種パターンを出力するパターン生成装置であるパターンジェネレータ、4はスクリーン、5はスクリーン4に投影された画像を撮影する撮像手段であるCCDカメラであり、液晶ライトバルブ1の解像度以上の解像度を有するCCDを搭載している。
6はパターンジェネレータ3及びCCDカメラ5を制御し、液晶ライトバルブ1のスジ欠陥を検出するコンピュータ装置、7はコンピュータ装置6に接続された表示装置である。
【0025】
コンピュータ装置6は、画像入力手段60と、表示エリア抽出手段61と、背景画像差分処理手段62と、平坦化処理手段63と、縮小画像作成手段64と、線検出フィルタ処理手段65と、統計データ計算手段66と、欠陥候補有無判断手段67と、blob処理手段68と、評価値処理手段69とから構成されている。
コンピュータ装置6の画像入力手段60には、CCDカメラ5で撮像された取込画像の画像データが入力される。その取込画像は図示しない記憶手段に記憶される。
表示エリア抽出部61は、取込画像から被検査部の画像部分だけを抽出する。
背景画像差分処理手段62は、表示エリアの画像と予め作成された背景画像との差を取って検査対象以外のものによって生じるスジを除去した背景差分画像を得る。
【0026】
平坦化処理手段63は、背景差分画像の広い範囲のムラの影響を除去する。
縮小画像作成手段64は、平坦化処理された画像から複数段階の縮小画像を作成する。
線検出フィルタ処理手段65は、各縮小画像に対して異なる方向の線検出フィルタをかけてスジ欠陥を強調して検出する。
統計データ計算手段66はスジ欠陥が強調された画像の全領域における各画素の輝度値から画面全体の輝度値の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を算出する。
【0027】
欠陥候補有無判断手段67は、輝度値の平均値、標準偏差、最大値及び最小値に基づいて白スジ及び黒スジの閾値を設定し、これらの値と該閾値とから欠陥候補の有無を判断する。
blob処理手段は68は、欠陥候補の白スジ又は黒スジの抽出と最大輝度、最小輝度、面積を求める。
評価値処理手段69は、blob処理により求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と画面全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する。
【0028】
次に、本発明の実施の形態1のスジ欠陥検出装置の動作について説明する。
図2はこの実施の形態1のスジ欠陥検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。図2に示す動作はコンピュータ装置6上で実行されるプログラムにより実現されているものである。
まず、プロジェクタ2に検査対象の液晶ライトバルブ1をセットし、コンピュータ装置6によりパターンジェネレータ3を制御して液晶ライトバルブ1上に特定の明るさのパターンを表示させ、それをプロジェクタ2によりスクリーン4に投影する。そして、スクリーン4上に投影された画像をCCDカメラ5で撮影し、その撮影データの画像をコンピュータ装置6に出力し、コンピュータ装置6によりスジ欠陥検出処理を行い、液晶ライトバルブ1のスジ欠陥の検出結果を表示装置7に表示する。
【0029】
ここで、コンピュータ装置6によるスジ欠陥検出の動作について図2のフローチャートに基づいて説明する。
まず、スクリーン4上に投影された画像をCCDカメラ5で撮影し、その撮影データの画像がコンピュータ装置6の画像入力手段60に取り込まれる、このとき撮影データは、図示しないA/D変換器により、4096階調のデジタルデータとして、コンピュータ装置6に取り込まれる(ステップS1)。
次に、表示エリア抽出手段61は、取り込まれた画像データの中から、被検査部の画面部分だけを抽出する表示エリア抽出を行う(ステップS2)。
この抽出画面は、被検査部画像の四隅の座標をパターンマッチング処理(画像データの四隅付近の数十画素×数十画素の4つの小領域に対して、それぞれ予め用意した4つの隅基準画像とパターンマッチング処理を行い、四隅の座標を特定する)により検出することで抽出することができる。
【0030】
続いて、背景画像差分処理手段62は、照明やレンズなど液晶ライトバルブ1以外のものによって生じる欠陥状の輝度変化を除去するための背景画像差分処理を行う(ステップS3)。
この背景画像差分処理は、図3の(a)に示す検査対象画像データの被検査部の画面部分だけが抽出された画像から図3の(b)に示す背景画像を減算し、輝度データがマイナスにならないように、オフセット値として2048(4096階調の1/2の値)を加算して、図3の(c)に示す背景差分画像を作成するもので、その背景差分画像は2つの画像で対応する画素毎の差の画像となる。なお、この背景画像は、できるだけ欠陥のないサンプルを複数枚撮像し、その平均化画像を作成、その画像から被検査部の画面部分だけを抽出して作成したものである。
【0031】
なお、図5の(a)に示すグラフは、図3の(a)と同様の図4の(a)の被検査部の画面部分だけが抽出された画像である背景差分処理前画像の点線部分における輝度値をプロットしたものである。図5の(b)に示すグラフは、図3の(b)と同様の図4の(b)の背景画像の点線部分における輝度値をプロットしたものである。図5の(c)に示すグラフは、図3の(c)と同様の図4の(c)の背景差分処理後画像の点線部分における輝度値をプロットしたものである。このように図4及び図5を見ると、背景画像差分処理によって照明やレンズなど液晶ライトバルブ1以外のものによって生じる欠陥状の輝度変化が除去されていることが分かる。
【0032】
次に、平坦化処理手段63は背景画像差分処理された背景差分画像に対して平坦化処理を行う(ステップS4)。この平坦化処理は、背景画像差分処理された背景差分画像の輝度の緩やかな変化を平坦にする処理であり、比較的広い範囲にわたるムラの影響を除去するために行われるものである。
かかる平坦化処理は、フィルタ処理又はモフォロジ処理によって行われる。
【0033】
さらに、縮小画像作成手段65は、平坦化処理された画像を縮小するサイズ変更処理を行う(ステップS5)。
このサイズ変更処理は、図6に示すように、平坦化処理された画像を1/2、1/4、1/8、1/16及び1/32と5段階の縮小画像を作成するものである。例えば、1/2の縮小画像は平坦化処理された画像の4画素の平均値を1画素として作成するものである。また、1/4の縮小画像は1/2の縮小画像の4画素の平均値を1画素として作成する。
【0034】
従って、平坦化処理された画像が1200×1000の120万画素とすると、1/2の縮小画像は600×500の30万画素、1/4の縮小画像は300×250の7万5千画素、1/8の縮小画像は150×125の1万8750画素、1/16の縮小画像は75×62の4650画素、1/32の縮小画像は38×31の1178画素ということになる。
このように、平坦化処理された画像から5段階の縮小画像を作成するのは、後述する線検出フィルタが所定の大きさのスジ欠陥しか強調させて検出できないので、逆に画像サイズを変えて種々の大きさのスジ欠陥を検出できるようにしたものである。
【0035】
次に、線検出フィルタ処理手段65は、5段階の縮小画像に対してそれぞれ線検出フィルタ処理を行う(ステップS6)。この線検出フィルタ処理は、そのままでは微少なレベルの白・黒スジ・ラビスジ欠陥の検出が難しいために、画像の中のスジ欠陥のみを強調するように、1つの縮小画像に対して、3枚の画像のコピーを作成して、それぞれの画像に対して1種類ずつの線検出フィルタを適用、計4種類の線検出フィルタをかけて欠陥強調演算を行うものである。
【0036】
4種類の線検出フィルタには、水平の線の強調処理を行う横線検出フィルタと、垂直の線の強調処理を行う縦線検出フィルタと、+45°の線の強調処理を行う斜め線検出フィルタと、−45°の線の強調処理を行う斜め線検出フィルタとがある。
従って、図8の(a)に示す5段階の縮小画像に対してそれぞれ3枚の画像のコピーを作成して、それぞれの画像に対して1種類、計4種類の線検出フィルタ処理を行うと、図8の(b)に示すように各縮小画像から横線検出処理、縦線検出処理、+45°線検出処理及び−45°線検出処理がされた4つの画像が得られ、合計20個のスジ欠陥が強調処理された画像を得ることとなる。
なお、上記の説明では、縮小画像作成手段64でサイズ変更処理を行う画像は平坦化処理された画像としているが、画像入力手段60によって取り込まれた画像を縮小画像作成手段64によって直ちに縮小し、線検出フィルタ処理手段65によって線検出フィルタ処理を行っても欠陥強調演算ができることはいうまでもない。
【0037】
これら4種類の線検出フィルタは共に、着目する画素周辺を含む数画素×数画素(図7では、7×7画素)サイズの小領域に対して、検出対象となる縦線、横線、+45°斜め線、−45°斜め線の成分があるかを検出するため、その成分が存在するときに、着目する画素と、その周囲の画素との輝度値の関係から、畳み込み演算により強調されるように重み付けを行ったフィルタである。
図7の(a)は水平の線を強調する横線検出フィルタ、図7の(b)は垂直の線を強調する縦線検出フィルタ、図7の(c)は+45°の線を強調する斜め線検出フィルタ、図7の(d)は−45°の線を強調するもう一つの斜め線検出フィルタの一例を示している。
【0038】
なお、図7で示す4種類の線検出フィルタをかけた画像は、白スジはプラスの値の階調として表れるが、黒スジはマイナスの値の階調として表れる。画像処理のフォーマットでは画像データは通常正の値しかとれないため、そのままでは黒スジの成分は0となり、処理した画像データには黒スジのデータは存在しないため検出することができない。このように、図9の(a)のようにオフセット値が加算されていないグラフは白スジは表れるが、黒スジは表れないことを示している。
そこで、同じ画像から黒スジも検出できるように、画面が12bitの4096階調で表されるときにはその半分の2048の値を、フィルタ処理の結果にオフセット値として加える処理を行う。これにより、黒スジのデータもプラスの値の階調として表れるので、1回のフィルタ処理で白スジと黒スジの欠陥を検出することが可能となる。図9の(b)のようにオフセット値が加算されているグラフは白スジも黒スジも表われていることを示している。なお、画像フォーマットが、8bitのグレイスケールの場合、256階調となり、その半分の128の値をフィルタ処理の結果にオフセット値として加える。
【0039】
次に、統計データ計算手段66は、5段階の縮小画像に対してそれぞれ4種類の線検出フィルタ処理を行って得た20個のスジ欠陥が強調処理された画像についてそれぞれの全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める統計データ計算処理を行う(ステップS7)。
即ち、横線検出処理された5段階の縮小画像のそれぞれにつき、全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の輝度値の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める。また、縦線検出処理された5段階の縮小画像のそれぞれにつき、全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める。さらに、+45°斜め線検出処理された5段階の縮小画像のそれぞれにつき、全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める。更にまた、−45°の斜め線検出処理された5段階の縮小画像のそれぞれにつき、全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める。
【0040】
そして、欠陥候補有無判断出手段67では、横線検出処理と縦線検出処理と+45°斜め線検出処理及び−45°斜め線検出処理された、20個の画像から求めたそれぞれの平均値、標準偏差、最大値及び最小値に基づいて次式により、各画像の横線閾値、縦線閾値、+45°斜め線閾値と−45°の斜め線閾値を計算により求める。
横線閾値=average(横線検出処理画像の平均値)±a*σ(横線検出処理画像の標準偏差)
縦線閾値=average(縦線検出処理画像の平均値)±a*σ(縦線検出処理画像の標準偏差)
+45°斜め線閾値=average(+45°斜め線検出処理画像の平均値)±a*σ(+45°斜め線検出処理画像の標準偏差)
−45°斜め線閾値=average(−45°斜め線検出処理画像の平均値)±a*σ(−45°斜め線検出処理画像の標準偏差)
、a 、a 、a は、ある決められた定数である。
なお、1つの式の計算結果として2つの値が閾値として算出されるが、+で求めた閾値は白スジ検出のための閾値となり、線検出処理画像の中でこの閾値以上のものを白スジ欠陥候補として検出し、−で求めた閾値は黒スジ検出のための閾値となり、線検出処理画像の中でこの閾値以下のものを黒スジ欠陥候補として検出することになる。
【0041】
しかし、その前に線検出処理画像内にスジ欠陥候補があるかどうか調べる、すなわち、横線検出処理された各画像から取得した画面全体の輝度値の最大値と最小値、縦線検出処理された各画像から取得した画面全体の輝度値の最大値と最小値、+45°斜め線検出処理された各画像から取得した画面全体の輝度値の最大値と最小値、−45°斜め線検出処理された各画像から取得した画面全体の輝度値の最大値と最小値と、計算された閾値から、各検出処理画面の中にスジ欠陥の候補が存在するかどうか判断を行う(ステップS8)。
【0042】
横線検出処理された各画像については、その画像の輝度値の最大値が横線閾値(+計算)を超えている場合に、白スジのある欠陥候補のものとして、次の粒子解析処理(blob処理)へと進む。
また、その画像の輝度値の最小値が横線閾値(−計算)を超えていない場合に、黒スジのある画像として、次のblob処理へと進む。輝度値の最大値が横線閾値(+計算)を超えておらず、且つ輝度値の最小値が横線閾値(−計算)を超えている場合には、白スジ、黒スジがなく良品のものとして次のblob処理は行わない。
【0043】
また、縦線検出処理された各画像についても、その画像の輝度値の最大値が縦線閾値(+計算)を超えている場合に、白スジのある欠陥候補のものとして、次のblob処理へと進む。
また、その画像の輝度値の最小値が縦線閾値(−計算)を超えていない場合に、黒スジのある画像として、次のblob処理へと進む。輝度値の最大値が横線閾値(+計算)を超えておらず、且つ輝度値の最小値が横線閾値(−計算)を超えている場合には、白スジ、黒スジがなく良品のものとして次のblob処理は行わない。
【0044】
また、+45°斜め線検出処理された各画像についても、その画像の輝度値の最大値が+45°斜め線閾値(+計算)を超えている場合に、白スジのある欠陥候補のものとして、次のblob処理へと進む。
また、その画像の輝度値の最小値が+45°斜め線閾値(−計算)を超えていない場合に、黒スジのある画像として、次のblob処理へと進む。輝度値の最大値が+45°斜め線閾値(+計算)を超えておらず、且つ輝度値の最小値が+45°斜め線閾値(−計算)を超えている場合には、白スジ、黒スジがなく良品のものとして次のblob処理は行わない。
【0045】
さらに、−45°斜め線検出処理された各画像についても、その画像の輝度値の最大値が−45°斜め線閾値(+計算)を超えている場合に、白スジのある欠陥候補のものとして、次のblob処理へと進む。
また、その画像の輝度値の最小値が−45°斜め線閾値(−計算)を超えていない場合に、黒スジのある画像として、次のblob処理へと進む。輝度値の最大値が−45°斜め線閾値(+計算)を超えておらず、且つ輝度値の最小値が−45°斜め線閾値(−計算)を超えている場合には、白スジ、黒スジがなく良品のものとして次のblob処理は行わない。
【0046】
次に、blob処理手段68は、画像に白スジ、または黒スジの欠陥候補があると判定された画像についてだけ、欠陥候補の抽出を行い、その評価値を求めるため、前処理として横線検出処理画像、縦線検出処理画像、+45°斜め線検出処理画像、−45°斜め線検出処理画像の中の、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積を求めるblob処理を行う(ステップS9)。
blob処理を行うためには、画像を2値化しなければならないが、このための閾値は横線閾値、縦線閾値、+45°斜め線閾値、−45°斜め線閾値を使用する。図10はblob処理を行うために2値化された画像を示す。
【0047】
例えば、横線検出処理された画像に、白スジ欠陥候補があると判定されたならば、+で計算された横線閾値を使い、それ以上の部分を白スジ欠陥候補として2値化する。2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最大輝度値を求める。
また、横線検出処理された画像に、黒スジ欠陥候補があると判定されたならば、−で計算された横線閾値を使い、それ以下の部分を黒スジ欠陥候補として2値化する。白スジの場合と同様に、2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタ存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最小輝度値を求める。
【0048】
さらに、縦線検出処理された画像に、白スジ欠陥候補があると判定されたならば、+で計算された縦線閾値を使い、それ以上の部分を白スジ欠陥候補として2値化する。2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最大輝度値を求める。
また、縦線検出処理された画像に、黒スジ欠陥候補があると判定されたならば、−で計算された縦線閾値を使い、それ以下の部分を黒スジ欠陥候補として2値化する。白スジの場合と同様に、2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最小輝度値を求める。
【0049】
さらに、+45°斜め線検出処理された画像に、白スジ欠陥候補があると判定されたならば、+で計算された+45°斜め線閾値を使い、それ以上の部分を白スジ欠陥候補として2値化する。2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最大輝度値を求める。
また、+45°斜め線検出処理された画像に、黒スジ欠陥候補があると判定されたならば、−で計算された+45°斜め線閾値を使い、それ以下の部分を黒スジ欠陥候補として2値化する。白スジの場合と同様に、2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最小輝度値を求める。
【0050】
さらに、−45°斜め線検出処理された画像に、白スジ欠陥候補があると判定されたならば、+で計算された−45°斜め線閾値を使い、それ以上の部分を白スジ欠陥候補として2値化する。2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最大輝度値を求める。
また、−45°斜め線検出処理された画像に、黒スジ欠陥候補があると判定されたならば、−で計算された−45°斜め線閾値を使い、それ以下の部分を黒スジ欠陥候補として2値化する。白スジの場合と同様に、2値化された画像には、複数点の欠陥候補がクラスタとして存在するが、その全てについて面積を求め、2値化してクラスタとなった領域の範囲内で、2値化をかける前の画像から最小輝度値を求める。
【0051】
そして、評価値処理手段69は、blob処理により求めた横線検出処理画像、縦線検出処理画像、+45°斜め線検出処理画像、−45°斜め線検出処理画像の中の、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と、画面全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて欠陥評価値を算出する評価値の計算処理を行う(ステップS10)。
欠陥候補における白スジ又は黒スジの欠陥評価値(Ev)は次式により計算して求める。
白スジ
Ev(i、n)=K(i)*S(n)*(Lmax(n)−Lave(i))/σ(i)
黒スジ
Ev(i、n)=K(i)*S(n)*(Lave(i)−Lmin(n))/σ(i)
K(i)=縮小画面係数、i=画面番号、n=blob番号、
Lmax(n)=欠陥候補の最大輝度、Lmin(n)=欠陥候補の最小輝度、
S(n)=欠陥候補の面積、Lave(i)=画面全体の平均輝度、
σ(i)=画面全体の輝度の標準偏差
そして、全ての評価値の最大値を取得して、この値により検査対象パネルの白スジ又は黒スジの欠陥のランクを決定する。
【0052】
この実施の形態によれば、コンピュータ装置6は、まず検査対象である液晶ライトバルブ1の画面全体を含むCCDカメラ5によって取り込まれた画像に対し、画像の中から被検査部の画面部分だけを抽出する表示エリア抽出処理を行い、さらに液晶ライトバルブ以外のものによって生じるスジを除去する背景画像差分処理を行い、その後に背景画像差分処理された背景差分画像の比較的広い範囲にわたるムラの影響を除去する平坦化処理をし、さらに平坦化処理された画像を5段階に縮小するサイズ変更処理を行い、5段階の縮小画像に対してそれぞれ横線、縦線、±45°の斜め線の欠陥を強調して検出するために4種類の線検出フィルタにより線検出フィルタ処理を行い、かかる処理によって得た20個のスジ欠陥が強調処理された画像について、当該画像の階調の中央値をオフセット値として加算し、それぞれの全領域における各画素の輝度値を取得し、画面全体の輝度値の平均値、標準偏差、最大値及び最小値を求める統計データ計算処理を行い、統計データ計算処理で求めた平均値と標準偏差から白スジを判定する横線、縦線、斜め線閾値を設定し、また黒スジを判定する横線、縦線、斜め線閾値を設定し、画面の輝度値の最大値がこれら白スジを判定する横線、縦線、斜め線閾値を超えているか否かで画面に白スジの欠陥がないかどうかの一次判定を行い、画面の輝度値の最小値がこれら黒スジを判定する横線、縦線、斜め線閾値を超えているか否かで画面に黒スジの欠陥がないかどうかの一次判定を行うようにしたので、各画像について、白スジ、黒スジの欠陥がなく、さらに各種サイズのスジもない良品かどうかの判定を短時間で容易にすることができる。
【0053】
さらに、欠陥があると判定された欠陥候補の画像に対しては、評価値計算の前処理として欠陥候補の白スジ又は黒スジの最大輝度、最小輝度、面積を求めるblob処理を行い、その後にblob処理により求めた欠陥候補の白スジ又は黒スジの最大輝度、最小輝度、面積の情報と、画面全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行い、評価値計算処理により求めた評価値の最大値により白スジ又は黒スジの欠陥のランクを決定するようにしたので、白スジ又は黒スジについて欠陥サイズの大小にかかわらず、スジ欠陥を高精度に検出することができ、しかもblob処理の対象が欠陥候補有りの画像だけであるために演算時間が短かくて済み、欠陥のランク付けも短時間に行うことができることとなった。
【0054】
この実施の形態では、検査対象を液晶ライトバルブとして説明したが、液晶パネルやプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、DMD(ダイレクト・ミラー・デバイス)等の表示体部品並びにそれらを使った表示装置・製品検査にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の画面のスジ欠陥検出装置の構成を示すブロック図。
【図2】同画面のスジ欠陥検出装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図3】同画面のスジ欠陥検出装置の背景画像差分処理を示す図。
【図4】同画面のスジ欠陥検出装置の背景画像差分処理の前画像、背景画像、後画像における輝度値の切り出し位置を点線で示した図。
【図5】図4の各画像から切り出した輝度値をそれぞれ示すグラフ。
【図6】同画面のスジ欠陥検出装置の縮小画像の作成手順を示す図。
【図7】同画面のスジ欠陥検出装置に用いる各種の線検出フィルタの例を示す図。
【図8】同画面のスジ欠陥検出装置で線検出フィルタ処理された画像を示す図。
【図9】同画面のスジ欠陥検出装置で線検出フィルタ処理された各種画像の輝度値をそれぞれ示すグラフ。
【図10】同画面のスジ欠陥検出装置でblob処理を行うために2値化された画像を示す図。
【符号の説明】
1 検査対象の液晶ライトバルブ、2 プロジェクタ、3 パターンジェネレータ、3 スクリーン、5 CCDカメラ、6 コンピュータ装置、7 表示装置、64 縮小画像作成手段、65 線検出フィルタ処理手段、66 統計データ計算手段、67 欠陥候補有無判断手段。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting streak defects on a screen that automatically and accurately detect streak defects in an inspection process in the manufacture of a display device such as a liquid crystal panel or a projector as an applied product thereof.
[0002]
[Prior art]
In a conventional line unevenness detection method in LCD panel inspection, each pixel of a grayscale image of an LCD panel is set as a target pixel, and for each target pixel, a vertical direction, a horizontal direction and at least two pixels are set within a predetermined range centered on the target pixel. Generating a line unevenness extraction image by performing a process of adding pixel values for each of the three oblique directions and performing a process of setting the maximum value of the calculation results as the pixel value of the pixel of interest. The method includes a step of detecting line unevenness by performing a binarization process on the unevenness extracting image using a predetermined threshold value (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-240933 (page 1, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The line unevenness detection method in the conventional LCD panel inspection is based on the following method. For each target pixel of the grayscale image of the LCD panel, a pixel is set in a vertical direction, a horizontal direction, and at least two oblique directions within a predetermined range centered on the target pixel. A value addition operation is performed, and a process for setting the maximum value of the calculation results to the pixel value of the pixel of interest is performed, thereby generating a line unevenness extraction image and detecting line unevenness having a higher luminance than the background. Therefore, line unevenness lower in luminance than the background, for example, black stripes cannot be detected.
In general, it is necessary to extract a defect using a different threshold value for a thin streak and a thick streak. However, in the conventional example, since consideration is not given for each size, consistency with a visual inspection cannot be obtained. There was a problem.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and not only white streaks, but also black streaks can be detected, and a streak defect detection method and apparatus for a screen that can appropriately detect streaks of various sizes. The purpose is to get.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A method of detecting a streak defect on a screen according to the present invention includes the steps of reducing a captured image of a screen to be inspected into a plurality of stages to create a plurality of reduced images, and emphasizing a streak defect for each reduced image. Applying a line detection filter in different directions to detect, calculating statistical data based on luminance values of pixels in a predetermined area of each image in which streak defects are emphasized in different directions, Setting a threshold value of the luminance value based on the threshold value, and determining whether there is a defect candidate based on the statistical data and the threshold value.
[0007]
With this configuration, an image obtained by capturing an image of the screen to be inspected is reduced in a plurality of stages to create a plurality of reduced images, and different directions are used to emphasize and detect streak defects in each reduced image. Apply a line detection filter to, calculate statistical data based on the luminance value of the pixel in the entire region of each image in which the streak defect is emphasized in different directions, set a threshold value of the luminance value based on the statistical data, Since the presence or absence of a defect candidate is determined from the statistical data and the threshold value, it is possible to easily determine in a short time whether or not each image is a non-defective product having no white streaks and no streaks of various sizes.
[0008]
In addition, before performing the step of creating the reduced image, capturing a screen of the inspection target, extracting an image portion of the inspection target from the screen, and extracting the extracted image of the inspection target and the background image And a step of performing a flattening process to remove the influence of unevenness in the background difference image by providing a process of creating a background difference image in which the difference between Since the image reduced in the step of creating the image does not have any stripes caused by illumination or a lens other than the object to be inspected and has no influence of unevenness, the image obtained by the step of applying the line detection filter is a line defect of the object to be inspected. Only the emphasis will be.
[0009]
Further, in the screen streak defect detection method according to the present invention, the step of applying a line detection filter in the different direction includes a horizontal line detection filter that performs horizontal line enhancement processing and a vertical line detection filter that performs vertical line enhancement processing. This is performed by a filter, a + 45 ° oblique line detection filter, and a −45 ° oblique line detection filter.
With this configuration, it is possible to emphasize streak defects appearing horizontally, vertically, and diagonally on the screen.
[0010]
Further, in the streak defect detection method for a screen according to the present invention, the step of applying the line detection filter includes adding the median value of the gradation of the image as an offset value at the same time as applying the line detection filter.
With this configuration, for the image subjected to the line detection filter processing, statistical data based on the luminance value of each pixel is calculated for not only the white stripe but also the black stripe, and the white stripe and the black stripe are calculated based on the statistical data. The threshold value of the luminance value is set, and the presence or absence of a defect candidate is determined from the statistical data and these threshold values. Can be facilitated in a short time.
[0011]
Further, in the screen streak defect detection method according to the present invention, the statistical data in the step of calculating the statistical data includes obtaining a luminance value of each pixel in a predetermined region of each image in which the streak defect is enhanced in a different direction. Since the average value, the standard deviation, the maximum value, and the minimum value in the entire predetermined area obtained from the obtained luminance value are set, the threshold values of the luminance values of the white stripe and the black stripe are set based on the average value and the standard deviation. be able to.
[0012]
Furthermore, in the screen streak defect detection method according to the present invention, after the step of determining the presence or absence of the defect candidate, extraction of a white streak or black streak defect candidate from the image having the defect candidate is performed, A step of performing blob processing for obtaining data, and calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on evaluation value reference data of defect candidates of white stripes or black stripes obtained by the blob processing and statistical data of luminance values of the entire predetermined area. And a step of performing an evaluation value calculation process.
[0013]
With this configuration, for a defect candidate image, white stripe or black stripe defect candidates are extracted, and blob processing for obtaining evaluation value reference data is performed. An evaluation value calculation process for calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on the evaluation value reference data of the black streak defect candidate and the statistical data of the luminance value of the entire screen, thereby obtaining an evaluation value obtained by the evaluation value calculation process. Can determine the rank of the white streak or the black streak, the streak defect can be detected with high accuracy regardless of the size of the defect of the white streak or the black streak, and the target of the blob processing is the defect. Since only images with candidates are available, the calculation time is short, and the ranking of defects can be performed in a short time.
[0014]
Further, in the screen streak defect detection method according to the present invention, the evaluation value reference data in the step of performing the blob processing is a maximum luminance, a minimum luminance, and an area of a defect candidate of a white stripe or a black stripe, and the evaluation value calculation is performed. The defect evaluation value in the step of performing the process is determined by a predetermined formula based on information on the maximum luminance, minimum luminance, and area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe, and the average value and the standard deviation of the luminance values of the entire predetermined region. Therefore, it is possible to quantitatively evaluate the degree of the white streak and the black streak defect in the defect candidate.
[0015]
In addition, the screen streak defect detection device according to the present invention includes a reduced image creating unit configured to reduce an image obtained by capturing an image of a screen to be inspected in a plurality of stages to create a plurality of reduced images; Line detection filter processing means for applying a line detection filter in different directions in order to emphasize and detect defects; and statistical data based on luminance values of pixels in a predetermined region of each image in which streak defects are enhanced in different directions. And a defect candidate presence / absence determining means for setting a threshold value of the luminance value based on the statistical data and determining the presence / absence of a defect candidate from the statistical data and the threshold value.
[0016]
With this configuration, the reduced image creating unit creates a plurality of reduced images by reducing the image obtained by capturing the screen of the inspection target in a plurality of stages, and the line detection filter processing unit applies a stripe to each reduced image. Line detection filters are applied in different directions in order to highlight and detect defects, and the statistical data processing means generates statistical data based on the luminance values of pixels in all regions of each image in which streak defects are emphasized in different directions. Calculation, the defect candidate presence / absence determining means sets a threshold value of the luminance value based on the statistical data, and determines whether or not there is a defect candidate from the statistical data and the threshold value. It can be easily determined in a short time whether the product is a non-defective product having no streak.
[0017]
Further, before the reduced image creating means creates a reduced image, the image input means captures a screen of the inspection target, and the display area extracting means extracts a screen portion of the inspection target from the image, and sets The difference processing unit extracts the difference between the image of the inspected portion and the background image, and creates a background difference image from which a luminance change caused by something other than the object to be inspected is removed. Is performed, the image reduced by the reduced image creating unit has no lines generated by objects other than the object to be inspected, and is not affected by unevenness. Therefore, a line detection filter is applied by the line detection filter processing unit. The image is an image in which only the streak defect to be inspected is emphasized.
[0018]
Further, in the screen streak defect detection device according to the present invention, the line detection filter processing means includes a horizontal line detection filter that performs horizontal line enhancement processing, a vertical line detection filter that performs vertical line enhancement processing, An oblique line detection filter and a -45 ° oblique line detection filter are used.
With this configuration, it is possible to emphasize streak defects appearing horizontally, vertically, and diagonally on the screen.
[0019]
Further, in the screen streak defect detecting apparatus according to the present invention, the line detection filter processing means applies a line detection filter and simultaneously adds a median value of the gradation of the image as an offset value.
With this configuration, statistical data based on the luminance value of each pixel is calculated for the image subjected to the line detection filter processing, and a threshold value of the luminance value is set for not only the white stripe but also the black stripe based on the statistical data. Since the defect candidates are extracted from these threshold values, it is not necessary to separately perform the line detection filter processing that requires a long processing time for the white stripe and the black stripe, and the processing time can be reduced.
[0020]
Further, in the screen streak defect detection device according to the present invention, the statistical data calculated by the statistical data processing means obtains a luminance value of each pixel in a predetermined area of each image in which the streak defect is enhanced in a different direction. Since the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the entire screen obtained from the obtained luminance value are used, the threshold values of the luminance values of the white stripe and the black stripe should be set based on the average value and the standard deviation. Can be.
[0021]
In the screen streak defect detecting apparatus according to the present invention, extraction of a white streak or black streak defect candidate and blob for obtaining evaluation value reference data are performed on an image having a defect candidate determined by the defect candidate presence / absence determining means. Blob processing means for performing the processing, evaluation value reference data of the white stripe or black streak defect candidate obtained by the blob processing means, and statistical data of the luminance value of the entire predetermined area by a predetermined formula.
Evaluation value processing means for performing an evaluation value calculation process for calculating a defect evaluation value.
[0022]
With such a configuration, the blob processing unit performs defect extraction of a white stripe or a black stripe and performs blob processing for obtaining evaluation value reference data, and thereafter, the evaluation value processing unit performs the blob processing obtained by the blob processing. Or, by performing an evaluation value calculation process of calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on the evaluation value reference data of the defect candidate of the black streak and the statistical data of the luminance value of the entire predetermined area, the evaluation value calculation process is performed. Based on the evaluation value, the rank of white streak or black streak defect can be determined, streak defects can be detected with high accuracy regardless of the size of the defect in the white streak or black streak, and the target of blob processing Is only an image with a defect candidate, the calculation time is short, and the defect can be ranked in a short time.
[0023]
Further, in the screen streak defect detection device according to the present invention, the evaluation value reference data obtained by the blob processing means by the blob processing is a maximum luminance, a minimum luminance, and an area of a defect candidate of a white streak or a black streak. The defect evaluation value for which the evaluation value processing means performs the evaluation value calculation process is based on information on the maximum luminance, the minimum luminance, and the area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe, and the average value and the standard deviation of the luminance values of the entire predetermined area. Thus, the degree of the white streak and the black streak defect in the defect candidate can be quantitatively evaluated.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a screen streak defect detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a liquid crystal light valve to be inspected, and reference numeral 2 denotes a projector, which is an image projection device. The liquid crystal light valve 1 can be set from outside. Reference numeral 3 denotes a pattern generator, which is a pattern generation device for outputting various patterns to the liquid crystal light valve 1. Reference numeral 4 denotes a screen. Reference numeral 5 denotes a CCD camera, which is an imaging means for photographing an image projected on the screen 4. A CCD having a resolution higher than the resolution is mounted.
Reference numeral 6 denotes a computer device that controls the pattern generator 3 and the CCD camera 5 and detects a streak defect of the liquid crystal light valve 1. Reference numeral 7 denotes a display device connected to the computer device 6.
[0025]
The computer device 6 includes an image input unit 60, a display area extraction unit 61, a background image difference processing unit 62, a flattening processing unit 63, a reduced image creation unit 64, a line detection filter processing unit 65, and statistical data. It comprises a calculating means 66, a defect candidate presence / absence determining means 67, a blob processing means 68, and an evaluation value processing means 69.
Image data of a captured image captured by the CCD camera 5 is input to the image input means 60 of the computer device 6. The captured image is stored in storage means (not shown).
The display area extracting unit 61 extracts only the image portion of the inspection target part from the captured image.
The background image difference processing unit 62 obtains a difference between the image in the display area and the previously created background image to obtain a background difference image from which streaks caused by objects other than the inspection target are removed.
[0026]
The flattening processing unit 63 removes the influence of unevenness in a wide range of the background difference image.
The reduced image creating unit 64 creates a reduced image of a plurality of stages from the flattened image.
The line detection filter processing unit 65 applies a line detection filter in a different direction to each reduced image to emphasize and detect a streak defect.
The statistical data calculation means 66 calculates an average value, a standard deviation, a maximum value, and a minimum value of the brightness values of the entire screen from the brightness values of each pixel in the entire region of the image in which the streak defect is emphasized.
[0027]
The defect candidate presence / absence determination means 67 sets threshold values of white stripes and black stripes based on the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the luminance value, and determines the presence / absence of a defect candidate from these values and the threshold values. I do.
The blob processing means 68 extracts a white streak or a black streak as a defect candidate and obtains the maximum luminance, the minimum luminance, and the area.
The evaluation value processing means 69 determines the defect by a predetermined formula based on the information of the maximum luminance, the minimum luminance, the area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe obtained by the blob processing, the average value of the luminance value of the entire screen, and the standard deviation. Calculate the evaluation value.
[0028]
Next, the operation of the streak defect detection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the streak defect detection device according to the first embodiment. The operation shown in FIG. 2 is realized by a program executed on the computer device 6.
First, the liquid crystal light valve 1 to be inspected is set in the projector 2, the pattern generator 3 is controlled by the computer 6 to display a pattern of a specific brightness on the liquid crystal light valve 1, and the pattern is displayed on the screen 4 by the projector 2. Projected onto Then, the image projected on the screen 4 is photographed by the CCD camera 5, the image of the photographed data is output to the computer device 6, and the computer device 6 performs a streak defect detection process to detect a streak defect of the liquid crystal light valve 1. The detection result is displayed on the display device 7.
[0029]
Here, the operation of the streak defect detection by the computer device 6 will be described based on the flowchart of FIG.
First, an image projected on the screen 4 is photographed by the CCD camera 5, and an image of the photographed data is taken into the image input means 60 of the computer device 6. At this time, the photographed data is converted by an A / D converter (not shown). , And 4096-gradation digital data are taken into the computer device 6 (step S1).
Next, the display area extracting means 61 extracts a display area for extracting only the screen portion of the inspected portion from the captured image data (step S2).
This extraction screen is a pattern matching process for the coordinates of the four corners of the image of the part to be inspected (for four small areas of several tens of pixels × several tens of pixels near the four corners of the image data, four corner reference images prepared in advance and The pattern can be extracted by performing pattern matching processing and specifying the coordinates of the four corners).
[0030]
Subsequently, the background image difference processing means 62 performs a background image difference process for removing a defective luminance change caused by something other than the liquid crystal light valve 1 such as an illumination or a lens (step S3).
In the background image difference processing, the background image shown in FIG. 3B is subtracted from the image of the inspection target image data shown in FIG. The background difference image shown in FIG. 3C is created by adding 2048 (a value of 1/2 of 4096 gradations) as an offset value so as not to be a negative value. The image is a difference image corresponding to each pixel in the image. Note that this background image is created by imaging a plurality of samples having as few defects as possible, creating an averaged image thereof, and extracting only the screen portion of the inspected portion from the image.
[0031]
Note that the graph shown in FIG. 5A is a dotted line of the image before the background difference processing, which is an image in which only the screen portion of the inspected part in FIG. It is a plot of luminance values in a portion. The graph shown in FIG. 5B is obtained by plotting the luminance values at the dotted line portions of the background image in FIG. 4B similar to FIG. 3B. The graph shown in (c) of FIG. 5 is obtained by plotting the luminance values at the dotted line portions of the image after the background difference processing in (c) of FIG. 4 similar to (c) of FIG. 4 and 5, it can be seen that the background image difference processing removes defective luminance changes caused by something other than the liquid crystal light valve 1, such as illumination and lenses.
[0032]
Next, the flattening processing unit 63 performs a flattening process on the background difference image subjected to the background image difference process (Step S4). The flattening process is a process for flattening a gradual change in luminance of the background difference image subjected to the background image difference process, and is performed to remove the influence of unevenness over a relatively wide range.
Such flattening processing is performed by filter processing or morphology processing.
[0033]
Further, the reduced image creating means 65 performs a size changing process for reducing the flattened image (step S5).
As shown in FIG. 6, this size change process is to create a reduced image of a flattened image in five stages of 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 and 1/32. is there. For example, a 1/2 reduced image is created by setting an average value of four pixels of an image subjected to a flattening process as one pixel. In addition, a 1/4 reduced image is created with an average value of four pixels of the 1/2 reduced image as one pixel.
[0034]
Therefore, assuming that the flattened image is 1200 × 1000 and has 1.2 million pixels, a 1/2 reduced image is 600 × 500 and 300,000 pixels, and a 縮小 reduced image is 300 × 250 and 75,000 pixels. , 1/8 reduced image is 150 × 125, 18,750 pixels, 1/16 reduced image is 75 × 62, 4650 pixels, and 1/32 reduced image is 38 × 31, 1178 pixels.
As described above, the five-step reduced image is created from the flattened image because the line detection filter described later can only detect a streak defect of a predetermined size by emphasizing it. This is to detect streak defects of various sizes.
[0035]
Next, the line detection filter processing means 65 performs a line detection filter process on each of the reduced images of the five stages (step S6). In this line detection filter processing, it is difficult to detect minute-level white / black streak / labis-judge defects as it is. Therefore, three lines of one reduced image are emphasized so as to emphasize only streak defects in the image. Are made, and one type of line detection filter is applied to each image, and a defect emphasis calculation is performed using a total of four types of line detection filters.
[0036]
The four types of line detection filters include a horizontal line detection filter that performs horizontal line enhancement processing, a vertical line detection filter that performs vertical line enhancement processing, and an oblique line detection filter that performs + 45 ° line enhancement processing. , An oblique line detection filter that performs a line emphasis process of −45 °.
Accordingly, three copies of each of the five reduced images shown in FIG. 8A are created, and one type of line detection filter processing is performed on each of the images. As shown in FIG. 8B, four images obtained by performing horizontal line detection processing, vertical line detection processing, + 45 ° line detection processing, and −45 ° line detection processing from each reduced image are obtained, and a total of 20 images are obtained. An image in which the streak defect is enhanced is obtained.
In the above description, the image subjected to the size change processing by the reduced image creation unit 64 is an image that has been flattened. However, the image captured by the image input unit 60 is immediately reduced by the reduced image creation unit 64, It goes without saying that even if the line detection filter processing is performed by the line detection filter processing means 65, the defect emphasis calculation can be performed.
[0037]
All of these four types of line detection filters detect a vertical line, a horizontal line, and + 45 ° as a detection target for a small area of several pixels × several pixels (7 × 7 pixels in FIG. 7) including the periphery of the pixel of interest. In order to detect whether there is a diagonal line or a component of a −45 ° diagonal line, when the component exists, it is emphasized by a convolution operation based on the relationship between the luminance value of the pixel of interest and the surrounding pixels. Is a filter in which the weighting is performed.
7A is a horizontal line detection filter that emphasizes horizontal lines, FIG. 7B is a vertical line detection filter that emphasizes vertical lines, and FIG. 7C is a diagonal line that emphasizes + 45 ° lines. FIG. 7D shows another example of a diagonal line detection filter that emphasizes a line of −45 °.
[0038]
In the image to which the four types of line detection filters are applied as shown in FIG. 7, white streaks appear as gradations having a positive value, whereas black streaks appear as gradations having a negative value. In the image processing format, the image data usually takes only a positive value, so the black streak component becomes 0 as it is, and the processed image data cannot be detected because there is no black streak data. In this manner, the graph in which the offset value is not added as shown in FIG. 9A indicates that white streaks appear but black streaks do not appear.
Therefore, when the screen is represented by 12 bits of 4096 gradations, half the value of 2048 is added as an offset value to the result of the filter processing so that a black streak can be detected from the same image. As a result, the data of the black streak also appears as a gradation having a positive value, so that the white streak and the black streak can be detected by one filtering process. The graph to which the offset value is added as shown in FIG. 9B indicates that both white stripes and black stripes appear. When the image format is an 8-bit gray scale, 256 gradations are obtained, and a half value of 128 is added to the result of the filter processing as an offset value.
[0039]
Next, the statistical data calculating means 66 calculates the respective pixels in the entire region of the image in which the 20 streak defects obtained by performing the four types of line detection filter processing on the reduced images of the five stages are emphasized. , And a statistical data calculation process for obtaining the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the entire screen is performed (step S7).
That is, for each of the five reduced images subjected to the horizontal line detection processing, the luminance value of each pixel in the entire area is obtained, and the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the luminance value of the entire screen are obtained. In addition, for each of the five reduced images subjected to the vertical line detection processing, the luminance value of each pixel in the entire area is obtained, and the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the entire screen are obtained. Further, with respect to each of the five reduced images subjected to the + 45 ° oblique line detection processing, the luminance value of each pixel in the entire area is obtained, and the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the entire screen are obtained. Furthermore, for each of the five reduced images subjected to the -45 ° oblique line detection processing, the luminance value of each pixel in the entire area is obtained, and the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the entire screen are obtained. .
[0040]
Then, the defect candidate presence / absence determination means 67 outputs the average value, standard value, and standard value obtained from the 20 images that have been subjected to the horizontal line detection process, the vertical line detection process, the + 45 ° oblique line detection process, and the −45 ° oblique line detection process. The horizontal line threshold, the vertical line threshold, the + 45 ° oblique line threshold, and the −45 ° oblique line threshold of each image are calculated by the following equations based on the deviation, the maximum value, and the minimum value.
Horizontal line threshold = average (average value of horizontal line detection processing image) ± a 1 * Σ (standard deviation of horizontal line detection processed image)
Vertical line threshold = average (average value of vertical line detection processed image) ± a 2 * Σ (standard deviation of vertical line detection processed image)
+ 45 ° oblique line threshold = average (average value of + 45 ° oblique line detection processed image) ± a 3 * Σ (standard deviation of + 45 ° oblique line detection processed image)
−45 ° oblique line threshold = average (average value of −45 ° oblique line detection processed image) ± a 4 * Σ (standard deviation of -45 ° oblique line detection processed image)
a 1 , A 2 , A 3 , A 4 Is a fixed constant.
Note that two values are calculated as thresholds as a calculation result of one formula. The threshold obtained by + is a threshold for white line detection, and a line detection processing image that is equal to or more than this threshold is a white line. The threshold value detected as a defect candidate and obtained with-becomes a threshold value for black streak detection, and a line streak image that is equal to or less than the threshold value is detected as a black streak defect candidate.
[0041]
However, before that, it is checked whether there is a streak defect candidate in the line detection processing image, that is, the maximum value and the minimum value of the luminance value of the entire screen obtained from each image subjected to the horizontal line detection processing, the vertical line detection processing is performed. The maximum value and the minimum value of the luminance value of the entire screen acquired from each image, the maximum value and the minimum value of the luminance value of the entire screen acquired from each image subjected to the + 45 ° oblique line detection processing, and the −45 ° oblique line detection processing is performed. Based on the maximum and minimum values of the luminance value of the entire screen obtained from each of the images and the calculated threshold value, it is determined whether or not a candidate for a streak defect exists in each detection processing screen (step S8).
[0042]
For each image subjected to the horizontal line detection processing, if the maximum value of the luminance value of the image exceeds the horizontal line threshold (+ calculation), the image is regarded as a defect candidate having a white stripe, and the next particle analysis processing (blob processing) is performed. Proceed to).
If the minimum value of the luminance value of the image does not exceed the horizontal line threshold (−calculation), the image is processed as a black streak image and the process proceeds to the next blob processing. When the maximum value of the luminance value does not exceed the horizontal line threshold value (+ calculation) and the minimum value of the luminance value exceeds the horizontal line threshold value (−calculation), it is determined that there is no white line or black line and that it is a good product. The next blob processing is not performed.
[0043]
Also, for each image subjected to the vertical line detection processing, when the maximum value of the luminance value of the image exceeds the vertical line threshold (+ calculation), the image is regarded as a defect candidate having a white stripe, and the next blob processing is performed. Proceed to.
If the minimum value of the luminance value of the image does not exceed the vertical line threshold value (-calculation), the image is processed with the black streak and the process proceeds to the next blob processing. When the maximum value of the luminance value does not exceed the horizontal line threshold value (+ calculation) and the minimum value of the luminance value exceeds the horizontal line threshold value (−calculation), it is determined that there is no white line or black line and that it is a good product. The next blob processing is not performed.
[0044]
Also, for each image subjected to the + 45 ° oblique line detection processing, if the maximum value of the luminance value of the image exceeds the + 45 ° oblique line threshold (+ calculation), it is determined as a defect candidate having a white stripe. Proceed to the next blob processing.
If the minimum value of the luminance value of the image does not exceed the + 45 ° oblique line threshold value (−calculation), the process proceeds to the next blob process as an image having black stripes. If the maximum value of the luminance value does not exceed the + 45 ° oblique line threshold (+ calculation) and the minimum value of the luminance value exceeds the + 45 ° oblique line threshold (−calculation), white stripes and black stripes The next blob processing is not performed as a non-defective product.
[0045]
Furthermore, for each of the images subjected to the -45 ° oblique line detection processing, if the maximum value of the luminance value of the image exceeds the -45 ° oblique line threshold (+ calculation), the defect candidate having a white stripe is detected. To the next blob processing.
If the minimum value of the luminance value of the image does not exceed the -45 ° oblique line threshold value (−calculation), the image is processed with the black streak and the process proceeds to the next blob processing. If the maximum value of the luminance value does not exceed the −45 ° oblique line threshold (+ calculation) and the minimum value of the luminance value exceeds the −45 ° oblique line threshold (−calculation), white streaks, The next blob treatment is not performed as a non-defective product having no black stripes.
[0046]
Next, the blob processing unit 68 extracts a defect candidate only for an image for which it is determined that there is a white stripe or black stripe defect candidate, and obtains an evaluation value thereof. In the image, the vertical line detection processing image, the + 45 ° oblique line detection processing image, and the −45 ° oblique line detection processing image, the blob processing for obtaining the maximum luminance, the minimum luminance, and the area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe is performed. (Step S9).
In order to perform the blob processing, the image must be binarized. For this purpose, a horizontal line threshold, a vertical line threshold, a + 45 ° oblique line threshold, and a −45 ° oblique line threshold are used. FIG. 10 shows an image binarized to perform the blob processing.
[0047]
For example, if it is determined that there is a white stripe defect candidate in the image subjected to the horizontal line detection processing, the horizontal line threshold calculated with + is used, and the portion beyond that is binarized as a white stripe defect candidate. In the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area of all of them is determined, and the image before binarization is applied within the range of the binarized cluster region. From the maximum luminance value.
If it is determined that there is a black streak defect candidate in the image subjected to the horizontal line detection processing, the horizontal line threshold calculated by-is used, and the portion below the threshold is binarized as a black streak defect candidate. As in the case of the white stripe, the binarized image has a plurality of defect candidates in clusters. The area of all of them is determined, and within the range of the binarized cluster, the area is determined. The minimum luminance value is obtained from the image before the value conversion.
[0048]
Further, if it is determined that there is a white stripe defect candidate in the image subjected to the vertical line detection processing, the vertical line threshold calculated with + is used, and the portion beyond that is binarized as a white stripe defect candidate. In the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area of all of them is determined, and the image before binarization is applied within the range of the binarized cluster region. From the maximum luminance value.
If it is determined that there is a black streak defect candidate in the image subjected to the vertical line detection processing, the vertical line threshold calculated by-is used, and the portion below the threshold value is binarized as a black streak defect candidate. As in the case of the white stripe, in the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area is determined for all of them, and within the range of the binarized cluster region, The minimum luminance value is obtained from the image before binarization.
[0049]
Further, if it is determined that there is a white streak defect candidate in the image subjected to the + 45 ° oblique line detection processing, the + 45 ° oblique line threshold calculated by + is used, and the portion beyond that is regarded as a white streak defect candidate by 2 Value. In the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area of all of them is determined, and the image before binarization is applied within the range of the binarized cluster region. From the maximum luminance value.
If it is determined that there is a black streak defect candidate in the image subjected to the + 45 ° oblique line detection processing, the + 45 ° oblique line threshold calculated by − is used, and the portion below that is regarded as a black streak defect candidate. Value. As in the case of the white stripe, in the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area is determined for all of them, and within the range of the binarized cluster region, The minimum luminance value is obtained from the image before binarization.
[0050]
Further, if it is determined that there is a white streak defect candidate in the image subjected to the −45 ° oblique line detection processing, the −45 ° oblique line threshold calculated by + is used, and the portion beyond that is used as the white streak defect candidate. And binarized. In the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area of all of them is determined, and the image before binarization is applied within the range of the binarized cluster region. From the maximum luminance value.
If it is determined that there is a black streak defect candidate in the image subjected to the −45 ° oblique line detection processing, the −45 ° oblique line threshold calculated by − is used, and the portion below that is used as the black streak defect candidate. And binarized. As in the case of the white stripe, in the binarized image, a plurality of defect candidates exist as clusters, and the area is determined for all of them, and within the range of the binarized cluster region, The minimum luminance value is obtained from the image before binarization.
[0051]
Then, the evaluation value processing means 69 outputs a white line or a black line in the horizontal line detection processing image, the vertical line detection processing image, the + 45 ° oblique line detection processing image, and the −45 ° oblique line detection processing image obtained by the blob processing. A calculation process of an evaluation value for calculating a defect evaluation value based on the information on the maximum luminance, the minimum luminance, and the area of the defect candidate, and the average value and the standard deviation of the luminance values of the entire screen is performed (step S10).
The defect evaluation value (Ev) of a white streak or a black streak in a defect candidate is obtained by calculation according to the following equation.
White line
Ev (i, n) = K (i) * S (n) * (Lmax (n) -Lave (i)) / σ (i)
Black stripe
Ev (i, n) = K (i) * S (n) * (Lave (i) -Lmin (n)) / σ (i)
K (i) = reduced screen coefficient, i = screen number, n = blob number,
Lmax (n) = maximum luminance of defect candidate, Lmin (n) = minimum luminance of defect candidate,
S (n) = Area of defect candidate, Lave (i) = Average luminance of entire screen,
σ (i) = standard deviation of luminance of the whole screen
Then, the maximum value of all the evaluation values is obtained, and the rank of the white streak or black streak defect of the panel to be inspected is determined based on this value.
[0052]
According to this embodiment, the computer device 6 first compares only the screen portion of the part to be inspected from among the images captured by the CCD camera 5 including the entire screen of the liquid crystal light valve 1 to be inspected. Performs a display area extraction process to extract, performs a background image difference process to remove streaks caused by something other than the liquid crystal light valve, and then performs the background image difference process on the background difference image to remove the effects of unevenness over a relatively wide range. A flattening process for removing, and a size changing process for reducing the flattened image in five stages, and a defect of a horizontal line, a vertical line, and a diagonal line of ± 45 ° with respect to the reduced image of five stages, respectively. An image in which line detection filter processing is performed by four types of line detection filters in order to emphasize and detect, and 20 streak defects obtained by such processing are emphasized. , The median value of the gradation of the image is added as an offset value, the brightness value of each pixel in each of the entire regions is obtained, and the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the brightness value of the entire screen are obtained. Performs statistical data calculation processing, sets horizontal, vertical, and diagonal thresholds to determine white stripes from the average value and standard deviation obtained in the statistical data calculation processing, and sets horizontal, vertical, and diagonal lines to determine black stripes Set a threshold, horizontal line to determine the maximum value of the screen brightness value these white lines, vertical line, perform a primary determination whether there is no white line defect in the screen by whether or not exceeds the diagonal line threshold, Since the minimum value of the screen luminance value exceeds these horizontal lines, vertical lines, and oblique line thresholds for determining these black stripes, the primary determination is made as to whether there is a black stripe defect on the screen. There are no white or black streaks in the image. , It can facilitate determining further whether there is no good streaks of various sizes in a short time.
[0053]
Further, the image of the defect candidate determined to have a defect is subjected to blob processing for obtaining the maximum luminance, the minimum luminance, and the area of the white streak or the black streak of the defect candidate as preprocessing of the evaluation value calculation. Evaluation for calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on information on the maximum luminance, minimum luminance, and area of the white or black streak of the defect candidate obtained by the blob processing, and the average value and standard deviation of the luminance value of the entire screen. Since the value calculation process is performed and the rank of the white streak or black streak defect is determined by the maximum value of the evaluation values obtained by the evaluation value calculation process, regardless of the size of the defect size of the white streak or the black streak, A streak defect can be detected with high accuracy, and since the blob processing is performed only on images with defect candidates, the calculation time is short, and the defect ranking is performed in a short time. Has become can be.
[0054]
In this embodiment, the inspection object is described as a liquid crystal light valve. However, display parts such as a liquid crystal panel, a plasma display, an organic EL display, and a DMD (direct mirror device), and a display device and a product inspection using the same are provided. Can also be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a screen streak defect detection device according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 3 is a diagram showing a background image difference process of the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 4 is a diagram showing, with dotted lines, cutout positions of luminance values in a front image, a background image, and a rear image of the background image difference processing of the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 5 is a graph showing a luminance value cut out from each image of FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a procedure for creating a reduced image of the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 7 is a diagram showing examples of various line detection filters used in the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 8 is a diagram showing an image subjected to line detection filtering processing by the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 9 is a graph showing luminance values of various images subjected to line detection filtering processing by the streak defect detection device on the same screen.
FIG. 10 is a view showing an image binarized for performing a blob process in the streak defect detection device on the same screen.
[Explanation of symbols]
1. Liquid crystal light valves to be inspected, 2 projectors, 3 pattern generators, 3 screens, 5 CCD cameras, 6 computer devices, 7 display devices, 64 reduced image creation means, 65 line detection filter processing means, 66 statistical data calculation means, 67 Defect candidate presence / absence determination means.

Claims (16)

被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成する工程と、
各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかける工程と、
異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の所定領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算する工程と、
統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断する工程と、
を有することを特徴とする画面のスジ欠陥検出方法。
Creating a plurality of reduced images by reducing the image of the screen of the inspection target in a plurality of stages,
Applying line detection filters in different directions to highlight and detect streak defects for each reduced image;
Calculating statistical data based on luminance values of pixels in a predetermined region of each image in which streak defects are emphasized in different directions,
Setting a threshold value of the luminance value based on the statistical data, and determining the presence or absence of a defect candidate from the statistical data and the threshold value;
A streak defect detection method for a screen.
前記縮小画像を作成する工程を行う前に、被検査対象の画面を撮像し、その画面の中から被検査部の画像部分を抽出する工程と、
抽出した被検査部の画像と背景画像との差を取って被検査対象以外によって生じる輝度変化を除去した背景差分画像を作成する工程と、
背景差分画像におけるムラの影響を除去する平坦化処理を行う工程と、
を設けたことを特徴とする請求項1記載の画面のスジ欠陥検出方法。
Before performing the step of creating the reduced image, imaging a screen of the object to be inspected, and extracting an image portion of the inspected portion from the screen,
A step of creating a background difference image from which a difference between the extracted image of the inspected part and the background image is removed to remove a luminance change caused by other than the inspected object;
Performing a flattening process for removing the effect of unevenness in the background difference image;
2. The method according to claim 1, further comprising the step of:
前記異なる方向に対して線検出フィルタをかける工程は、水平線の強調処理を行う横線検出フィルタと、垂直の線の強調処理を行う縦線検出フィルタと、+45°の斜め線検出フィルタと、−45°の斜め線検出フィルタとによって行われることを特徴とする請求項1又は2記載の画面のスジ欠陥検出方法。The step of applying a line detection filter to the different directions includes a horizontal line detection filter that performs horizontal line enhancement processing, a vertical line detection filter that performs vertical line enhancement processing, a + 45 ° oblique line detection filter, and −45 degrees. 3. The method for detecting streak defects on a screen according to claim 1 or 2, wherein the method is performed by a filter for detecting an oblique line of angle. 前記線検出フィルタをかける工程は、線検出フィルタをかけると同時に当該画像の階調の中央値をオフセット値として加算することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画面のスジ欠陥検出方法。4. The streak defect on a screen according to claim 1, wherein the step of applying the line detection filter adds the median of the gradation of the image as an offset value at the same time as applying the line detection filter. Detection method. 前記統計データを計算する工程における統計データは、異なる方向でスジ欠陥が強調処理されたそれぞれの画像の所定領域における各画素の輝度値を取得し、取得した輝度値から求めた所定領域全体における平均値、標準偏差、最大値及び最小値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画面のスジ欠陥検出方法。The statistical data in the step of calculating the statistical data is obtained by obtaining the luminance value of each pixel in a predetermined region of each image in which a streak defect is enhanced in different directions, and averaging the entire predetermined region obtained from the obtained luminance value. 5. The method according to claim 1, wherein the values are a value, a standard deviation, a maximum value, and a minimum value. 前記欠陥候補の有無を判断した工程以降に、欠陥候補有りの画像に対して、白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と、評価値基準データを求めるblob処理を行う工程と、
blob処理により求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと所定領域全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行う工程と、
を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画面のスジ欠陥検出方法。
After the step of determining the presence or absence of the defect candidate, a step of extracting a white stripe or black stripe defect candidate and performing a blob process of obtaining evaluation value reference data for the image with the defect candidate,
performing an evaluation value calculation process of calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on evaluation value reference data of a defect candidate of a white stripe or a black stripe obtained by the blob process and statistical data of luminance values of the entire predetermined region;
The method for detecting a streak defect on a screen according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記blob処理を行う工程における評価値基準データは、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積であることを特徴とする請求項6記載の画面のスジ欠陥検出方法。7. The method according to claim 6, wherein the evaluation value reference data in the step of performing the blob processing is a maximum luminance, a minimum luminance, and an area of a defect candidate of a white stripe or a black stripe. 前記評価値計算処理を行う工程における欠陥評価値は、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と、所定領域全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により求めたものであることをを特徴とする請求項6記載の画面のスジ欠陥検出方法。The defect evaluation value in the step of performing the evaluation value calculation processing is determined based on information on the maximum luminance, minimum luminance, and area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe, and the average value and the standard deviation of the luminance values of the entire predetermined region. 7. The screen streak defect detecting method according to claim 6, wherein the method is obtained by the following equation. 被検査対象の画面を撮像した画像を複数段階に縮小して複数の縮小画像を作成する縮小画像作成手段と、
各縮小画像に対してスジ欠陥を強調して検出するために異なる方向に対して線検出フィルタをかける線検出フィルタ処理手段と、
異なる方向でスジ欠陥が強調されたそれぞれの画像の所定領域における画素の輝度値に基づく統計データを計算する統計データ処理手段と、
統計データに基づいて輝度値の閾値を設定し、統計データと該閾値から欠陥候補の有無を判断する欠陥候補有無判断手段と、
を有することを特徴とする画面のスジ欠陥検出装置。
Reduced image creation means for creating a plurality of reduced images by reducing the image of the screen of the inspection target in a plurality of stages,
Line detection filter processing means for applying a line detection filter in different directions to enhance and detect streak defects in each reduced image;
Statistical data processing means for calculating statistical data based on luminance values of pixels in a predetermined area of each image in which streak defects are emphasized in different directions,
A defect candidate presence / absence determination unit that sets a threshold value of the luminance value based on the statistical data, and determines the presence / absence of a defect candidate from the statistical data and the threshold value.
A streak defect detection device for a screen, comprising:
被検査対象の画面を撮像し、その画面の中から被検査部の画像部分を抽出する検査部抽出手段と、
抽出した被検査部の画像と背景画像との差を取って被検査対象以外によって生じる輝度変化を除去した背景差分画像を作成する背景差分処理手段と、
背景差分画像におけるムラの影響を除去する平坦化処理を行って前記縮小画像作成手段に送る平坦化処理手段と、
を設けたことを特徴とする請求項9記載の画面のスジ欠陥検出装置。
Inspection unit extracting means for imaging a screen of the inspection target and extracting an image portion of the inspection target from the screen,
Background difference processing means for taking a difference between the extracted image of the part to be inspected and the background image and creating a background difference image from which a luminance change caused by other than the object to be inspected is removed;
Flattening processing means for performing flattening processing for removing the influence of unevenness in the background difference image and sending the reduced image creating means;
10. The screen streak defect detecting device according to claim 9, further comprising:
前記線検出フィルタ処理手段は、水平線の強調処理を行う横線検出フィルタと、垂直の線の強調処理を行う縦線検出フィルタと、+45°の斜め線検出フィルタと、−45°の斜め線検出フィルタとからなることを特徴とする請求項9又は10記載の画面のスジ欠陥検出装置。The line detection filter processing means includes a horizontal line detection filter that performs horizontal line enhancement processing, a vertical line detection filter that performs vertical line enhancement processing, a + 45 ° oblique line detection filter, and a −45 ° oblique line detection filter. 11. The screen streak defect detecting apparatus according to claim 9, wherein: 前記線検出フィルタ処理手段は、線検出フィルタをかけると同時に当該画像の階調の中央値をオフセット値として加算することを特徴とする請求項9〜11記載の画面のスジ欠陥検出装置。12. The screen streak defect detecting apparatus according to claim 9, wherein said line detection filter processing means adds a median value of gradation of the image as an offset value at the same time as applying a line detection filter. 前記統計データ処理手段が計算する統計データは、異なる方向でスジ欠陥が強調処理されたそれぞれの画像の所定領域における各画素の輝度値を取得し、取得した輝度値から求めた所定領域全体における平均値、標準偏差、最大値及び最小値であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の画面のスジ欠陥検出装置。The statistical data calculated by the statistical data processing means obtains a luminance value of each pixel in a predetermined area of each image in which a streak defect is enhanced in a different direction, and calculates an average over the entire predetermined area obtained from the obtained luminance value. 13. The screen streak defect detecting apparatus according to claim 9, wherein the detected values are a value, a standard deviation, a maximum value, and a minimum value. 前記欠陥候補有無判断手段が判断した欠陥候補有りの画像に対して、白スジ又は黒スジの欠陥候補の抽出と、評価値基準データを求めるblob処理を行うblob処理手段と、
blob処理手段が求めた白スジ又は黒スジの欠陥候補の評価値基準データと所定領域全体の輝度値の統計データに基づいて所定の式により欠陥評価値を算出する評価値計算処理を行う評価値処理手段と、
を有することを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の画面のスジ欠陥検出装置。
Blob processing means for extracting a white streak or black streak defect candidate and performing blob processing for obtaining evaluation value reference data for an image having a defect candidate determined by the defect candidate presence / absence determining means;
Evaluation value for performing an evaluation value calculation process of calculating a defect evaluation value by a predetermined formula based on evaluation value reference data of a defect candidate of a white stripe or a black stripe obtained by the blob processing means and statistical data of luminance values of the entire predetermined area. Processing means;
14. The screen streak defect detecting device according to claim 9, wherein
前記blob処理手段がblob処理により求めた評価値基準データは、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積であることを特徴とする請求項14記載の画面のスジ欠陥検出装置。15. The screen streak defect detection apparatus according to claim 14, wherein the evaluation value reference data obtained by the blob processing means by the blob processing is a maximum luminance, a minimum luminance, and an area of a defect candidate of a white stripe or a black stripe. . 前記評価値処理手段が評価値計算処理を行う欠陥評価値は、白スジ又は黒スジの欠陥候補の最大輝度、最小輝度、面積の情報と、所定領域全体の輝度値の平均値、標準偏差に基づいて所定の式により求めたものであることをを特徴とする請求項14記載の画面のスジ欠陥検出装置。The defect evaluation value for which the evaluation value processing means performs the evaluation value calculation processing includes the maximum luminance, the minimum luminance, the information of the area of the defect candidate of the white stripe or the black stripe, the average value of the luminance value of the entire predetermined area, and the standard deviation. 15. The screen streak defect detecting apparatus according to claim 14, wherein the screen streak defect is obtained by a predetermined formula based on the formula.
JP2003002901A 2003-01-09 2003-01-09 Method and apparatus for detecting streak defect of screen Pending JP2004219072A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003002901A JP2004219072A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Method and apparatus for detecting streak defect of screen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003002901A JP2004219072A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Method and apparatus for detecting streak defect of screen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004219072A true JP2004219072A (en) 2004-08-05

Family

ID=32894319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003002901A Pending JP2004219072A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Method and apparatus for detecting streak defect of screen

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004219072A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137895A (en) * 2009-12-26 2011-07-14 Fuji Xerox Co Ltd White-spot detector, image forming apparatus, and white-spot detection program
JP2015004538A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社 東京ウエルズ Defect inspection method
JP2019074496A (en) * 2017-10-19 2019-05-16 清水建設株式会社 Crack detector, crack detection method, and computer program
CN112801987A (en) * 2021-02-01 2021-05-14 上海悦易网络信息技术有限公司 Mobile phone part abnormity detection method and equipment
CN115935402A (en) * 2023-03-15 2023-04-07 东莞锐视光电科技有限公司 System, method and application for generating color stripe light by LCD display screen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137895A (en) * 2009-12-26 2011-07-14 Fuji Xerox Co Ltd White-spot detector, image forming apparatus, and white-spot detection program
JP2015004538A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社 東京ウエルズ Defect inspection method
JP2019074496A (en) * 2017-10-19 2019-05-16 清水建設株式会社 Crack detector, crack detection method, and computer program
CN112801987A (en) * 2021-02-01 2021-05-14 上海悦易网络信息技术有限公司 Mobile phone part abnormity detection method and equipment
CN112801987B (en) * 2021-02-01 2022-11-08 上海万物新生环保科技集团有限公司 Mobile phone part abnormity detection method and equipment
CN115935402A (en) * 2023-03-15 2023-04-07 东莞锐视光电科技有限公司 System, method and application for generating color stripe light by LCD display screen
CN115935402B (en) * 2023-03-15 2023-05-16 东莞锐视光电科技有限公司 System, method and application for generating color stripe light by LCD display screen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7978903B2 (en) Defect detecting method and defect detecting device
JP2004294202A (en) Defect detection method and device of screen
JP2007285754A (en) Flaw detection method and flaw detector
JP2007172397A (en) Edge gradient detection method, stain defect detection method, edge gradient detection device and stain defect detection device
JP2005172559A (en) Method and device for detecting line defect on panel
JP2009229197A (en) Linear defect detecting method and device
JP2005165387A (en) Method and device for detecting stripe defective of picture and display device
JP2004239733A (en) Defect detection method and apparatus of screen
JP2009036582A (en) Inspection method, inspection device and inspection program of plane display panel
JP4244046B2 (en) Image processing method and image processing apparatus
JP2004212311A (en) Method and apparatus for detecting unevenness defect
JP2006258713A (en) Method and apparatus for detecting stain defect
JP2005249415A (en) Stain defect detecting method and stain defect detector
JP2005345290A (en) Streak-like flaw detecting method and streak-like flaw detector
JP2005283197A (en) Detecting method and system for streak defect of screen
JP2004219291A (en) Line defect detection method and device for screen
JP3695120B2 (en) Defect inspection method
JP2008070242A (en) Noise-removing method and apparatus, unevenness defect inspecting method and apparatus
JP2004219072A (en) Method and apparatus for detecting streak defect of screen
JP2006226837A (en) Method and apparatus for inspecting stain
JP2005326323A (en) Image quality inspection device
JP2004226272A (en) Method and apparatus for detecting stain defect
JP2006133055A (en) Unevenness defect detection method and device, spatial filter, unevenness defect inspection system, and program for unevenness defect detection method
JP2004219176A (en) Method and apparatus for detecting pixel irregulality failing
JP2005140655A (en) Method of detecting stain flaw, and stain flaw detector